國家青年/地區科學基金項目專欄

• 納秒激光制備鈦表面紋理結構及其潤濕性研究

  楊成娟;李媛;梅雪松;田延嶺;張大衛;

  激光加工技術可在材料表面形成多種紋理結構,為了研究激光加工所得不同紋理結構對材料潤濕性的影響,通過納秒激光加工技術在金屬鈦表面分別加工直線、網格和點陣的表面紋理結構。采用掃描電子顯微鏡、接觸角測量儀、粗糙度分析儀和X射線光電子能譜分別對激光加工后的鈦表面進行表面形貌、接觸角、粗糙度與化學成分的表征與分析。結果表明:初經激光紋理加工后試樣表面的粗糙度較激光加工前均顯著提高,但此時3種紋理結構試樣表面接觸角均小于90°;隨著時間的推移,被加工材料表面化學成分的改變帶來了材料表面自由能的變化,進而使被加工表面接觸角總體呈現上升趨勢;待試樣表面化學成分穩定后接觸角也基本保持不變,并且對于每種紋理結構而言,其接觸角隨粗糙度的增加而升高。直線、網格和點陣紋理結構試樣表面接觸角最終可達157.2°,153.1°和134.6°,從而實現了鈦表面潤濕性由親水性向疏水性的轉變。

  2016年04期 v.37;No.131 315-321頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1342240]
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• 四輪獨立驅動-獨立轉向電動車輛動力學控制現狀

  來鑫;陳辛波;方淑德;謝萬軍;

  四輪獨立驅動-獨立轉向(4WID-4WIS)電動車輛除具有分布式驅動電動車輛傳動鏈短、傳動高效、結構緊湊的優點外,車輛的機動性及可操控性更高。通過對4WID-4WIS車輛的運動學及動力學控制展開論述,提煉了相關研究的熱點與難點:在車輛控制系統構架上廣泛采用分布式網絡控制系統,非理想網絡下的控制實時性、可靠性問題是研究的難點,動力學分層控制方法是研究的熱點;在車輛動力學控制方法上,主要研究集中在基于一個或多個優化目標的轉矩分配方法,協調多個控制目標的集成控制成為重要的研究方向;為了解決4WID-4WIS車輛轉向模式停車切換的問題,基于該車輛的控制自由度冗余對轉向模式動態切換方法的研究成為一個新的研究方向。

  2016年04期 v.37;No.131 322-328頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1286191]
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• 防振橡膠材料疲勞壽命研究方法綜述

  王小莉;

  防振橡膠因其具有很大的彈性和良好的絕緣性、可塑性、隔水隔氣等特點,廣泛應用于汽車工業、國防、建筑等領域。防振橡膠材料的疲勞壽命理論與技術研究對于提高防振橡膠產品耐久性的設計和制造具有重要意義。針對防振橡膠產品的工作特點,指出防振橡膠材料疲勞特性分析的技術難點。從橡膠的疲勞裂紋萌生法、疲勞裂紋擴展法和疲勞損傷法三個角度綜述目前橡膠材料疲勞特性的研究進展。針對國內外橡膠疲勞特性研究現狀,提出在橡膠疲勞特性研究中應考慮橡膠材料在疲勞載荷作用下特有的Mullins效應、永久變形、循環應力軟化等非線性特性,并指明基于連續損傷力學的疲勞損傷法更便于解決復雜疲勞載荷下橡膠材料和結構的疲勞損傷和壽命預測問題。

  2016年04期 v.37;No.131 329-334頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1103248]
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數學

• 正規權Bloch空間到Q_(T,S)空間的積分型算子

  古勇毅;袁文俊;孟凡寧;

