- 朱锦洪;王斌;尹丹青;李茂昌;张凯歌;陈云峰;
针对激光、电子束为热源的增材制造设备存在成本高、需要真空环境等问题，本文利用可编程逻辑控制器(PLC)设计并自主搭建了一套送粉式等离子弧增材制造设备，并通过单一变量法研究了不同工艺参数对单层单道熔覆层宏观形貌尺寸、显微组织以及力学性能的影响。结果表明：当焊机焊接电流为190 A、焊枪移动速度为180 mm/min、送粉速度为21 g/min时，能够得到表面光滑的熔覆层，此时熔覆层平均硬度为864HV。随着焊接电流的增大，熔覆层的宽度由7.0 mm增大到8.6 mm,高度从1.9 mm降低到1.7 mm,组织和硬度都逐渐增大。随着焊枪移动速度的增大，熔覆层宽度由10.0 mm降低到7.4 mm,高度由2.3 mm降低到1.5 mm,组织逐渐细化，硬度先升高后降低。随着送粉速度的增大，熔覆层宽度先增大到最大值11.2 mm,然后开始减小，高度逐渐增高，组织逐渐细小，硬度变化规律与焊枪移动速度导致的结果变化一致。
2023年06期 v.44;No.205 1-8+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K] [下载次数：336 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 朱锦洪;王斌;尹丹青;李茂昌;张凯歌;陈云峰;
针对激光、电子束为热源的增材制造设备存在成本高、需要真空环境等问题，本文利用可编程逻辑控制器(PLC)设计并自主搭建了一套送粉式等离子弧增材制造设备，并通过单一变量法研究了不同工艺参数对单层单道熔覆层宏观形貌尺寸、显微组织以及力学性能的影响。结果表明：当焊机焊接电流为190 A、焊枪移动速度为180 mm/min、送粉速度为21 g/min时，能够得到表面光滑的熔覆层，此时熔覆层平均硬度为864HV。随着焊接电流的增大，熔覆层的宽度由7.0 mm增大到8.6 mm,高度从1.9 mm降低到1.7 mm,组织和硬度都逐渐增大。随着焊枪移动速度的增大，熔覆层宽度由10.0 mm降低到7.4 mm,高度由2.3 mm降低到1.5 mm,组织逐渐细化，硬度先升高后降低。随着送粉速度的增大，熔覆层宽度先增大到最大值11.2 mm,然后开始减小，高度逐渐增高，组织逐渐细小，硬度变化规律与焊枪移动速度导致的结果变化一致。
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本文以Mo_2BC粉为原料，纳米TiC粉为添加相，采用快速热压烧结技术制备了Mo_2BC-TiC陶瓷复合材料。研究了添加质量分数5%的纳米TiC对Mo_2BC-TiC复合材料的微观组织、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明：添加质量分数5%的纳米TiC可以显著改善Mo_2BC陶瓷的烧结性能和微观组织，提高其力学性能。添加纳米TiC后，复合材料的相对密度、维氏硬度、弯曲强度、压缩强度和断裂韧性可以分别达到98.9%、18.1 GPa、480.5 MPa、2.9 GPa和4.1 MPa·m~(1/2)。Mo_2BC-TiC复合材料的断裂方式主要是穿晶断裂。Mo_2BC-TiC复合材料还表现出了良好的摩擦磨损性能，摩擦因数为0.42,磨损率为0.6×10~(-5) mm~3/(N·m)。
2023年06期 v.44;No.205 9-15+4-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 张智源;和淑文;王帅;逄显娟;杜三明;张永振;
本文以Mo_2BC粉为原料，纳米TiC粉为添加相，采用快速热压烧结技术制备了Mo_2BC-TiC陶瓷复合材料。研究了添加质量分数5%的纳米TiC对Mo_2BC-TiC复合材料的微观组织、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明：添加质量分数5%的纳米TiC可以显著改善Mo_2BC陶瓷的烧结性能和微观组织，提高其力学性能。添加纳米TiC后，复合材料的相对密度、维氏硬度、弯曲强度、压缩强度和断裂韧性可以分别达到98.9%、18.1 GPa、480.5 MPa、2.9 GPa和4.1 MPa·m~(1/2)。Mo_2BC-TiC复合材料的断裂方式主要是穿晶断裂。Mo_2BC-TiC复合材料还表现出了良好的摩擦磨损性能，摩擦因数为0.42,磨损率为0.6×10~(-5) mm~3/(N·m)。
