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

  • 相对湿度对铜材料载流磨损的影响

    孙逸翔;岳洋;宋晨飞;宋联美;张永振;

    利用气氛可控单点载流磨损试验机,在滑动电接触条件下,研究了相对湿度对铜材料载流磨损的影响。研究结果表明:相对湿度和电流的共同作用影响了载流磨损机制,相对湿度的增加和电流的介入增加了铜材料的表面氧化程度。当相对湿度为10%、60%和92%时,通10 A电流的磨损深度比未通电时分别下降了0.628μm、0.672μm和2.187μm。当相对湿度为10%时,铜表面发生了严重的黏着磨损,且随着电流的增加黏着磨损仍然大量存在。当相对湿度为92%时,随着电流的增加,黏着磨损得到改善。不通电时,相对湿度的增加有助于铜的摩擦化学氧化,但并未显著改善黏着磨损;通电时,发生电化学氧化有助于形成氧化膜,从而降低黏着磨损。

    2018年01期 v.39;No.170 1-4+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K]
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  • 制备工艺对C/C-SiC复合材料摩擦磨损性能的影响

    孙淼;张红波;尹健;邓朝勇;王培;

    以碳纤维针刺整体毡为增强体,采用化学气相渗透法(CVI)制备低密度的碳/碳多孔体,再分别采用反应熔体浸渗法(RMI)和先驱体浸渍裂解法(PIP)制备C/C-SiC复合材料。在MM-3000型摩擦磨损试验机上进行模拟飞机正常着陆能量条件下的刹车试验,研究两种制备工艺对C/C-SiC复合材料摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:PIP工艺制备的C/C-SiC复合材料摩擦性能较优,其平均动摩擦因数为0.350,平均磨损率为3.500μm/(面·次);摩擦表面较完整、致密,磨屑为粗颗粒状,表现为磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损的共同作用。RMI工艺制备的C/C-SiC复合材料摩擦表面粗糙,未形成完整的摩擦膜,磨屑为细颗粒状,表现为磨粒磨损、疲劳磨损、黏着磨损、氧化磨损的共同作用。

    2018年01期 v.39;No.170 5-10+4页 [查看摘要][在线阅读][下载 2211K]
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机械与仪表

  • 反电动势波形的自动巡航电动车电机转矩控制研究

    任志斌;王子俭;张凯强;

    为了解决自动巡航电动车(AGV)中永磁同步电机动态性能较差的问题,对永磁同步电机的转矩控制进行了研究,根据反电动势波形,采取离线恒转矩测试法,实现了永磁同步电机的转矩控制。研究结果表明:永磁同步电机在该方法下,所控制的转矩具有较快调节能力,动态性能得到提高。

    2018年01期 v.39;No.170 11-15+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
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  • 改进Hilbert-Huang变换的滚动轴承故障诊断

    康锋;李文超;赵海松;杨茹萍;于晓凯;

    以自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)为基础,提出了一种改进的Hilbert-Huang变换(HHT)时频分析法。对滚动轴承振动信号进行CEEMDAN获得一组本征模态函数(IMF)。通过自动提取敏感IMF算法,筛选特征敏感IMF分量,计算特征敏感IMF分量的Hilbert包络谱和HHT二维时频谱,提取故障特征频率信息。研究结果表明:CEEMDAN算法有效降低了模态混叠,比经验模态分解(EMD)算法和集合经验模态分解(EEMD)算法具有优越性。将改进的HHT与自动提取敏感IMF算法相结合,可以有效分解信号的特征信息,筛选出含有故障特征信息的敏感IMF,剔除背景噪声和无故障IMF的干扰,有效提取轴承振动的故障特征频率,诊断出轴承故障的发生部位。

    2018年01期 v.39;No.170 16-22+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 428K]
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交通运输、能源与动力工程

  • 平衡摇臂式悬架车辆转向机构设计方法

    高峰;刘本勇;张彬;曾文;

    针对平衡摇臂式悬架车辆无法布置传统的转向梯形机构的问题,提出了一种由空间连杆机构组成的机械式转向传动方案。应用空间函数发生机构的综合原理建立了转向机构的转角关系模型。基于非线性规划遗传算法研究转向机构优化设计方法,并综合考虑两侧转向轮的转角关系、角传动比以及传动角等因素,设计了遗传算法适应度函数。以一款具有平衡摇臂底盘的车辆为实例进行了该转向机构的优化设计。研究结果表明:安装该转向传动机构的车辆,在转向时两侧的转向轮与理想的阿克曼转角关系相比,最大误差不超过1.5°,角传动比在0.72~0.75波动,最小传动角为64.3°。