  算子理論是解析函數空間理論研究的重要內容,為了尋找通過探討聯立算子與函數空間的方法研究算子以及函數空間的有效途徑,假設為單位圓盤Δ上的一個解析自映射,正規權Bloch空間μ-B是單位圓盤Δ上的一個Banach空間,定義C_Ф∶C_Ф(f)=f■Ф為μ-B上的復合算子,對所有的f∈μ-B,并由積分算子以及復合算子推廣得到積分型算子J_hC_Ф和C_ФJ_h,主要討論了正規權Bloch空間到Q_(T,S)空間的積分型算子J_hC_Ф的有界性和緊性,以及正規權Bloch空間到Q_(T,S)空間的積分型算子C_ФJ_h的有界性,并給出了相關的充要條件。

  2016年04期 v.37;No.131 335-339頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 148K]
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• 一類多點共振方程組邊值問題正解的存在性

  江衛華;楊彩霞;

  求解共振微分方程邊值問題解的存在性比較困難,要得到共振微分方程邊值問題的正解更加困難。針對研究領域中這一問題,著重研究了一類多點共振微分方程組邊值問題正解的存在性。在前人研究成果的基礎上,選取的不同的算子,將方程擴展為方程組。通過在合適的空間中定義恰當的范數使之成為Bananch空間,利用O'Regan和Zima所研究出來的范數形式的Leggett-Williams定理,對非線性項做出合理的假設條件,得到了共振微分方程組邊值問題正解的存在性定理。

  2016年04期 v.37;No.131 340-348頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 700251]
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• 一類具有細胞感染年齡和一般飽和感染率的病毒感染動力學模型的穩定性分析

  李梁晨;徐瑞;

  為了了解病毒在人體內的感染、受制、清除等動力學過程,研究一類具有細胞感染年齡和一般飽和感染率的病毒感染動力學模型,證明當病毒的基本再生率大于1時,模型存在唯一的病毒感染穩態解。通過分析相應特征方程討論了可行穩態解的局部穩定性,在構造Lyapunov泛函和應用LaSalle不變集原理的基礎上,證明了當基本再生率小于1時,病毒未感染穩態解是全局漸近穩定的;當基本再生率大于1時,病毒感染穩態解是全局漸近穩定的。

  2016年04期 v.37;No.131 349-356頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 677347]
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化學與化工

• 載銀殼聚糖接枝香草醛膠乳的制備及抗菌性

  安靜;郭桂真;羅青枝;李雪艷;殷蓉;王德松;

  為了增強殼聚糖的抗菌活性和拓展其應用領域,在其基體中引入了納米銀粒子,并對其進行了接枝改性。采用微波輻射法將香草醛與殼聚糖接枝,然后用香草醛還原硝酸銀,得到均勻分散于殼聚糖香草醛接枝物(CS-g-VA)膠乳中的納米銀粒子,即Ag/CS-g-VA復合膠乳。探討了制備Ag/CS-g-VA復合膠乳的影響因素,并采用SEM,TEM,FTIR,XRD,UV-vis和TG-DSC等對其進行了結構和熱性能表征。結果表明合成Ag/CS-g-VA的較理想條件:香草醛的質量分數為6.0%,CS-g-VA的質量分數為4.0%,硝酸銀的濃度為0.20 mol/L。通過抗菌測試研究了Ag/CS-g-VA對大腸桿菌和枯草桿菌的抑制作用,結果顯示Ag/CS-g-VA復合膠乳具有比單一殼聚糖抗菌劑更高效的抗菌性能。

  2016年04期 v.37;No.131 357-363頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2032571]
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• 2,3-二氯吡啶的合成新工藝

  李愛軍;徐朝潔;張志偉;

  為滿足市場需求,對2,3-二氯吡啶的合成工藝進行了研究。以2-氯煙酸為起始原料,經酰胺化、霍夫曼(Hofmann)酰胺降解、重氮化和Sandmeyer 4步反應,得到2,3-二氯吡啶,對影響產率的因素(如PCl3用量、NaOH濃度、反應溫度、催化劑用量)進行了優化。結果表明:酰胺化中,n(2-氯煙酸)∶n(PCl3)=1∶0.45;霍夫曼降解反應中,NaOH質量分數為18%,反應溫度為75~80℃;Sandmeyer反應中,n(2-氯-3-氨基吡啶)∶n(氧化銅)=1∶0.3。在此優化條件下,反應總收率為70.33%(以2-氯煙酸計),純度達98.5%,通過1 H-NMR進行了結構表征。此法產品純度高,操作簡便,原料易得。

