材料科学与工程

• 烧结态W-80Cu合金高温压缩变形行为及本构关系

  房芳;李继文;魏世忠;王喜然;易旭阳;

  采用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了烧结态W-80Cu合金的热变形行为,分析了热变形参数对合金流变应力的影响。研究结果表明:稳态流变应力与应变率呈正相关,与变形温度呈负相关。经热压缩试验后,材料孔隙度减少,两相界面结合紧密,相对致密度得以提高。利用Zene-Hollomon参数的双曲正弦模型,建立了烧结态W-80Cu合金热变形本构方程■。该方程预测值与试验观测值重合度好,能较好地描述烧结态W-80Cu合金高温热压缩下的致密化行为。

  2019年06期 v.40;No.181 1-7+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
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• 钛-铝层状复合板冷塑性变形过程损伤演化行为

  皇涛;王锟;陈拂晓;郭俊卿;陈学文;宋克兴;

  基于原位拉伸试验方法,对钛-铝层状复合板冷塑性成形过程中的损伤演化行为进行了研究。获得了钛-铝层状复合板在拉伸变形过程中微裂纹的萌生和扩展规律,研究了钛-铝层状复合板界面区、钛层、铝层的拉伸断口形貌,揭示了钛-铝层状复合板冷塑性变形过程中界面区和各异质层的损伤演化机制。研究结果表明:裂纹首先在钛-铝层状复合板的界面区萌生、扩展和连接,导致钛层和铝层发生分层;随后,裂纹由界面区向钛层扩展,当钛层发生断裂后裂纹由界面区向铝层扩展。界面区的断裂呈典型的脆性断裂。

  2019年06期 v.40;No.181 8-12+4-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1319K]
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• 氟金云母生物玻璃陶瓷的热压制备及性能

  郭帅东;逯峙;王广欣;邓舜兰;毕连杰;

  以液相法合成的氟金云母纳米前驱粉体、氟磷灰石纳米粉体为原料,借助粉末冶金热压工艺制备了氟金云母/氟磷灰石生物玻璃陶瓷。利用X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等设备,研究了复合材料的晶化行为、相组成、显微结构和力学性能。研究结果表明:在设定的烧结工艺下,玻璃陶瓷的晶化度显著提高。随着氟磷灰石质量分数的增加,玻璃陶瓷的孔隙度显著降低,抗弯强度和显微硬度逐渐升高。氟磷灰石的特征结构对玻璃陶瓷性能的提升有较大作用。

  2019年06期 v.40;No.181 13-18+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
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机械与仪表

• 动态足底压力测量系统研究

  闻刚;胡志刚;杜喆;祖向阳;王新征;

  为了克服传统足底矫形辅具以静态足底压力数据为参考的局限,研发了一套可穿戴式动态足底压力测量系统。柔性压阻式压力传感器用于鞋垫设计,采用STM32F103RCT6微处理器作为主控芯片,结合压力信号调理电路模块、模数转换模块及数据处理模块完成下位机设计。通过HC-05蓝牙模块将数据传输到电脑端上位机,完成数据的显示、保存及处理,并对步态周期内足底压力分布特点进行动态分析。试验结果表明:系统的测量标准差不超过0.190 N,不同体质量的志愿者静态足底压力分布基本相同,动态足底压力分布随运动速度的增加而增大。

  2019年06期 v.40;No.181 19-23+31+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
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交通运输、能源与动力工程

• 双源混合动力系统能量管理策略优化

  曾甜;汤泽波;姚堤照;谢长君;

  针对锂电池和超级电容在混合动力系统能量分配过程中,由于在模糊控制的能量管理策略设计上主观性较大,难以得到全局最优解的问题,提出了一种以系统能量消耗量和锂电池损耗为优化对象,利用粒子群算法优化模糊控制隶属度函数参数的方法。MATLAB/Simulink软件仿真结果表明:优化后的模糊控制能量管理策略,在一定程度上降低了系统能量消耗量和锂电池损耗。搭建了混合动力系统的综合测试台架,并嵌入优化后的能量管理策略进行测试。研究结果表明:实际测试结果与仿真结果基本一致,超级电容满足瞬时动态负载的需求,锂电池的充放电电流限制在1C范围内,实现了控制目标。

