河南科技大学学报:自然科学版

Journal of Henan University of Science and Technology: Natural Science

材料科学与工程

  • PCrNi3MoV 钢Hansel-Spittel 流变应力模型

    李露;周旭东;陈学文;姬雅倩;张建;高全德;

    采用Gleeble-1500D型热模拟试验机,对PCrNi3MoV钢进行变形温度为950~1 200℃、应变速率为0.01~10 s~(-1)、真应变为0.8的等温压缩试验,得到流变应力曲线。基于Hansel-Spittel模型,分别采用单变量法和多变量Origin直接非线性拟合法,建立PCrNi3MoV钢高温流变应力模型。研究结果表明:多变量Origin直接非线性拟合法获得的流变应力模型预测呈现动态回复型特征,更好地反映了试验数据的总体趋势。通过模型验证得到两种方法的决定系数分别为0.883 8和0.985 3,多变量Origin直接非线性拟合法的精度更高,预测效果更好。

    2020年06期 v.41;No.187 1-5+10+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 3287K]
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  • 微量Ga对SAC305锡球真圆度和色差的影响

    任晓飞;闫焉服;李超君;纠永涛;

    针对Sn3.0Ag0.5Cu钎料抗氧化性差的问题,通过添加微量Ga元素,形成抗氧化合金来改善钎料的抗氧化性。分析了Ga元素质量分数为0%~0.10%时, Sn3.0Ag0.5Cu锡球(简称SAC305锡球)真圆度和色差的变化。研究结果表明:随着Ga元素质量分数的增加,锡球真圆度先减小后增加,Ga元素质量分数为0.07%时,锡球真圆度最小,为4.5×10~(-3),锡球成形度最好。锡球色差随Ga元素质量分数的增加,先增加后减小, Ga元素质量分数为0.05%时,锡球色差最大,为75.02NBS。基于微量Ga元素对SAC305锡球真圆度和色差的影响,Ga元素质量分数取0.05%~0.07%为宜。

    2020年06期 v.41;No.187 6-10+3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K]
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  • P、Bi掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理研究

    马战红;邓亚丰;任凤章;熊毅;

    针对纯的锐钛矿二氧化钛(TiO_2)禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了P、Bi掺杂锐钛矿相二氧化钛的态密度和光学性质。研究结果表明:纯锐钛矿相二氧化钛禁带宽度计算值为3.22 eV。P、Bi单掺或者共掺均会降低二氧化钛的禁带宽度,P、Bi共掺禁带宽度为1.83 eV,大大提高了锐钛矿相二氧化钛对可见光的吸收。

    2020年06期 v.41;No.187 11-15+4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
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机械与仪表

  • 基于KISSsoft齿面三维修形的某型电动汽车减速器噪声优化

    陈爽;李佳星;高秀琴;刘祚时;钟尚江;

    为了降低某型电动汽车减速器噪声,应用KISSsoft软件平台,提出了一种齿形修形和齿向修形相联合的齿面三维修形方法。通过KISSsoft仿真及噪声、振动与声振粗糙度(NVH)试验,对所提方法进行了验证。研究结果表明:经过齿面三维修形后,一级齿轮副传递误差最大波动量降至0.918μm,降幅达14.04%;齿轮啮合时的接触应力最大值降至1 524.73 MPa,降幅达6.55%,齿轮啮合传递误差波动量及接触应力均得到有效改善。修形后噪声最大值为70.82 dB,降幅达15.04%,该型电动汽车减速器噪声得到有效优化。

    2020年06期 v.41;No.187 16-22+31+4页 [查看摘要][在线阅读][下载 3475K]
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交通运输、能源与动力工程

  • 多源信息融合的车速预测方法及整车能量管理

    潘龙帅;高建平;宋哲;郗建国;

    为了进一步挖掘功率分流混合动力汽车的节能潜力,提出了一种融合驾驶意图、车间运动特征及工况历程特征信息的车速预测方法。在此基础上,以燃油经济性最优为目标,建立了基于模型预测控制的整车能量管理优化模型,并采用动态规划算法在有限时域内进行求解,实现了各动力源转矩的实时最优分配。通过MATLAB/simulink软件平台仿真验证表明:在城市道路循环工况下,车速预测精度在不同预测时域都得到了进一步的提升。相比于参数优化后的规则策略,该整车能量管理策略在3种典型工况下,燃油消耗量分别降低了28.53%、23.40%和26.42%,从而验证了该车速预测方法和整车能量管理策略的有效性。

    2020年06期 v.41;No.187 23-31+4-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 3508K]
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  • 热失控条件下21700型锂离子电池危险性分析

    郭君;王海斌;贺元骅;