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- 杜峰;程剑锋;齐蕾;杜琼;刘云鹏;徐慧;
为提高自动紧急制动系统在城市路况下的适用性，提出了一种基于驾驶行为特性的自动紧急制动系统控制策略。首先搭建驾驶员在环测试实验台，采集不同驾驶员在制动过程中的驾驶数据，分析驾驶行为特性与车辆间相对运动状态之间的关系。然后以分层控制的思想设计一种两级预警与制动控制策略：上层控制器确定制动减速度及预警和制动触发时间阈值，下层控制器设计模糊PID控制器实现对制动主缸压力的控制。最后利用CarSim与Matlab/Simulink进行前车静止场景仿真，并搭建无人驾驶线控底盘测试平台进行半实物实验验证。结果表明：两级预警与制动功能均能有效触发，制动过程中实际制动减速度能够很好地跟随期望制动减速度，且制动完成后车间距均控制在2.15 m左右，体现了设计的AEB系统具有良好的预警和紧急避撞效果。
2023年06期 v.44;No.205 16-25+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] [下载次数：702 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：4 ] - 杜峰;程剑锋;齐蕾;杜琼;刘云鹏;徐慧;
为提高自动紧急制动系统在城市路况下的适用性，提出了一种基于驾驶行为特性的自动紧急制动系统控制策略。首先搭建驾驶员在环测试实验台，采集不同驾驶员在制动过程中的驾驶数据，分析驾驶行为特性与车辆间相对运动状态之间的关系。然后以分层控制的思想设计一种两级预警与制动控制策略：上层控制器确定制动减速度及预警和制动触发时间阈值，下层控制器设计模糊PID控制器实现对制动主缸压力的控制。最后利用CarSim与Matlab/Simulink进行前车静止场景仿真，并搭建无人驾驶线控底盘测试平台进行半实物实验验证。结果表明：两级预警与制动功能均能有效触发，制动过程中实际制动减速度能够很好地跟随期望制动减速度，且制动完成后车间距均控制在2.15 m左右，体现了设计的AEB系统具有良好的预警和紧急避撞效果。
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为实现四粉针同轴送粉模式下粉束空间质量分布密度的全参数化准确预测，本文建立了粉束空间质量分布密度的全参数化理论计算数学模型，并提出了一种简易的实验检测方法。理论计算与实验检测结果表明：计算结果与实验结果的变化趋势完全一致，在离焦量为0时，计算结果与实验结果高度吻合(接近100%),验证了所建模型的准确性和有效性。
2023年06期 v.44;No.205 26-35+5-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K] [下载次数：301 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 王军华;许俊飞;路妍;彭建军;李东林;颉潭成;
为实现四粉针同轴送粉模式下粉束空间质量分布密度的全参数化准确预测，本文建立了粉束空间质量分布密度的全参数化理论计算数学模型，并提出了一种简易的实验检测方法。理论计算与实验检测结果表明：计算结果与实验结果的变化趋势完全一致，在离焦量为0时，计算结果与实验结果高度吻合(接近100%),验证了所建模型的准确性和有效性。
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针对车桥锥齿轮的齿面几何精度和传动质量难以有效控制问题，本文提出了一种基于一维测头的车桥锥齿轮加工误差数字化修正方法，从数学分析和工程反求角度实现了齿面几何偏差的极小化。通过建立理论设计齿面、实际加工齿面与偏差齿面之间的数学关系，推导出机床加工参数与齿面偏差的映射关系，构建了机床加工修正模型，采用数值迭代逆向求解的方法实现了齿面偏差的极小化。通过某车桥锥齿轮小轮齿面加工误差的修正实验，验证了本文所提基于一维测头的齿轮加工误差修正方法的正确性和实用性。实验结果表明：经过修正后，小轮凸面和凹面加工误差的最大偏差分别从0.134 9 mm降低至-0.012 7 mm,从0.241 1 mm降低至0.031 6 mm,小轮齿面的总体偏差趋势得到了有效的降低。
2023年06期 v.44;No.205 36-41+48+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 李聚波;李天兴;代震;张阳;夏鑫博;
