浙江工业大学学报

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孔德玉;任佳栋;沈海强;袁静;马成畅

2023, 51(1): 1-6.

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基于三维离散元法，对再生砖混骨料级配进行优化设计，并通过击实与强度试验对比研究了设计得到的嵌挤密实级配与规范中规定的骨架密实和悬浮密实级配对水泥稳定再生砖混骨料性能的影响。结果表明：不同水泥掺量下，采用嵌挤密实级配再生砖混骨料制备的水稳料，其最大干密度、最佳含水率和7 d无侧限抗压强度介于采用骨架密实和骨架悬浮级配制备的水稳料之间，28 d无侧限抗压强度和7,28 d劈裂强度大于骨架密实和悬浮密实级配再生水稳料。当水泥掺量为3%时，嵌挤密实级配水稳料7 d无侧限抗压强度在4 MPa以上，满足规范二级及以下公路基层强度的要求。

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不同地基处理桩对邻近桩基承载特性及沉降的影响

刘晓岩

2023, 51(1): 7-13.

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为研究不同地基处理桩型对邻近钻孔灌注桩基础的承载特性和沉降变形的影响，以杭州某地铁车辆段为例，采用PLAXIS 3D有限元软件分析了钻孔灌注桩、PHC管桩以及高压旋喷桩的单桩极限承载力和沉降变形曲线，并通过理论计算验证了有限元分析的正确性，同时通过数值仿真改变地基处理桩型的排列方式和桩间距，分析了PHC管桩和高压旋喷桩对邻近桩基的承载力、沉降变形和桩侧阻力与端阻力的影响。研究表明：PHC管桩和高压旋喷桩地基处理主要作用是提高邻近桩基的桩侧阻力，减小其桩身压缩量；两种地基处理桩型在提高邻近桩基的极限承载力和减小其沉降变形时，均有相应的最优加固范围与最优桩间距。

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钙质石粉质量分数对机制砂混凝土性能的影响

顾春平;聂晓荣;杨杨;余泽泽;沈建;邱观贵

2023, 51(1): 14-19.

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为揭示钙质石粉对机制砂混凝土性能的影响规律，研究了钙质石粉质量分数对机制砂混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度、干燥收缩以及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：随着钙质石粉质量分数的增加，混凝土的坍落度、扩展度均先增大，随后变化不明显；而混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、干燥收缩和电通量随着钙质石粉质量分数的增加先降低后升高。当钙质石粉质量分数为5%时，机制砂混凝土的流动性得到明显改善，混凝土的坍落度和扩展度最高，而混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、干燥收缩和电通量最低。当钙质石粉质量分数为15%时，混凝土的抗压强度和劈裂强度最高。

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下穿隧道上盖建筑基础-地基-建筑振动传播规律分析

张学智;郭志明;傅林峰

2023, 51(1): 20-26.

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在过去几年，越来越多的城市建筑建于地铁隧道上方，地铁下穿上盖建筑严重影响了居民健康。为研究地铁振动在上盖建筑基础、地基及上部结构物中的传播规律和振动特性，以与地铁明挖隧道相连的上盖建筑为研究背景，对下穿上盖建筑地下室、附近地表进行振动实测分析，对地面和地下室柱、板振动时程加速度幅值变化情况与Z振级变换规律进行环境振动评价；进一步以地表振动响应为依据，通过反演分析验证数值模型计算正确性，进而开展地铁上部建筑结构振动响应的预测分析，为隧道修建前邻近建筑物振动环境预测提供了有力工具。研究表明：地铁环境振动主要通过隧道壁、柱向结构上方传递，地铁过车引起的地基振动响应沿地铁横向呈波动衰减趋势，当地铁正上方距离隧道中心线大于7 m时，地面测点的Z振级满足规范要求；数值预测结果表明随着楼层高度的增加振动响应呈现出先减小后增大的规律。

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三维激光扫描仪的精度评价分析

李振国;王林;韦征;张豪

2023, 51(1): 27-31.

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针对三维激光扫描仪用于隧道施工中断面检测和监控量测的精度评价，从测距、测角、入射角和竖向变形位移4个方面评定三维激光扫描仪的实测精度。试验分析得出：三维激光扫描仪在实际工作环境下可以达到测距、测角的标称精度；当入射角不超过70.7°时，点位误差值在3.5 mm以内；当测距在20 m以内以及入射角在60°以内时，点位竖向变形误差绝对值不超过1 mm。结果表明将该激光扫描技术应用于隧道施工的断面检测和监控量测中具有可行性，本研究也对三维激光扫描仪在现场中的应用提出了一些建议。

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一种应用于嵌入式设备的指印活性检测方法

李仁旺;杨柳;陈高曙;施展

2023, 51(1): 32-37.

