专家观点·长江学者展望

• 热压烧结制备高Nb-TiAl合金及其碳化物增强复合材料的工艺与组织研究

  王慧君;杨潆;李娟;孙定邦;陈佳莹;梁永锋;林均品;

  研究了高Nb-TiAl合金及其碳化物增强复合材料的成形工艺与显微组织演变规律，重点分析了球磨混粉工艺和热压烧结参数对显微组织的影响，并揭示了成形过程中氧质量分数变化规律。结果表明：烧结温度为1 350～1 450℃时，1 425℃-30 MPa-20 min工艺可制备出致密且具有均匀全片层组织的TiAl合金。球磨混粉是氧质量分数增加的主要阶段，采用手套箱洗气比真空泵洗气能更有效降低氧增量，且纳米TiC粉末的高氧质量分数(3.63%)导致烧结样品氧质量分数随添加量递增。相比150 r/min-8 h混粉工艺，200 r/min-8 h参数通过提高粉末破碎程度和比表面积，显著改善纳米TiC颗粒的弥散均匀性并抑制TiAl基复合材料中碳化物的团聚。

  2025年06期 v.46;No.217 1-8+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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机械工程

• 融合经济性的电池分级热管理策略应用

  陈萌;唐东;

  针对新能源汽车动力电池在多工况下热安全与能效优化的双重需求，以23 Ah方形磷酸铁锂电池为研究对象，采用二氧化钛纳米流体脉动热管(PHP)作为核心散热器件，提出了一种基于温度分级调控与经济性指标耦合判据的综合热管理系统。系统在确保电池温度安全的前提下，利用实时温度监测数据动态分级调控冷却风扇转速，并在温度达标条件下引入经济性判据，实现散热性能与能耗的最优平衡。依托自主搭建的测试平台，在不同环境温度(15℃、25℃、35℃)及放电工况下对单体与模组电池进行试验。为模拟新能源汽车的低功率运行场景，本文选取恒定倍率0.5 C、1 C、1.5 C以及循环变倍率作为实验条件。结果表明：该系统能够将最高温度稳定控制在45℃以下，经济性参数最高可达91.7%(循环条件),充分验证了本策略在低功率工况下保障电池热安全的同时，具备显著的节能优势。

  2025年06期 v.46;No.217 9-19+117-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 16196K]
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• 鸭嘴型端子弹臂长度对插拔循环力学特性及接触电阻的影响

  王学振;赵平堂;王武军;王志广;李强;姬江涛;

  针对鸭嘴型端子多次插拔循环后易磨损，弹臂间隙、接触电阻和电流循环温升增大等问题，采用理论分析与室内端子插拔循环单因素试验相结合的方法，探究了不同插拔循环时端子弹臂长度对端子插拔力学特性及电接触性能的影响。结果表明：减小弹臂长度能够提高不同插拔循环次数时插拔力、弹臂最小间隙的变化量、表面粗糙度变化量，显著降低鸭嘴型端子的接触电阻(p<0.05)。当弹臂长度L较小的端子(≤3.3 mm)插拔循环100次时，接触电阻比初始电阻产生显著增加，但其仍显著低于L≥4.3 mm端子；L≥3.8 mm端子在500次循环后接触电阻产生不同程度增加；弹臂长度越大，接触电阻随插拔次数增加越缓慢。弹臂长度较大时磨损量和弹臂间隙较小，而接触电阻增大，表明弹臂长度对端子接触电阻的影响大于弹臂间隙和表面粗糙度。为提升多次插拔循环后鸭嘴型端子间的插拔力、降低接触电阻，可适当减小端子弹臂长度(L≤3.3 mm)。

  2025年06期 v.46;No.217 20-26+118-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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材料科学与工程

• 基于Nb/白铜复合中间层的钛/钢电阻点焊

  戚昊;王楠楠;赵培峰;石红信;里中忍;

  针对钛/钢直接焊接产生脆性金属间化合物从而影响焊接接头的性能的问题，以0.1 mm厚的铌和C7701白铜箔为复合中间层，对2 mm厚的钛和1 mm厚的Q235低碳钢进行电阻点焊，研究了焊接电流和焊接时间对接头熔核直径和力学性能的影响，分析了接头的微观组织。结果表明：当接头熔核为两侧独立熔核时，钢侧熔核和残余Nb之间形成了FeNb金属间化合物和(Nb)固溶体层。当接头熔核为单一混合熔核时，接头形成TiFe+α-Ti的单一混合熔核。随着焊接电流的增大和焊接时间的延长，接头的熔核直径增大，抗剪载荷呈现先增大后减小的变化趋势；当焊接电流为7 kA、焊接时间为300 ms时，接头的抗剪载荷最大，约为7.995 kN。

