河南科技大学学报:自然科学版

Journal of Henan University of Science and Technology: Natural Science

专家观点·优青视界

  • 面向不可靠偏标记学习的鲁棒学习框架

    李昭仪;张柘;台宪青;

    针对不可靠偏标记学习中候选标记集合可能缺失真实标记的问题,提出了一种表示空间和标记空间相互耦合,交替优化的鲁棒学习框架,利用嵌入空间中的K近邻关系对候选标记集合进行修正并更新动态标记分布。同时,设计了基于动态标记分布引导的原型对比学习和一致性正则化约束以增强特征表示的判别性与鲁棒性,从而促进交替优化过程中候选标记集合修正。通过在合成及真实世界不可靠偏标记数据集上的实验,验证了所提出的鲁棒学习框架的有效性和稳定性。

    2026年02期 v.47;No.219 1-10+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1310K]
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机械工程

  • 基于路面附着系数估计的汽车横摆力矩控制

    闫俊达;阎春利;

    针对车辆在不同附着系数路面上的行驶稳定性较差,难以快速准确地估计路面附着系数问题,提出了一种考虑路面附着系数估计的直接横摆力矩(DYC)控制方法,以提高横摆力矩的控制性能。搭建了基于Dugoff轮胎模型的七自由度车辆动力学模型,并依据无迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计出路面附着系数估计器。采用模型预测控制算法(MPC)计算附加横摆力矩,改善车辆在不同附着系数路面的行驶稳定性。为了验证控制策略的有效性,借助Carsim和Simulink联合仿真平台,设计针对不同路面附着系数下的工况模拟试验。结果表明:所提出的控制策略在对接路面正弦工况下,其质心侧偏角和横摆角速度的峰值误差分别被控制在0.001 75 rad和0.007 85 rad/s以内,相较于PID和线性二次型调节器(LQR)控制,其峰值分别降低了14.2%和8.2%,有效克服了由路面附着突变带来的控制挑战。

    2026年02期 v.47;No.219 11-19+117-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2819K]
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  • 考虑尺寸链影响的RV减速器优选装配方法

    舒迪;刘俊玲;李天兴;李荣根;李金原;吕灿;

    旋转矢量(RV)减速器的装配精度及稳定性直接影响其运动精度和服役寿命,而装配尺寸链是影响减速器精密装配的关键。为此,综合考虑装配尺寸链影响,建立RV减速器优选装配模型,通过对摆线针轮啮合间隙的有效控制,实现了RV减速器的精密装配。首先,深入分析了RV减速器精密装配零部件尺寸的复杂配合关系,确定了影响装配尺寸链的关键零部件。然后,基于摆线轮和针齿壳的跨棒距关系建立了装配尺寸链,实现对轮齿间隙的有效控制,进而减小了减速器的回差。最后,通过尺寸链序列装配方法和人工试错装配方法的对比实验,验证了装配尺寸链在精密装配中的应用效果。结果表明:装配尺寸链的构建和应用能够将RV减速器的回差降低30%。

    2026年02期 v.47;No.219 20-27+44+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K]
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  • 压电摩擦复合式纳米发电机仿真与实验

    王梦迪;王国森;赵士昕;李东林;史伟杰;

    针对传统纳米发电装置在低频波浪条件下输出能力和稳定性不足的问题,提出一种压电摩擦复合式纳米发电机。通过波浪驱动聚四氟乙烯(PTFE)小球运动,使其与压电悬臂梁碰撞,并同时与尼龙薄膜摩擦,实现复合发电。采用有限元仿真方法,系统分析了不同倾斜角度和激励频率对压电模块应力分布与输出特性的影响,并通过实验对仿真结果进行了验证。结果表明:压电模块与摩擦模块的输出电压均随倾斜角度和激励频率的增加而单调递增。在倾斜角度为45°、频率为2 Hz的工况下,压电模块的峰值输出电压达到10.9 V,摩擦模块的峰值输出电压达到408 mV。研究结果验证了所提出的纳米发电机能够有效捕获波浪能并实现电能输出。