    2018年01期 v.39;No.170 23-28+5-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • 珠三角机场群航班时刻优化研究

    王倩;翟文鹏;

    在降低航班延误的前提下,为了减少现有航班时刻表调整对航空公司运营造成的影响,建立了机场群航班时刻优化及动态排队模型,并设计了改进的迭代寻优算法,以珠三角机场群为例对模型算法进行了验证。研究结果表明:在不消除航班、飞机中转和旅客中转的情况下,珠三角机场群总航班调整量为615,最大调整量为33;并使广州白云机场和珠海金湾机场离港延误峰值分别降低20%和30%,深圳宝安机场进港峰值降低20%。因此,在能力扩张和运营效率提高不可行的机场,中短期内通过实施机场群航班时间表优化,可以缓解区域机场群的拥堵和延误问题。

    2018年01期 v.39;No.170 29-34+40+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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电工电信、自动化与计算机

  • 仿射传播和谱聚类的船舶轨迹聚类

    李雨潇;吴传生;刘文;李欢欢;

    针对谱聚类算法中常用的K-means算法对特征向量空间进行聚类初始值敏感等问题,提出了一种新的基于仿射传播(AP)的谱聚类算法。首先,利用动态时间规整(DTW)距离度量各船舶自动识别系统(AIS)轨迹之间的结构相似性,得到距离矩阵;其次,使用快速AP聚类算法改进传统谱聚类算法,基于指定的类别数对内河桥区水域船舶AIS轨迹数据进行实例验证。仿真实验结果表明:本文算法在不增加时间复杂度的基础上,比传统谱聚类算法有更高的鲁棒性,且实验准确率提高5.24%。

    2018年01期 v.39;No.170 35-40+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K]
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  • 一种ARM+FPGA的液晶触摸屏控制器的设计

    徐巧玉;周新稳;王军委;李坤鹏;

    针对目前液晶触摸屏控制技术存在帧率有限、处理器负担重以及可移植性差等问题,提出了一种基于微处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的液晶触摸屏控制器的设计方案。该控制器采用ARM实现对液晶触摸屏的输入输出控制,基于FPGA构建同步动态随机存储器(SDRAM)控制器和液晶显示模块,实现系统的硬件加速功能及不同分辨率液晶显示屏的实时显示。实验结果表明:该控制器的数据传输率能达到31MB/s,可适应多种分辨率的液晶屏,同时能完成触摸操作。

    2018年01期 v.39;No.170 41-46+6-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K]
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  • 深度玻尔兹曼机在图像融合中的应用

    刘丰年;

    针对可见光与红外图像融合时出现的特征信息提取不足等问题,提出了一种基于非下采样剪切波变换(NSST)与深度玻尔兹曼机(DBM)的可见光与红外图像融合方法。首先,利用DBM实现红外图像的最优能量分割以提取其中的显著红外目标;其次,将分割得到的显著目标区域与背景区域分别投影至源图像,获得相关映射图;最后,使用NSST分别对可见光图像与红外投影图像进行多尺度、多方向稀疏分解,对源图像的一系列子图像进行融合,并采取NSST反变换重构获得最终融合图像。仿真实验结果表明:与现有的3种经典方法相比,本文方法在信息熵方面高于轮廓波变换法约4.1%,在平均梯度方面高于NSST法约1.0%,在互信息方面高于NSCT法约3.8%。获得的融合图像具有较高的对比度和丰富的细节信息。

    2018年01期 v.39;No.170 47-52+58+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 933K]
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  • 锂电池组的两级均衡充放电控制策略

    杨宗霄;陈伟;李玉彬;

    针对电动车辆锂电池组中单体电池数量较多,导致控制复杂且各单体电池充放电不一致等问题,根据电源双向主动均衡理论,提出了一种基于一级对称多绕组变压器和二级直流-直流变换器的两级均衡拓扑及控制策略。运用极差法,分别以电池模组之间电压一致和模组内单体电池电压一致为控制目标,对电池模组和组内单体电池进行能量均衡分配。建模分析表明:本文所提出的均衡系统在充放电期间,使电池模组之间电压和模组内单体电池电压离散度均保持在2%以内,均衡时间为0.5 ms,相较于直流-直流变换器,均衡时间缩短了33.3%。