    针对锂离子电池热失控引发的民航运输安全问题,利用自主设计的试验平台,以21700型三元锂离子电池为研究对象,探究了不同荷电状态(SOC)的锂离子电池热失控危险特性,包括表面温度、开路电压、电池内阻与质量损失。研究结果表明:21700型单体锂离子电池比18650型锂离子电池额定容量增加了35%,能量密度提高了20%,若出现热安全问题时会更加危险。随着SOC的增加,21700型锂离子电池发生初爆与燃爆的时间间隔缩短。当SOC为20%时,初爆与燃爆时间间隔最长,为471 s;当SOC为40%、60%、80%和100%时,初爆与燃爆时间间隔分别缩短2.5%、18.0%、26.5%和34.0%。锂离子电池发生热失控过程中的表面温度峰值、温升速率与质量损失均随着SOC的增加而增加。锂离子电池在不同荷电状态下发生热失控时,开路电压和电池内阻变化具有一定的规律性。

    2020年06期 v.41;No.187 32-38+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 4055K]
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电工电信、自动化与计算机

  • 改进模糊聚类与主成分分析下的变压器故障识别

    薛盛炜;李川;李英娜;

    针对经典模糊C均值聚类(FCM)对数据进行等权划分而造成聚类结果不理想的情况,首先,采用点密度加权方式,对变压器油中溶解气体分析(DGA)数据进行处理,提高样本可分性,削弱聚类时出现的等趋势划分对聚类中心以及分类结果造成的影响。然后,以DGA故障数据聚类中心作为变压器标准故障谱。最后,利用施加惯性系数的主成分分析方法对待测样本进行故障识别。研究结果表明:通过点密度加权的FCM对DGA数据进行故障类型分类时,平均准确率比传统FCM算法提升了9.6%。利用上述方法对多组油浸式变压器进行识别,识别结果与实测信息均一致。

    2020年06期 v.41;No.187 39-44+50+5-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 667K]
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建筑科学

  • 一种双孔空心预制梁抗弯性能试验

    马少春;张政浩;鲍鹏;田重榜;

    针对空心预制梁受力变形及裂缝分布等问题,分别对3根双孔空心预制梁和1根实心预制梁(对照)进行了试验。采用静力加载方法,对比分析了空心预制梁和实心预制梁的试验过程描述、破坏形态、荷载-挠度曲线、跨中截面变形、承载力和开孔对预制梁的影响。研究结果表明:双孔空心预制梁在受力变形过程中,可以优化其受力的传递路径和规律,减少应力集中。通过与同尺度构件计算对比得到,双孔空心预制梁原材料用量比实心预制梁减少了36.41%;双孔空心预制梁的开裂荷载比实心预制梁提高了约41.79%,开双孔对普通预制梁前期开裂具有一定的延缓作用。

    2020年06期 v.41;No.187 45-50+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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  • 冷热两用型饮用水复合高温热泵系统性能研究

    候召宁;王林;马爱华;宋梦宇;

    从提高能源效率的角度,提出了一种以R245fa作为工质的冷热两用型饮用水复合高温热泵系统,建立了系统热力学模型,探讨了不同因素对系统性能因数和热力完善度的影响。分析比较冷热两用型饮用水复合高温热泵系统与传统电开水器的能耗和经济性,理论上验证了该系统应用的可行性。研究结果表明:制热模式下,新系统的年均性能因数COP_(h.ave)为1.79,年均热力完善度η_(h,ave)为42.8%;制冷模式下,新系统的年均性能因数COP_(c,ave)为4.92,年均热力完善度η_(c,ave)为37.0%。冷水箱进水温度为50℃时,与传统电开水器相比,新系统的年均节能效率达到66.32%。

    2020年06期 v.41;No.187 51-57+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
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  • 高原地区特长隧道洞口冻土冻融力学特性及施工控制技术

    白永厚;陈泽盟;王晓川;梁斌;

    以中国"一带一路"重点项目西藏圭嘎拉特长隧道工程为依托,研究了高原地区特长隧道洞口冻土冻融力学特性及施工控制技术。采用有限元分析软件MIDAS-GTS NX建立隧道施工模型,对比分析了经历冻融循环前后隧道洞口围岩内力变化、洞口结构变形以及衬砌变形等力学特性的变化规律,并与施工现场检测数据进行了对比分析。研究结果表明:冻融循环后,两洞拱顶竖向位移均增加30%左右。由于偏压的影响,经历冻融循环后,右洞内力变化值均比左洞大,洞身净空收敛值比左洞增大11%,拱顶竖向位移增加1.6倍。采用超前大管棚与小导管支护综合措施,能有效降低冻融循环后特长隧道洞口结构变形。将建模理论计算值和工程实测值进行比较分析,验证了本文方法的正确性。

    2020年06期 v.41;No.187 58-64+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2152K]
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农业与生物科学

  • 喷雾干燥入口温度对鸡蛋清蛋白粉功能特性和结构的影响

    刘丽莉;陈珂;李媛媛;杨晓盼;郝威铭;