  2019年06期 v.40;No.181 24-31+5-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2999K]
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• 金属型汽油机颗粒捕集器用于缸内直喷汽油机试验

  尹振龙;马志豪;杜维新;刘成;吕恩雨;

  为了满足国Ⅵ排放法规对于颗粒物排放限值的要求,开展了金属型汽油机颗粒捕集器(GPF)用于1.8 L燃油缸内直喷(GDI)汽油机的试验研究。采用静电低压撞击器研究了转速、负荷对发动机颗粒物数量(PN)排放特性的影响,以及不同壁厚、孔隙率、涂覆等对GPF过滤效率的影响。研究结果表明:在转速不变的情况下,随着负荷的增加,PN呈现先下降后上升的趋势;随着孔隙率和壁厚的增加,GPF过滤效率呈现先急剧上升后趋于稳定的趋势,GPF过滤效率分别稳定在73.0%和75.1%。涂覆后,在相同的试验工况条件下,GPF的过滤效率均高于未涂覆的GPF的过滤效率,并且最终GPF过滤效率达到75.8%。

  2019年06期 v.40;No.181 32-36+43+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
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电工电信、自动化与计算机

• 无监督学习的潜艇模型智能简化策略

  张伟;邱志刚;张焕清;

  针对潜艇运动方程复杂、耦合性强,水动力系数测量周期长等问题,引入了水动力系数敏感性指数,量化水动力系数对潜艇姿态的影响程度。在简化传统直接阈值法的基础上,提出了基于无监督学习K-means聚类的阈值聚类法。利用9个特征参数简化潜艇运动方程。研究结果表明:在简化项数相同时,阈值聚类法的特征参数中,除战术回转直径外,其余8个特征参数的误差均小于或者等于直接阈值法,且阈值聚类法的最大误差为3.850%,最小误差仅为0.008 3%。

  2019年06期 v.40;No.181 37-43+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K]
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• 一种改进的无刷直流电机无位置传感器控制方法

  任志斌;王美晨;刘荣昌;许斌;

  针对无刷直流电机的传统无位置控制方法存在启动时检测困难、滤波电路导致相位延迟等问题,提出在上桥臂采用脉冲宽度调制且导通(H_PWM_ON)时,同时下桥臂恒通(L_ON)期间,将非导通相端电压与中性点电压进行比较,得到换相点实现绕组切换检测。该方法无需滤波电路,并具有在启动电机时克服传统方法缺陷的特点。研究结果表明:该方法运用在无位置控制中,电机能在0.2 s内迅速启动并且运行平稳。

  2019年06期 v.40;No.181 44-49+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K]
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建筑科学

• 下穿既有引桥地铁连拱通道施工方案优选

  衡明欣;徐红玉;何小利;

  依托北京地铁14号线十里河站与10号线十里河站3条暗挖换乘通道下穿十里河桥引桥工程,研究了地铁连拱换乘通道下穿引桥施工方案的优选问题。采用有限元软件MIDAS-GTS NX建立连拱换乘通道的三维实体模型,分别模拟分析了中隔壁法、三导洞法和中导洞法3种施工方案对地表沉降、围岩变形、支护结构受力及引桥的影响。研究结果表明:3种开挖施工方案均满足施工要求,中导洞法的地表沉降最大值为4.17 mm,拱顶沉降最大值为3.53 mm,该方法的各类沉降最大值均为3种方案中最小值,因此中导洞法为最优施工方案。对比数值模拟结果和工程实际监测数据,验证了数值仿真的合理性。

  2019年06期 v.40;No.181 50-56+63+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
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• 碳酸铵溶液作用下红黏土工程特性试验