    2018年01期 v.39;No.170 53-58+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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建筑科学

  • 掺玻璃粉混凝土的力学性能

    刘光焰;金大智;戴昌强;高鹏飞;

    介绍了玻璃粉的制备流程,并对其化学成分、不同粉磨时间的粒度分布、水化放热速率等进行了分析。把玻璃粉作为胶凝材料掺入混凝土中,通过设计质量分数(0%、10%、20%、30%、50%)、水灰比(0.4、0.5、0.6)、粉磨时间(15 min、35 min、60 min)等因素的变化,对其抗压强度进行测试。测试结果表明:玻璃粉成分中含有大量的SiO_2,具有潜在火山灰性。掺玻璃粉混凝土的强度随着玻璃粉质量分数的增加而降低,玻璃粉的后期火山灰活性会抵消部分下降趋势。随着粉磨时间的增加,玻璃粉颗粒粒度减小,火山灰性增强,且分散性更好,能有效改善浆体结构,提高致密性,使混凝土强度增加。

    2018年01期 v.39;No.170 59-62+7-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • AC-20型改性泡沫沥青混合料配合比研究及应用

    刘可嘉;徐红玉;梁斌;吴鸿胜;

    结合某高速公路工程项目,研究了AC-20型改性泡沫沥青混合料配合比。通过测定沥青发泡的物理指标确定沥青最佳发泡条件。采用逐级填充法进行矿料级配设计,并进行马歇尔试验确定最佳油石比。在相同体积参数下进行温拌与热拌沥青混合料的路用性能对比试验研究。将设计的配合比应用在对比试验路段的中面层,研究了泡沫沥青混合料的施工压实性能,并进行经济效益与环境效益分析。分析结果表明:AC-20型改性泡沫沥青混合料能够在较低的生产温度下成型,具有更强的高温抗车辙性能,其水稳定性、低温抗裂性、渗水性能、施工压实度与常规热拌改性沥青混合料的基本一致。

    2018年01期 v.39;No.170 63-67+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K]
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农业与生物科学

  • B.cereus MBL13-U产牛骨胶原蛋白酶工艺优化

    刘丽莉;李丹;杨陈柳;梁严予;李玉;

    为了获得能够高效降解牛骨胶原蛋白的新型胶原蛋白酶,以蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus MBL13-U)为出发菌种,以胶原蛋白酶活力为检测指标,对影响发酵的4个因素(菌种接种量、发酵温度、p H、发酵时间)进行单因素试验。通过四元二次正交旋转组合试验,确定了B.cereus MBL13-U菌株发酵制备胶原蛋白酶的最佳工艺。当菌种接种量4%(体积分数)、发酵温度35℃、初始p H6.4、发酵时间46 h时,胶原蛋白酶活力达(92.31±1.13)U/m L。将其作用于牛骨胶原蛋白,通过扫描电子显微镜对酶解过程中的牛骨胶原蛋白进行结构分析。分析结果表明:酶解破坏了牛骨胶原蛋白原本完整的表面结构,使其所含的Ⅰ型胶原蛋白更多地暴露在表面,加快水解。

    2018年01期 v.39;No.170 68-72+8-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1099K]
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  • 16S rDNA与gyrB序列联合法鉴定一株蜡样芽孢杆菌

    卢佳琦;李市场;王大红;刘永康;陈龙;

    以从凝结芽孢杆菌活菌片中分离得到的一株YSSNJ-005菌株为目的菌株,经16S r DNA与gyr B序列联合法对其精确鉴定。研究结果表明:经过16S r DNA序列分析,初步判定菌株YSSNJ-005属芽孢杆菌属。由gyr B基因序列同源性分析及构建系统发育树对菌株YSSNJ-005继续鉴定。BLAST在线对比可知:菌株YSSNJ-005为芽孢杆菌属,且与蜡样芽孢杆菌标准菌株Bacillus cereus ATCC14579基因序列同源性达100%,可精确断定菌株YSSNJ-005是蜡样芽孢杆菌。

    2018年01期 v.39;No.170 73-77+83+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 722K]
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数理科学