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现有的指印活性检测方法因存在模型复杂、训练参数量大等问题，在嵌入式设备这种运算能力受限的场景中应用较为困难。为解决这一问题，提出一种应用于嵌入式设备的指印活性检测方法。该方法构建了一个轻量级的神经网络模型，在传统卷积神经网络模型的基础上，取消了全连接层，采用分通道的残差模块替代原有的卷积层，精简了网络结构，大幅度降低了模型参数量，缩短了模型运行时间。建立指印数据集，并用其进行实验分析，实验结果表明：笔者构建的轻量级神经网络模型在测试集上准确率为96.22%,相较于传统神经网络模型在指印活性检测方面准确率更高，参数量更少，对设备运算性能要求更低。

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基于计算机视觉的径向跳动公差检测实验平台开发

陈永清;贾虹;郭建亮;吴增文;陈廉清

2023, 51(1): 38-41.

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针对“互换性与测量技术”课程实验设备不足、理论教学缺少实验辅助以及径向跳动公差教学中存在学生不易理解的问题，设计了基于计算机视觉技术的径向跳动公差测量实验平台。首先，通过中值滤波对工件源图像进行去噪处理；其次，采用Roberts算子提取边缘，得到工件母线定位精确的连续边缘特征；再次，开发测量程序系统，检测工件的径向尺寸变化，实现径向跳动公差测量；最后，以图形方式展示测量结果，使学生容易掌握领会。这种集探索、开发于一体的教学模式，对学生创新思维的启发和综合素质的培养有着积极的作用。实践表明：该实验平台检测结果直观、速度快、界面友好、操作容易，是理论教学的有效支撑，不仅适合学生实验，还可用于实际生产。

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基于区块链及联邦计算的主机入侵检测方法

常英贤;桂纲;杨涛;王红梅;宋益睿;汤泉;田野

2023, 51(1): 42-50.

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随着产业数字化进程的推进和能源互联网的发展，主机的安全保障已成为能源生产过程中至关重要的一环。然而，由于企业主机数量繁多、攻击者手段复杂多变，现有的主机入侵检测方法存在缺乏隐私保护、溯源分析困难和泛化能力不足等缺陷。为此，提出了一种基于区块链有用工作量证明及联邦计算的主机入侵检测方法，通过区块链和联邦学习技术，利用能源企业主机固有优势构建基于Intel SGX有用工作量证明(Proof-of-Useful-Work, PoUW)的共识机制，以保护数据隐私并减少资源开销，采用基于默克尔树的数据可信存储实现异常攻击行为追溯与模型迭代更新，构建基于自编码器的循环神经网络模型实现高精度的入侵检测，有效保障能源企业主机入侵检测系统的隐私性、安全性和可用性。

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基于动态图生成的车道级交通流预测

刘炜焘;冯辉;王一然;王凌云;余凯峰;孔祥杰

2023, 51(1): 51-58.

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已有交通流预测方法忽略了各车道交通模式之间的差异性，难以捕获车流流向、车道关系等条件的动态变化。随着普适感知技术的发展，更精细的车道级交通流预测方法成为可能。提出基于动态图生成的车道级交通流预测异质图卷积模型，该模型由基于动态图生成的内源图卷积网络、外源异质数据融合网络及基于注意力机制的编解码神经网络构成。内源图卷积网络以动态图生成的方式捕捉各车道间实时的空间依赖关系。外源异质数据融合网络综合考虑了车道速度、车道占有率及天气状况等多个特征参数，避免了因信息缺失而导致预测精度低的问题。编解码神经网络使用时序注意力捕捉深层次时间依赖关系。基于两个真实数据集的大量实验证明异质图卷积模型能够获取更准确的预测结果。

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考虑岸桥移动的泊位-岸桥容量规划问题研究

嵇玉峰;蒋美仙;周健;冯佳佳;张钰湫;郑碧佩

2023, 51(1): 59-71.

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泊位与岸桥是集装箱码头最为重要的两类资源，为了研究其容量规划问题，以泊位空闲成本、船舶等待成本、作业成本以及泊位与岸桥的固定投资成本之和最小为目标，建立了非线性整数规划模型。为了计算码头系统内的船舶等待成本、作业成本以及泊位空闲成本，运用Markov链与排队论，以船舶在码头内的服务过程为基础建立了M/M/C的排队模型。考虑到由于岸桥在泊位间的共享使得码头内船舶数量不同时装卸效率发生变化，设计了最大服务能力规则，确保码头能以最大服务能力为先到达的船舶提供服务。通过一个集装箱码头实例对提出的泊位-岸桥容量规划模型进行了验证，结果表明该模型可以指导集装箱码头对泊位和岸桥资源的配置。

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基于温度检测数据集的用户烹饪行为建模

傅晓云;陆隽;李玮;卢纯福;李愚

2023, 51(1): 72-83.