针对车桥锥齿轮的齿面几何精度和传动质量难以有效控制问题，本文提出了一种基于一维测头的车桥锥齿轮加工误差数字化修正方法，从数学分析和工程反求角度实现了齿面几何偏差的极小化。通过建立理论设计齿面、实际加工齿面与偏差齿面之间的数学关系，推导出机床加工参数与齿面偏差的映射关系，构建了机床加工修正模型，采用数值迭代逆向求解的方法实现了齿面偏差的极小化。通过某车桥锥齿轮小轮齿面加工误差的修正实验，验证了本文所提基于一维测头的齿轮加工误差修正方法的正确性和实用性。实验结果表明：经过修正后，小轮凸面和凹面加工误差的最大偏差分别从0.134 9 mm降低至-0.012 7 mm,从0.241 1 mm降低至0.031 6 mm,小轮齿面的总体偏差趋势得到了有效的降低。
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- 高笑娟;董佳蓉;谢镭;马佳星;查支祥;
普通抗拔桩承载时桩身处于受拉状态，在上拔力作用下易产生裂缝进而影响其耐久性与安全性，为避免此缺点的影响，开发了一种带“扩大头锚固端”的压力型抗拔管桩，并通过室内单桩静载抗拔对比试验研究了压力型抗拔桩与普通拉力型抗拔桩的受力机理与承载能力。结果表明：达到承载极限状态时，拉力型抗拔桩桩身出现明显裂缝，压力型抗拔桩桩身完好没有出现裂缝，且极限抗拔承载力比拉力型桩高25%。两者桩-土摩阻力随深度均呈现“先变大后变小”的趋势，压力型桩的单位面积摩阻力最大值约为拉力型的3倍，能更加充分发挥桩侧摩阻力。距离两桩最远处的3、6号土压力盒数值非常接近，两桩在土体内的应力场水平影响范围相近。
2023年06期 v.44;No.205 63-69+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K] [下载次数：337 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 高笑娟;董佳蓉;谢镭;马佳星;查支祥;
普通抗拔桩承载时桩身处于受拉状态，在上拔力作用下易产生裂缝进而影响其耐久性与安全性，为避免此缺点的影响，开发了一种带“扩大头锚固端”的压力型抗拔管桩，并通过室内单桩静载抗拔对比试验研究了压力型抗拔桩与普通拉力型抗拔桩的受力机理与承载能力。结果表明：达到承载极限状态时，拉力型抗拔桩桩身出现明显裂缝，压力型抗拔桩桩身完好没有出现裂缝，且极限抗拔承载力比拉力型桩高25%。两者桩-土摩阻力随深度均呈现“先变大后变小”的趋势，压力型桩的单位面积摩阻力最大值约为拉力型的3倍，能更加充分发挥桩侧摩阻力。距离两桩最远处的3、6号土压力盒数值非常接近，两桩在土体内的应力场水平影响范围相近。
2023年06期 v.44;No.205 63-69+8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K] [下载次数：337 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 虞爱平;陈哲涵;吴晓蔓;毛飞腾;陈宣东;
混凝土材料复杂的材料参数和声发射波快速衰减的特性使声发射技术在混凝土领域的应用面临巨大的挑战。为明确混凝土的强度等级对声发射波传播特征的影响，给利用声发射技术评价混凝土损伤创造条件，采用声发射技术，通过参数分析和快速傅里叶变换研究了不同强度等级的混凝土中声发射波的传播行为。结果表明：C30、C40、C50混凝土中，声发射能量衰减系数分别为0.013 94、0.010 67、和0.005 68,强度越高衰减越小；基准波速分别为3 966 m/s、4 193 m/s和4 411 m/s,强度越高波速越快。频率分布随传播距离的增大呈现由高频向低频偏移的趋势，但强度高的混凝土，信号衰减和频率偏移的趋势更缓慢。500 mm以内和500 mm以外接收到的信号波型不同，不利于声发射监测的进行，故在对混凝土进行声发射监测时，传感器的间距应在500 mm之内，以保证监测精度。
2023年06期 v.44;No.205 70-76+8-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K] [下载次数：389 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 虞爱平;陈哲涵;吴晓蔓;毛飞腾;陈宣东;