  • 五阶色散方程的精确解和Backlund变换

    张丽香;刘汉泽;

    运用推广的Clarkson和Kruskal(CK)方法,将变系数五阶色散方程化为常系数五阶色散方程,得到等价变换。结合李群方法,得到常系数五阶色散方程的李点对称和约化方程,对约化方程求其精确解,进而得到变系数五阶色散方程的精确解。对常系数五阶色散方程进行Painlevé检验,证明了常系数五阶色散方程的可积性。

    2018年01期 v.39;No.170 78-83+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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  • 无透镜鬼成像关联参数优化

    胡大海;陈兰泽;李新忠;任苗苗;刘思梦;

    为提升无透镜鬼成像的成像质量,构建了基于赝热光源的无透镜二阶鬼成像实验系统。分析了关联计算次数、物臂探测器尺寸和两臂偏离量等参数对无透镜鬼成像质量的影响,并通过信噪比和均方误差对重构图像的成像质量进行了定量评估。研究结果表明:当关联计算次数大于2 000次时,继续增大关联计算次数不能明显提升成像质量。为了保证鬼成像重构图像质量,物臂探测器面积应小于1 640μm~2,参考臂和物臂的偏离量应小于10 cm。

    2018年01期 v.39;No.170 84-88+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 720K]
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  • 近场聚焦平面阵列天线设计与测量

    叶苗;刘成国;张经纬;吴志鹏;

    为了研制出可以应用在微波热疗领域的聚焦天线,基于电磁聚焦理论,设计制作了一个工作频率为2.45 GHz的4×4近场聚焦平面微带阵列天线。通过计算得出每个辐射单元需要的相位,再调整馈电点到每个辐射单元的距离,来控制每个辐射单元所得到的相位。辐射单元的电场在给定点处同相叠加,实现近场聚焦。仿真和测试结果表明:设计的聚焦天线在聚焦点处的电场能量最大,两边呈下降趋势,在聚焦点处是直径124 mm的圆形光斑,聚焦深度为62 cm。

    2018年01期 v.39;No.170 89-93+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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化学化工及其他

  • 吡唑啉酮的不对称芳基化反应

    胡方芝;陈慧;于硕文;张晓梅;

    通过手性膦酸催化的吡唑啉酮化合物与对苯醌单亚胺的不对称芳基化反应,构建了4-芳基-4,4-双取代吡唑啉酮衍生物。分析了催化剂、反应溶剂、温度对不对称芳基化反应的影响。分析结果表明:以1,4-二氧六环为反应溶剂,9-蒽螺环膦酸为催化剂,在室温下合成4-芳基-4,4-双取代吡唑啉酮类化合物,产率高达95%,对映体过量值高达96%。

    2018年01期 v.39;No.170 94-98+104+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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  • 黑二氧化钛纳米管阵列的制备及其光电转化性能

    卢伟伟;贾博;张军;

    采用阳极氧化法制备了二氧化钛(TiO_2)纳米管阵列,通过扫描电镜形貌表征对其制备工艺进行了研究。用高温氢化工艺制得黑TiO_2纳米管阵列,分别通过X射线衍射和紫外-可见光谱对其晶相结构和光吸收性能进行了表征。研究了黑TiO_2纳米管阵列的光电转化性能。研究结果表明:在电解液中水的体积分数为5%、阳极氧化电压为30 V和乙醇溶液中超声处理30 min的条件下,制得的TiO_2纳米管阵列规整有序、管壁光滑且管口干净。经高温氢化处理所制得的黑TiO_2纳米管阵列,对可见光的吸收明显增强。黑TiO_2纳米管阵列表现出了良好的光电转化性能,在施加相对于标准氢电极1.23 V的偏压时,其光电流密度可以达到1.258 m A/cm2。

    2018年01期 v.39;No.170 99-104+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1809K]
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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;标准刊号:ISSN 1672-6871,CN 41-1362/N。本刊为双月刊,A4开本,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,或全国非邮发报刊联合征订服务部(天津市大寺泉集北里别墅17号,邮编300385),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

    2018年01期 v.39;No.170 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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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6000~10000字(A4纸4~6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,作者单位的英语名称用全称,省市名用汉语拼音。作者署名人数一般不宜超过5人。

    2018年01期 v.39;No.170 105页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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