  2025年06期 v.46;No.217 27-37+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2113K]
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信息与控制工程

• 大数据驱动下乘用车行驶工况构建方法研究

  杨阳;卫倩;于谦;

  为准确表征城市乘用车行驶特征，解决传统工况研究中样本量有限、聚类稳定性差及工况合成时忽略小概率事件等问题，提出一种大数据驱动的行驶工况构建方法。依托200辆西安市乘用车一年的车载诊断系统(OBD)数据，通过数据预处理与短行程划分构建样本库，采用主成分分析(PCA)降维16维特征参数；提出K-means++算法提升聚类稳定性与精度；结合马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)优化工况合成，保留小概率事件。结果表明，构建的候选工况与原始数据的平均相对误差为3.63%,显著优于传统聚类拼接方法(4.80%)、马尔可夫链方法(5.60%)及标准工况CLTC-P(8.74%)和WLTC(22.70%)。

  2025年06期 v.46;No.217 38-48+119-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K]
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• 基于ISCSO算法的燃气-蒸汽联合循环机组负荷对象模型辨识

  徐晓雯;康英伟;

  建立准确的燃气-蒸汽联合循环机组负荷对象的数学模型是提升机组负荷控制系统性能的重要前提。针对传统辨识方法在辨识精度和收敛速度方面存在的不足，提出一种基于改进沙猫群优化(ISCSO)算法的模型辨识方法。首先，利用Logistic混沌映射来改善初始种群；将灵敏度参数由线性变化调整为余弦型变化；引入差分进化变异机制以及高斯扰动改进方法，在提高寻优效率的同时有效避免陷入局部最优解；然后，采用ISCSO算法对模型参数进行寻优求解，得到模型的最优参数值；最后，采用开环阶跃实验得到的燃气-蒸汽联合循环机组312.06 MW负荷点处的数据与ISCSO算法和SCSO等算法的辨识结果进行对比验证。通过消融实验，验证了该算法中改进策略的有效性。研究结果表明：相较于对比算法，所提算法能建立较为准确的负荷对象模型，ISCSO辨识模型的平均绝对百分误差与均方根误差均最小，具有更好的收敛性能，为模型辨识提供了新的方法。

  2025年06期 v.46;No.217 49-58+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K]
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土木与建筑工程

• 变刚度连接装配式剪力墙的抗震性能试验

  张伟;朱元泽;查支祥;王韬;杜鑫蕾;谢镭;

  采用有限滑移螺栓和阻挡框架，设计了2种变刚度连接的剪力墙，并进行了拟静力压剪试验，探讨该连接方式对剪力墙抗震性能的影响。结果显示：2种变刚度连接设计都能够有效实现分段工作机制，滞回曲线呈现梭形，整体抗震性能优异。采用有限滑移螺栓和阻挡框架的变刚度剪力墙与传统波形钢板剪力墙相比，层间位移角2%时的承载力提高了47%。只采用阻挡框架的变刚度设计剪力墙在承载力缓慢下降后，出现2次回升的丘陵形“双峰”现象，使结构具备更稳定的耗能性能，在层间位移角4%时承载力2次上升幅度达到26%。

  2025年06期 v.46;No.217 59-68+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K]
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• T型钢连接仿古建筑钢结构边节点抗震性能

  范利丹;郭拯毓;王新武;余永强;吴占景;孙海粟;张丁立;贾新圆;

  为了研究古建筑双梁-柱结构中，分体式单边高强螺栓和T型钢连接圆钢管柱-H型钢梁柱边节点的抗震性能，开展了2个不同T型钢厚度连接仿古建筑钢结构柱边节点的拟静力试验。通过试验，获取了T型钢连接仿古建筑钢结构边节点的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能和延性等抗震指标，分析了不同T型钢连接件厚度对双梁-柱节点的破坏模式、抗弯承载力和转动刚度退化的影响。采用ABAQUS软件数值模拟进一步探究T型钢连接件翼缘和腹板厚度对节点的影响。结果表明：2个节点模型的滞回曲线均呈“梭”形，且具有一定的捏缩现象；由于T型钢连接件厚度的增加，节点的初始刚度增加23.93%。参数化分析中，通过改变单一变量T型钢连接件翼缘或腹板的厚度相比较，翼缘的增厚对节点影响较大，适当增加翼缘厚度可以更有效的提高T型钢连接件强度。该类节点在地震中较为适用。