    2026年02期 v.47;No.219 28-34+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 4489K]
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材料科学与工程

  • 药芯钎料钎焊Cu/Q235A异质金属接头的显微组织及力学性能

    张炜;张亮亮;于卓立;于华;李云鹏;李凯;周亚宇;李帅;夏月庆;

    针对铜/钢异种金属连接时由热膨胀系数不匹配引起的裂纹问题,使用2种AgCuZnSn药芯钎料,并通过高频感应钎焊方式连接Cu/Q235A异质金属。研究了2种药芯钎料对接头微观组织、应变分布及断裂行为的影响。结果表明:2种钎料在Cu侧具有良好的界面反应,而在Fe侧出现了孔洞缺陷。与采用BAg30T钎料的接头相比,采用BAg25TS钎料的接头具有较弱的织构特征、较低的局部取向差(KAM)值以及较少的变形晶粒分布,因此钎缝中的残余应力更小,接头最大抗拉强度与抗剪强度分别达到了206 MPa与116 MPa。接头为沿晶断裂与穿晶断裂的混合断裂模式,裂纹萌生于钎缝中高残余应力区域,随后裂纹沿着Cu基固溶体相及Ag基固溶体相界面进行扩展。

    2026年02期 v.47;No.219 35-44+119-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2259K]
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信息与控制工程

  • 基于Nussbaum函数的UAV预设性能神经网络轨迹跟踪

    彭易烩;徐雪松;张义笑;葛泉波;

    针对存在外界干扰和电机迟滞效应的四旋翼无人机系统,提出了一种基于Nussbaum函数的预设性能神经网络自适应动态面轨迹跟踪控制方法。引入Bouc-Wen迟滞模型刻画电机响应的非线性滞后特性,借助Nussbaum函数处理未知控制增益函数问题,保证控制系统可解性。采用动态面方法降低控制器复杂度,缓解传统反步法的“计算膨胀”问题。针对系统不确定性与外界干扰,采用径向基函数神经网络进行在线逼近,增强系统自适应能力。通过预设性能函数约束轨迹跟踪误差的瞬态与稳态表现,确保其收敛至预设范围。基于Lyapunov稳定性理论证明闭环系统所有信号一致最终有界,跟踪误差收敛至预设性能区域。依托MATLAB软件完成位姿控制仿真,结果验证了该方法在四旋翼轨迹跟踪控制中的有效性。

    2026年02期 v.47;No.219 45-57+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
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土木与建筑工程

  • 非共沸混合工质喷射器吸入室型线优化研究

    李骁洋;谈莹莹;李少强;张凯;陈雨帆;

    以非共沸混合工质R245fa/R32为研究对象,建立了混合工质喷射器数值模型,并搭建实验装置进行验证。在此基础上,针对吸入室内部流动分离与能量损失问题,提出了基于维托辛斯基(Witozinsky)曲线的型线优化方法。研究结果表明:相较于双三次曲线和五次曲线,维氏曲线在优化渐缩梯度与激波分布方面表现更优,使引射比和临界背压分别提升13.75%和7.63%,显著抑制能量损失并维持壅塞状态,适用于非共沸混合工质喷射器吸入室的型线优化。进一步的变工况分析显示:相较于传统结构,R245fa/R32改良型喷射器可有效提升低R245fa质量分数的次流体流量,引射比提升达8.86%,增强了系统的制冷能力。

    2026年02期 v.47;No.219 58-66+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
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  • 玄武岩纤维高黏高弹超薄磨耗层路用性能试验研究

    李波;张杨;吴正光;康爱红;