混凝土材料复杂的材料参数和声发射波快速衰减的特性使声发射技术在混凝土领域的应用面临巨大的挑战。为明确混凝土的强度等级对声发射波传播特征的影响，给利用声发射技术评价混凝土损伤创造条件，采用声发射技术，通过参数分析和快速傅里叶变换研究了不同强度等级的混凝土中声发射波的传播行为。结果表明：C30、C40、C50混凝土中，声发射能量衰减系数分别为0.013 94、0.010 67、和0.005 68,强度越高衰减越小；基准波速分别为3 966 m/s、4 193 m/s和4 411 m/s,强度越高波速越快。频率分布随传播距离的增大呈现由高频向低频偏移的趋势，但强度高的混凝土，信号衰减和频率偏移的趋势更缓慢。500 mm以内和500 mm以外接收到的信号波型不同，不利于声发射监测的进行，故在对混凝土进行声发射监测时，传感器的间距应在500 mm之内，以保证监测精度。
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对C40风积砂混凝土进行宏观力学试验，结合扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)技术，探讨风积砂混凝土孔隙结构与力学性能之间的内在关系，揭示其影响机理。利用回归分析，建立双因素下孔结构-强度模型。结果表明：随风积砂替代率的增加，风积砂混凝土微观结构先紧密后松散，孔隙率与无害孔占比先减后增大，抗压强度先增大后减小，替代率20%时抗压强度最高。适量的风积砂改善混凝土骨料级配，细化孔隙，使受荷面初始损伤减小，宏观性能增强。建立的以无害孔占比和无害孔隙率为因变量的孔结构-强度模型能较好地预测混凝土强度。
2023年06期 v.44;No.205 77-83+9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：334 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 张慧梅;郑世航;景盼园;袁超;李玉根;
对C40风积砂混凝土进行宏观力学试验，结合扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)技术，探讨风积砂混凝土孔隙结构与力学性能之间的内在关系，揭示其影响机理。利用回归分析，建立双因素下孔结构-强度模型。结果表明：随风积砂替代率的增加，风积砂混凝土微观结构先紧密后松散，孔隙率与无害孔占比先减后增大，抗压强度先增大后减小，替代率20%时抗压强度最高。适量的风积砂改善混凝土骨料级配，细化孔隙，使受荷面初始损伤减小，宏观性能增强。建立的以无害孔占比和无害孔隙率为因变量的孔结构-强度模型能较好地预测混凝土强度。
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<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,或本刊编辑部订阅。
2023年06期 v.44;No.205 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] <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,或本刊编辑部订阅。
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<正>~~
2023年06期 v.44;No.205 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] <正>~~
2023年06期 v.44;No.205 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 689K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] -
<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。
2023年06期 v.44;No.205 105页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] <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。
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