  2025年06期 v.46;No.217 69-78+121-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2148K]
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农业科学

• 适量施硒缓解高浓度聚丙烯纳米塑料对紫花苜蓿的胁迫

  孙平;郑鑫淼;朱文琰;郭紫瑞;李捷;徐世晓;

  研究旨在探究硒元素对聚丙烯纳米塑料(PP-NPs)胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)生理响应的调控机制及修复效应，为微塑料污染土壤的植物修复提供理论依据。采用盆栽试验，构建PP-NPs(100 nm, 1%)与土壤硒质量比梯度(0,0.4,0.8,1.2,1.6 mg·kg~(-1))的互作模型，系统评价了紫花苜蓿(75 d生长周期)的生长指标、叶绿素含量、光合参数、营养品质及根系参数的响应。结果表明：PP-NPs添加对紫花苜蓿的株高、地上生物量、净光合速率、气孔导度、叶绿素a含量及叶绿素b含量均有显著抑制作用(P<0.05),分别降低9.8%,3.3%,35.4%,49.5%,11.3%和10.7%;硒添加可以缓解PP-NPs的毒害作用，显著提高紫花苜蓿的净光合速率和叶绿素含量(P<0.05)。通过地上生物量、干物质含量、粗蛋白含量、酸性洗涤纤维含量和中性洗涤纤维含量等5个指标，建立基于主成分分析的隶属函数评价体系，量化得出1.2 mg·kg~(-1)硒处理在综合指标上表现最优。研究结果表明硒通过光合增益与根系构型重塑在PP-NPs污染下提高紫花苜蓿的抗逆性与生产力，这为微塑料污染农区优质饲草生产提供了新的技术路径。

  2025年06期 v.46;No.217 79-88+122-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K]
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理学

• 动态事件触发下多智能体系统的二分组一致性

  肖玉柱;张育栋;赵楠楠;

  面向含有合作-竞争交互的混合阶异构多智能体系统，其拓扑结构呈现有向弱连通特性，设计了动态事件触发一致性控制方案，并与牵制控制的方法相结合，使得系统达成指数收敛，实现了二分组一致性。首先，在事件触发条件中引入动态变化的阈值，使其自适应调节。同传统的静态事件触发控制相比，避免了控制器不必要的触发，减少了通信资源的损耗。然后，结合Lyapunov稳定性定理得到实现一致性的充分条件，并提出相应的牵制策略。同时，严格排除了Zeno行为。最后，数值模拟的结果表明了设计的动态事件触发控制策略的准确性与可行性。

  2025年06期 v.46;No.217 89-99+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1536K]
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• 稿约

  <正>《河南科技大学学报(自然科学版)》是由河南省教育厅主管、河南科技大学主办的综合性自然科学学术期刊,原刊名《洛阳工学院学报》,1964年创刊,1980年复刊;国际标准连续出版物号:ISSN 1672-6871,国内统一连续出版物号:CN 41-1362/N。本刊为双月刊,大16开,112页,双月末出版,国内外公开发行,邮发代号36-285。读者可在当地邮局,或本刊编辑部订阅。《河南科技大学学报(自然科学版)》认真执行国家有关科学技术和出版方面的政策法规,学术上坚持“百花齐放、百家争鸣”,以促进学术交流、推动科学技术发展、繁荣科学文化事业为宗旨。

  2025年06期 v.46;No.217 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K]
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• 河南科技大学学报（自然科学版）2025年 第46卷 第1～6期（卷终）总目次

  <正>~~

  2025年06期 v.46;No.217 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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• 来稿须知

  <正>来稿要求立论正确,论据充足,数据可靠,图表清晰。文稿字数(含图、表)一般要求6 000～10 000字(A4纸5～10面)。文责自负,谢绝抄袭及一稿多投等学术不端行为。1.题名:中文题名应简明、具体、确切,一般不超过20个汉字。英文题名应与中文题名的含义保持一致,一般不宜超过10个实词,不用非公认的缩写词。2.作者及单位:中英文作者姓名、中英文作者单位名称、中英文单位所在省市名及邮政编码。英文部分的国内作者姓名用汉语拼音,姓前名后,作者单位的英文名称用全称,省市名用汉语拼音。3.摘要:中文摘要应按信息性摘要的要求撰写,字数控制在150～300字(含目的、方法、结果、结论)。一般不应出现图、表、数学公式、参考文献序号、化学结构式和非公知公用的符号、术语和缩略语。英文摘要应与中文摘要文意一致。

  2025年06期 v.46;No.217 105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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