  2016年04期 v.37;No.131 364-367頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 574044]
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機械、電子與信息科學

• 除塵裝置工作介質壓力對蝶閥區域粉塵沉降特性影響的仿真分析

  王立新;王斌;

  針對高爐煤氣粉塵易沉積于管道三偏心蝶閥閥座密封面底部而造成閥板卡塞與損壞,影響高爐生產并造成嚴重經濟損失,為抑制粉塵沉積,設計了粉塵自動清除裝置,并對其除塵效果進行了模擬分析?；贏NSYS Workbench軟件的FLUENT模塊,采用標準湍流模型和DPM模型,模擬了除塵裝置工作介質(N_2)的3種入口壓力(0.25,0.30和0.35 MPa)對不同閥板開度(45°和90°)蝶閥區域粉塵沉降軌跡的影響,分析了入口壓力對粉塵沉降特性的影響規律。結果表明:除閥板開度45°與入口壓力0.25 MPa條件組合外,其余5種條件組合下除塵裝置均能達到抑制粉塵沉積的效果。其中,閥板開度為45°、入口壓力為0.30 MPa條件下以及閥板開度為90°、入口壓力為0.25 MPa條件下的除塵效果較好。

  2016年04期 v.37;No.131 368-375頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3177501]
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• 基于U模型的非線性系統Super-Twisting滑?？刂蒲芯?/a>

  張建華;李楊;吳學禮;霍佳楠;莊沈陽;

  為了對基于U模型的非線性控制系統進行研究,利用Super-Twisting控制算法,解決非仿射非線性系統的控制問題,對非線性函數進行神經網絡逼近,運用Super-Twisting控制算法進行控制。選取恰當的Lyapunov函數,對Super-Twisting算法的收斂性進行了證明。為了驗證該方法的可行性和有效性,利用Matlab軟件進行仿真,結果表明在神經網絡自適應Super-Twisting控制器的作用下,被控系統具有快速的跟蹤性能和輸出的有界性。

  2016年04期 v.37;No.131 376-381頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3177501]
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• 基于滑模自適應的永磁同步電動機無傳感器控制

  張蘇英;李林靜;劉慧賢;馬賀明;墨昭瑾;

  在永磁同步電動機控制系統中如采用傳統機械式編碼器檢測轉子位置和速度,存在著成本高、易受干擾、系統的可靠性低且難以在復雜環境中應用等問題,為了有效解決這些問題,采用了一種新型的基于滑模自適應的速度估計方法,以改善速度估計精度,提高系統魯棒性,從而實現無傳感器的電機控制。仿真結果表明:該方法可以避免傳統機械式編碼器帶來的限制,在突加負載時,能夠準確估計轉子的速度和位置角。

  2016年04期 v.37;No.131 382-389頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 928645]
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新能源與節能環保專欄

• 微波-堿預處理對土霉素菌渣減量化效果研究

  鐘為章;耿曉玲;李貴霞;高湘;李再興;王勇軍;馬宏娟;

  為了對土霉素菌渣進行減量化處理,采用微波-堿聯合作用的方法,通過正交試驗和單因素試驗,考察了NaOH投加量、微波功率和含水率對懸浮固體(SS)去除率的影響。試驗結果表明,最佳反應條件為NaOH投加量0.09g/g(質量分數),微波功率700 W和含水率96%,這時SS去除率達56%以上。通過掃描電鏡對溶胞效果進行分析可知,該研究的土霉素菌渣減量化效果較好,可為抗生素菌渣減量化提供技術參考。

  2016年04期 v.37;No.131 390-395頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1042340]
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• 牛糞與玉米秸稈配比對混合厭氧發酵速率的影響

  姜宗姍;平佳芃;郭延凱;陳興華;郭建博;廉靜;