  李善梅;刘之葵;蒙剑坪;陈晖文;王煜栋;吕伟威;

  农业用地长期受化肥污染,其工程性质发生改变。通过直接剪切、一维固结以及变水头渗透试验,分别研究了不同浓度碳酸铵溶液作用下红黏土的抗剪强度、压缩性以及渗透性。试验结果表明:随着碳酸铵溶液浓度的增大,红黏土的黏聚力和渗透性均增大,而同级荷载作用下的破坏强度、内摩擦角以及压缩模量则减小。利用双电层理论,计算不同浓度碳酸铵溶液浸泡后红黏土表面结合水膜厚度,并分析红黏土工程性质的影响机理。碳酸铵溶液改变土体结合水膜厚度,是影响红黏土强度、压缩性和渗透性的根本原因。

  2019年06期 v.40;No.181 57-63+7-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K]
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• 锂渣再生混凝土声发射特性与损伤模型

  许富威;秦拥军;刘珂;崔壮;张亚斌;

  为研究锂渣再生混凝土的动态损伤特性,基于声发射技术,对掺有不同再生粗骨料和锂渣的混凝土进行了单轴抗压试验。依据试验中获取的力学特征曲线、声发射能量数、声发射累计事件数等参数,建立混凝土的损伤演化模型,揭示损伤材料与声发射参数之间的关系。研究结果表明:再生粗骨料和锂渣作为混凝土集料是可行的,当再生粗骨料取代率为30%时,其力学性能及声发射效果较好。锂渣水化产生的胶凝物质能够有效地密实混凝土内部的孔隙结构,但锂渣掺量大于20%时,其自身的缺陷导致优势减弱。依据声发射累计事件数与应力的关系,推导出损伤演化模型,能较好地反映材料在单轴受压过程中的损伤演变规律。

  2019年06期 v.40;No.181 64-69+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1915K]
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农业与生物科学

• 怀山药多糖的羧甲基化修饰及保润性能

  许春平;孙懿岩;白家峰;贾学伟;刘绍华;

  为了研究山药多糖及其羧甲基化衍生物的结构和保润性能,采用碱提醇沉法从怀山药中提取山药多糖,然后对山药多糖进行羧甲基化修饰。采用傅里叶变换红外光谱仪和尺寸排阻色谱-多角度激光光散射-示差折光(SEC-MALLS-RI)法,对山药多糖羧甲基化衍生物结构进行表征。测定了山药多糖及其衍生物对烟丝的保润性能。研究结果表明:山药多糖的提取率为4.2%(质量分数),羧甲基化山药多糖的取代度为0.37。山药多糖的质均相对分子质量为6.6×10~4。低相对湿度条件下平衡水分48 h后,添加了5%羧甲基化山药多糖比添加了5%山药多糖的烟丝含水率降幅低了14.83%。羧甲基化山药多糖添加到卷烟中可以柔和烟气,提高抽吸舒适度,并降低刺激性。

  2019年06期 v.40;No.181 70-74+8-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
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数理科学

• 样本方差阵的正定性及其应用

  任春光;

  研究了多元随机样本方差阵正定性成立的条件。采用矩阵正定性和秩之间的关系、概率的单调性、概率的次可加性、无条件期望和条件期望之间的关系、连续型随机向量的性质等方法,证明了在连续型总体条件下,多元随机样本方差阵正定性的条件是样本容量大于随机向量的维数。事实上,在离散型总体情形下,当样本容量大于随机向量的维数时,样本方差阵不一定是正定的。此外,连续型总体情形下得到的结论可以应用到典型相关分析中。

  2019年06期 v.40;No.181 75-79+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K]
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• 氧氩比对ZnO薄膜微观结构及光电特性的影响

  张猛;付宏远;孙艳艳;赵洋;王辉;