    以鸡蛋清蛋白粉为主要研究对象,比较了不同喷雾干燥入口温度(140℃、160℃和180℃)对鸡蛋清蛋白粉功能特性和结构的影响。采用荧光光谱(FS)、差示扫描量热(DSC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对鸡蛋清蛋白粉结构特性进行了分析。研究结果表明:3种干燥温度对鸡蛋清蛋白粉的溶解度、起泡性、持水性、持油性和水分活度的影响差异显著(P<0.05),亮度L~*值为180℃>160℃>140℃。3种干燥温度对鸡蛋清蛋白粉的浊度、表面疏水性、总巯基和游离巯基有显著影响(P<0.05)。荧光峰强度大小为180℃>160℃>140℃。热稳定性大小为160℃>140℃>180℃。聚集程度大小为180℃>160℃>140℃。干燥温度为160℃和180℃时,制备的鸡蛋清蛋白粉的酰胺I带向低波数方向发生红移。鸡蛋清蛋白粉外形均呈现完整不规则、颗粒大小较为均一的球状结构。

    2020年06期 v.41;No.187 65-72+7-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
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  • 紫斑牡丹籽产量及籽油品质综合评价

    石欣隆;刘伟;张琳;刘改秀;刘普;侯小改;

    以‘凤丹’为对照,研究了20个紫斑牡丹品种的单株籽产量、籽基础营养成分、籽含油率和籽油脂肪酸成分,并采用隶属函数法对其资源品质进行综合评价。研究结果表明:‘灰蝶’的单株籽产量(114.86 g)显著高于‘凤丹’(103.49 g)(P<0.05)。‘蓝冠玉带’的籽含油率(32.11%)高于‘凤丹’(31.92%),但两者差异不显著(P>0.05)。‘古城相会’和‘油朱砂’的籽油α-亚麻酸质量分数分别为43.68%和42.87%,显著高于‘凤丹’(41.03%)。‘灰蝶’的累积隶属函数值仅次于‘凤丹’,排名第2,在参试紫斑牡丹品种中综合表现较好,可作为宜于油用的牡丹种质资源,且其单株籽产量隶属函数值排名第1,可作为高产油用牡丹品种选育的重要亲本资源。另外,‘蓝冠玉带’适宜用于高油质量分数油用牡丹品种选育的种质资源,‘古城相会’、‘油朱砂’和‘红宝石’可作为高品质油用牡丹品种选育的种质资源。

    2020年06期 v.41;No.187 73-80+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2062K]
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数理科学

  • 带有临界项的薛定谔-泊松系统基态解的存在性

    杨霞;冯晓晶;

    利用Nehari流形方法,研究了一类带有非线性临界增长和非局部临界增长的薛定谔-泊松系统正基态解的存在性。首先,根据代数方法证明了系统对应的Nehari流形是非空的。其次,估算了Nehari流形上最低能量水平值的范围。最后,通过集中紧性原理得到系统正基态解的存在性。

    2020年06期 v.41;No.187 81-86+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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化学化工及其他

  • 石榴鞣花酸提取物对人肺癌细胞A549凋亡的诱导

    赵胜娟;费鹏;刘丽莉;程玉江;

    为了探讨石榴鞣花酸提取物(EAEFP)诱导人肺癌细胞凋亡的作用及其可能的作用途径,以A549肺癌细胞为研究对象,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法评估EAEFP对A549肺癌细胞的抑制效果。通过4′,6-二脒基-2苯基吲哚(DAPI)染色法观察EAEFP对A549肺癌细胞形态的作用。利用流式细胞仪测定EAEFP对A549肺癌细胞分裂周期和细胞凋亡的影响。研究结果表明:石榴鞣花酸提取物能显著抑制A549肺癌细胞的生长。随着石榴鞣花酸提取物质量浓度的增加,A549肺癌细胞形态发生明显变化,细胞周期被阻滞在G1期,细胞凋亡率显著增加。石榴鞣花酸提取物能抑制A549肺癌细胞增殖,通过阻滞细胞周期从而诱导细胞凋亡。

    2020年06期 v.41;No.187 87-92+99+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K]
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  • 活性蓝4与牛血清白蛋白的相互作用研究

    任钰婷;邱智军;张彬;赵渊;马琼琼;原江锋;

    为了明确活性蓝4(RB-4)的亲和作用,通过紫外吸收光谱、荧光光谱以及分子对接方法,研究了RB-4与牛血清白蛋白(BSA)之间相互作用的分子机制。研究结果表明:RB-4与BSA的相互作用使BSA内部疏水性基团暴露。RB-4与BSA通过静态淬灭机制反应,结合位点数约为2。结合过程的热力学参数△G<0,且△H>0,△S>0,表明结合过程是自发放热过程且主要作用力为疏水作用力。RB-4与BSA之间的结合导致BSA的三级结构被破坏,从而使酪氨酸残基和色氨酸残基周围微环境的疏水性增强。BSA与RB-4之间的主要氨基酸作用位点为Phe-567、Ala-568、Ala-510、Val-575、Pro-572、Phe-508和Phe-506,同时还存在一定的静电作用和氢键作用。

    2020年06期 v.41;No.187 93-99+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
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