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辅助用户安全健康地烹饪是当前厨电行业创新研发的热点之一。首先，通过烹饪实验采集用户烹饪过程中的一系列行为及对应的锅内温度数据；其次，通过专家评价法对用户烹饪过程进行行为分段；再次，对划分出的各个子行为对应的温度数据进行参数分析，探寻其特征参数，从而对用户烹饪行为进行建模；最后，设计了一款辅助烹饪原型系统进行回测实验，以验证建立的用户烹饪行为模型的科学合理性。结果表明：特定烹饪行为段内采集到的锅内温度变化曲线具有相似性且具有特征参数，可以还原用户的烹饪行为。

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基于熵权法的教务大数据的挖掘和聚类分析

王延;周凯;沈守枫

2023, 51(1): 84-87.

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随着信息化建设的发展，高等学校积累了海量的教务数据，对该数据进行挖掘，并探讨建立高效的质量评价指标体系显得十分必要。首先，基于某高校学期内所有课程的评教大数据，从5项指标出发，采用熵权法定量计算各项指标的权重，建立了机器学习的TOPSIS(Technique for order preference by similarity to an ideal solution)模型；然后，将大数据按照得分进行聚类分析，得到了相应的教学特征；最后，将课程考核平均绩点与各项指标得分进行相关分析，结果表明课程综合评价得分以及5项指标与课程成绩均呈现统计学上显著的相关性。

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低共熔溶剂回收弛放气中NH₃工艺的模拟计算

邓东顺;方浩;郑春耀

2023, 51(1): 88-96.

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合成氨厂弛放气中NH₃的回收对提高大气质量和资源利用具有双重意义。常用的水洗法存在吸收不完全和产生大量廉价稀氨水的缺陷，酸洗法又有解吸能耗高和氨资源浪费的不足。基于低共熔溶剂(DES)具有蒸气压低、热稳定好及气体溶解性可调的优点，因此提出了氯化胆碱和尿素摩尔比为1∶2的DES回收弛放气中NH₃的新工艺。基于RK-NRTL的计算方法，利用软件模拟了新工艺的过程。通过灵敏度分析关键工艺参数对结果的影响，优化确定了合理的工艺条件。计算结果表明：新工艺具有良好的吸收效果，NH₃回收率高达99%,净化气中氨的摩尔分数低至4.117×10^-5,达到直排的标准；再生氨的摩尔分数为0.974 4,新工艺相对离子液体[C₄mim]BF₄的吸收氨工艺节能约53.38%。新工艺的设备简单、分离过程高效且节能，具有良好的应用前景。

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生活垃圾焚烧炉渣浸出液对植物生长的影响研究

胡艳军;胡贵祥;赵玲芹;朱永豪

2023, 51(1): 97-104.

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炉渣作为再生材料投入工程建设，务必考虑其环境影响。常规的环境评估仅考虑污染物的浸出质量浓度，由于检测仪器的误差、环境质量标准的差别和污染物间相互作用等因素，可能不足以准确、直观地反映炉渣对环境的影响。生态毒性评估能够作为化学分析的补充和证明。为进一步评估炉渣使用过程中可能对环境造成的影响，采用植物毒性试验，以小麦、浮萍作为试验植物，观测其在炉渣浸出液培养下的生长情况。结果表明：炉渣浸出液对小麦种子发芽和幼苗生长，浮萍植物体增殖均有抑制作用，这可能与浸出液中的Cu, Cl^-和SO₄^2-质量浓度较高有关；原生炉渣浸出液对植物的毒害性要强于湿法处理炉渣浸出液。

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无人船在城市水域管理养护中的应用

赵春宇;姜皓;徐茂竹;满伟俊;杨伟明;陈范模

2023, 51(1): 105-109.

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水域管理养护在城市水资源保护中发挥着重要作用。目前传统的管养方式不仅需要耗费大量的人力和物力，而且实时性较差。针对城市水域监测养护系统的应用场景和功能需求，提出了一种具有自主导航、水域管养能力的无人船系统。该无人船采用物联网框架设计，结合测控系统，所有水质数据可通过船载4G模块将数据上传至云服务器，并通过手机APP实时显示数据和控制无人船。该无人船已经在多个水域中运行超过300 h,收集了2 000余组包括温度、氧质量浓度、pH和浊度等的水质数据，验证了测量的准确性和管养的有效性。该方法有助于推动水质监测信息化进程，为城市水域全天自动管理提供可行的方案。

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对硝基苯酚废水处理方法研究进展

潘志彦;张永杰;陈志三;叶嘉;金琼

2023, 51(1): 110-118.

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对硝基苯酚(PNP)作为一种优先控制污染物长期受到广泛关注。通过对含PNP废水的处理方法及相应机理进行综述，对比分析了这些方法的优缺点：物理法虽然能有效分离废水中的PNP,但难以将其降解矿化；高级氧化法虽然反应快速、效果显著，但成本高昂；生物处理法虽然经济效益高、环境友好，但其处理周期长且难以深度降解PNP。通过总结含PNP废水在高级氧化法和生物法处理过程中PNP的降解途径，以及对这些处理方法的发展进行展望，以期为更好地治理含PNP废水提供参考。

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