  為了研究牛糞與玉米秸稈的不同配比(以下簡稱糞稈配比,以揮發性固體(VS)計算)對厭氧發酵速率的影響,初步確定影響發酵產氣限速的因素,在中溫(38±1)℃條件下,以厭氧顆粒污泥為接種物,以不同配比的牛糞與玉米秸稈為底物進行混合厭氧發酵,測定日產氣量、沼氣中CH_4與CO_2的濃度、沼液中的總碳(TC)、揮發性脂肪酸(VFAs)濃度和pH值。結果表明,糞稈配比為2∶1時,水解速率常數、單位基質產甲烷量和生物轉化產甲烷效率最大,其值分別為0.043 7d~(-1),271.93mL/g,71.59%。發酵初始(第1日)VFAs中乙酸濃度與牛糞比例成正比,發酵中期(第5日)丙酸積累濃度與秸稈比例成正比。發酵周期內糞稈配比與限速階段的關系:第1日,秸稈比例越大,產氣限制階段越傾向于水解酸化階段,第2-15日,秸稈比例越大,產氣限速階段越傾向于產氫產乙酸階段;第16-30日,各組發酵產氣限制階段均為水解酸化階段。該試驗重點對糞稈配比與產氣限速因素的關系進行研究,為進一步提高混合厭氧發酵產氣效率提供了理論和試驗依據。

  2016年04期 v.37;No.131 396-405頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1561424]
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數據分析與計算專欄

• “數據分析與計算專欄”主持人語

  劉濱;

  <正>尊敬的讀者,您好!新的一期"數據分析與計算專欄"在作者和編輯老師的共同努力下,終于和大家見面了!本期專欄推出兩篇文章,分別關注"數據驅動"和"語義集成"在具體工作中的應用和發展,希望能為您的研究和工作提供幫助。在《基于數據驅動的司法公開信息化監管系統》一文中,作者面向司法公開信息化監管的實際需求,以數據為核心要素,將司法公開數據資源分為兩類:基

  2016年04期 v.37;No.131 406頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 224409]
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• 基于數據驅動的司法公開信息化監管系統

  李明;劉濱;

  為了解決司法公開信息化監管的4個突出問題,站在數據驅動的角度,以形成價值數據為目標,將司法公開數據進行分類,進而給出數據處理的系統功能架構、技術架構和業務架構,涵蓋數據采集、數據整理、數據分析、數據應用、數據安全等模塊。以該架構為基礎推進系統建設,能夠有效降低司法公開信息監管的工作強度,分析工作狀態,發現工作中的問題,促進司法公開水平的不斷提高。

  2016年04期 v.37;No.131 407-415頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3288739]
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• 基于抽取規則和本體映射的領域XML語義集成

  李華昱;張培穎;肖晗;

  油氣井工程領域中存在大量的XML文檔,傳統的XML集成方案無法提供面向語義的信息查詢,導致數據利用率不高。針對油氣井XML文檔WeXML語義集成與查詢應用需求,提出一種基于抽取規則和本體映射的語義集成方法。首先定義一系列類、屬性抽取規則,分別將WeXML Schema中的元素、屬性映射為WeOWL本體中的類和屬性;然后,利用實例轉換算法將WeXML文檔轉換為本體實例數據;由于WeOWL提供有限的局部語義模型,需要在兩者之間建立語義映射,并借助WeOWL中的術語對全局語義模型中的類和屬性進行解釋,進而提供面向領域全局本體的語義查詢。通過構建WeXML數據語義集成原型系統,對提出的轉換規則、轉換算法和映射規則進行了驗證。

  2016年04期 v.37;No.131 416-422頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 950555]
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編審園地

• 向本期載文的審稿專家致謝

  本刊編輯部;

  <正>本期《河北科技大學學報》共發表論文15篇。這些論文的發表是與有關專家的認真審讀、細查資料、推敲分析、中肯評價分不開的。對此,本編輯部特向這些專家表示敬意,對他們的辛勤勞動表示感謝。本期載文的審稿專家名單如下(按姓名的漢語拼音順序排列):

  2016年04期 v.37;No.131 415頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 39K]
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