    针对超薄磨耗层在高温、低温及水损害等复杂环境下路用性能不足的问题,将玄武岩纤维与高黏高弹改性沥青结合应用于SMA-5沥青混合料中,通过车辙、单轴贯入、低温小梁弯曲和浸水马歇尔等试验,评估了混合料的路用性能。试验结果表明:玄武岩纤维显著提升了混合料性能,高温动稳定度提高13.0%,低温破坏应变增加43.4%,水稳定性小幅提升2.4%;玄武岩纤维与高黏高弹沥青存在协同增效作用,进一步增强了高温稳定性(提升1.42倍)和低温抗裂性(提升31.4%)。直剪与抗裂试验结果显示:玄武岩纤维使混合料的抗剪强度提高0.86~1.37倍,抗开裂性能提升11.6%~19.8%;高黏高弹沥青侧重于抗裂缝扩展性能,约提升28.3%~67.3%。研究结果尤其适用于重载交通、高温多雨气候地区的道路养护工程,以及“白改黑”(水泥混凝土路面加铺沥青层)路面改造项目。

    2026年02期 v.47;No.219 67-72+81+121-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K]
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  • 持续荷载-复合盐耦合作用下沙漠砂混凝土劣化机理研究

    李琦;罗玲;程昊;田元;冯倍森;

    为探究沙漠砂混凝土在新疆高盐渍地区的适用性,通过复合盐长期浸泡试验,分析了沙漠砂混凝土在持续荷载作用下的性能劣化规律。研究结果表明:与初始强度相比,持续荷载为0.3与0.5倍压应力作用时,浸泡120 d的试验组抗压强度分别增长了24.11%和14.23%;当浸泡龄期超过120 d时,0.5倍压应力作用下的试验组性能劣化加剧,相对动弹性模量的下降速率较0.3倍压应力增加了23.35%;通过扫描电子显微镜可以看出,在复合盐侵蚀120 d后,侵蚀产物的累积与0.5倍压应力共同作用加速了沙漠砂混凝土的性能劣化。

    2026年02期 v.47;No.219 73-81+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
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农业科学

  • 茉莉酸调控下东南景天根际氮循环与镉富集效应研究

    石岸;朱学昊;张治军;王蓓蓓;杨文浩;张文;

    重金属镉(Cd)污染严重威胁农田生态安全,提高超富集植物的修复效率是治理Cd污染土壤的关键。以东南景天(Sedum alfredii)为研究对象,采用土培实验系统评估外源茉莉酸(JA)对其生长、Cd富集、氮代谢及根际微生态的调控作用。结果表明,JA显著促进东南景天生长并提高地上部Cd累积量。JA处理显著增强植株NH_4~+-N和NO_3~--N含量,提高硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶等关键氮代谢酶活性;同时显著提升根际土壤DOC、DON含量及脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性,表明JA可强化根际氮循环与养分转化过程。微生物群落分析显示,JA处理提高了细菌和真菌多样性,并定向富集促生菌、氮循环功能菌及耐Cd微生物,显著改善根际微生态结构。综合分析表明,JA通过协同增强植物氮代谢、根际氮循环及微生物功能群结构,从而提升东南景天对Cd的富集效率。研究揭示了植物激素介导“植物—根际—微生物”协同调控Cd修复的新途径,为提高超富集植物修复潜力提供了理论依据。

    2026年02期 v.47;No.219 82-95+122-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1787K]
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理学

  • Krein空间中对偶框架的稳定性

    周慧;张建平;康鑫艺;

    Krein空间算子理论及其方法在数学与工程领域具有重要应用,因而受到了广泛关注。近年来,框架的概念被引入到Krein空间中。作为框架的推广,对偶框架为信号提供了多种表示方式,从而在信号处理中提供了更多选择与灵活性。然而,Krein空间内积的不定性导致其框架理论与Hilbert空间存在本质差异,使得经典的扰动稳定性理论不再直接适用。利用框架算子和Minkowski不等式,研究了Krein空间中对偶框架在数列与Bessel序列扰动下的稳定性,并给出了相应的证明。

    2026年02期 v.47;No.219 96-104+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 761K]
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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。读者可在当地邮局订阅。

    2026年02期 v.47;No.219 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
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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。

    2026年02期 v.47;No.219 105页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K]
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