  采用JGP300型超高真空磁控溅射系统,在蓝宝石(Al_2O_3)、p-Si和氧化铟锡(ITO)导电玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、紫外分光光度计(UV)、原子力显微镜(AFM)分析了氧氩比对ZnO薄膜晶体结构、光学特性和表面形貌的影响。测试结果表明:ZnO薄膜均为单一六方纤锌矿结构,且均表现出c轴择优取向。随着氧氩比的减小,ZnO(002)衍射峰强度增大,衍射峰半高宽(FWHM)减小。氧氩比为1∶4条件下制备的ZnO薄膜结晶质量较好。随着氧氩比的增大,ZnO薄膜表面粗糙度先增大后减小。在可见光范围内(波长400～700 nm),氧氩比为3∶2条件下制备的ZnO薄膜,平均透过率超过70%。

  2019年06期 v.40;No.181 80-83+88+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1808K]
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化学化工及其他

• 离子液体调控合成AuPd纳米刺球及其催化性能

  赵晨晨;姚开胜;张军;李添锦;郭莹莹;

  在室温水溶液中,采用离子液体[C_4im]Cl调控合成了AuPd纳米刺球。采用多种表征技术对产品的形貌和结构进行了分析。研究结果表明:所制备的AuPd纳米刺球由0.5～1.0μm的球形颗粒组成。颗粒表面较为粗糙,有许多纳米级颗粒组成的尖刺,具有明显的微纳分级结构。同时,AuPd刺球在有机染料亚甲基蓝的降解过程中表现出良好的催化活性,整个反应过程仅需150 s,反应速率常数为0.017 4 s~(-1),其催化活性是商用Pd/C催化剂的1.67倍。

  2019年06期 v.40;No.181 84-88+9-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2473K]
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• 酸洗处理对新疆和丰煤结构的影响

  张祥成;孟永彪;马凤云;刘景梅;

  运用工业分析、元素分析、热重分析和红外光谱分析的方法,对比分析了新疆和丰煤在酸洗脱灰前后结构的变化。研究结果表明:酸洗处理能够将煤中灰分质量分数降低至1.52%,灰分脱除率高达92.82%。酸洗处理会对煤样产生弱破坏作用,但不会破坏煤的大分子网络结构。通过红外谱图分峰拟合可以发现:酸洗处理能够有效脱除煤中矿物质,对煤中脂肪类物质影响较小,对芳香结构和含氧官能团影响较大。在酸洗过程中芳香结构会发生取代反应,烷基醚和芳基醚的相对质量分数显著减少,而酚羟基的相对质量分数显著增加。

  2019年06期 v.40;No.181 89-94+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
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• 热源功率对100%荷电量锂离子电池燃爆特性的影响

  刘全义;吕志豪;韩旭;伊笑莹;李泽锟;

  为了研究民航运输过程中锂离子电池燃爆机理,设计并搭建了锂离子电池燃爆试验平台。在96 kPa和61 kPa初始环境压力下,用不同热源功率触发密闭燃爆罐体中荷电量为100%的18650型锂离子电池,进行燃爆试验,记录燃爆过程池体温度、燃爆压力及气体体积分数等特征参数。研究结果表明:外部热源功率对锂离子电池热失控引发的燃爆灾害具有重要影响,锂离子电池燃爆过程中燃爆响应温度随热源功率的升高而降低,燃爆压力随热源功率的升高而升高。燃爆过程中的耗氧量、二氧化碳及一氧化碳的产生量也随热源功率的升高而增加。与96 kPa环境压力相比,锂离子电池在61 kPa初始环境压力下燃爆过程的耗氧量、二氧化碳产生量和一氧化碳产生量更多。

  2019年06期 v.40;No.181 95-99+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K]
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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,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。

  2019年06期 v.40;No.181 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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• 河南科技大学学报(自然科学版)2019年第40卷第1～6期(卷终)总目次

  <正>~~

  2019年06期 v.40;No.181 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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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,作者单位的英文名称用全称,省市名用汉语拼音。作者署名人数一般不宜超过5人。

  2019年06期 v.40;No.181 105页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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