國家青年/地區科學基金項目專欄

  • 高強度鋼板熱成形性預測研究進展

    劉文權;盈亮;榮海;胡平;

    高強度鋼板熱沖壓成形是實現車身輕量化、保證安全性的重要途徑,近年來得到汽車和鋼鐵工業的廣泛關注與應用。由于高溫工況的引入,高強度鋼板的力學行為表現出明顯的應變率和溫度相關性,為準確評價板料的熱成形性帶來了挑戰。概述了熱沖壓技術的工藝特點,從熱成形極限實驗和理論預測兩方面展開討論,介紹了國內外學者的相關研究工作,分析了應變成形極限方法存在的不足,引出了基于損傷力學理論的板材成形性評價方法,分別介紹了連續介質損傷和細觀損傷理論在板材成形性方面的若干研究,以及材料損傷參數的識別方法。結合熱沖壓技術的工藝特點,指出熱沖壓高強度鋼的損傷研究應采用實驗、理論及數值仿真相結合的方式,并充分考慮溫度、加載速率以及應力狀態對損傷演化的影響。本研究可為完善損傷理論在金屬板材熱沖壓中的應用提供借鑒。

    2018年02期 v.39;No.141 91-98頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1056554]
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  • 支持向量回歸在圓形檢測中的應用

    吳觀茂;陳令剛;王倩倩;

    對圓形的識別是機器視覺中最基本和最重要的任務之一,為了準確確定復雜背景圖像中圓的位置,提出了一種將支持向量回歸模型與三點擬合圓聯合起來的新算法,通過支持向量回歸模型訓練不同類型的圓形樣本,得到超平面方程f(x),以f(x)為中心線,構建一個寬度為2ε的近似圓環型間隔帶,在此間隔帶上的點都被認為屬于圓形邊界上的點,然后運用三點擬合圓幾何算法計算出圓心和半徑,從而達到識別圓形的目的。實驗結果表明,聯合算法通過對訓練樣本的學習,能夠在噪聲比較大的背景圖像中得到圓形的邊界信息,從而確定圓的位置,較僅使用某一種圓形識別算法有一定的優勢。在以圓形作為定位的機器視覺領域,具有重要的理論研究價值與實踐意義。

    2018年02期 v.39;No.141 99-106頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1887107]
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  • 載貨汽車多側翻指標關聯性分析與實用化表征方法研究

    蔣元廣;皮大偉;閆明帥;

    以優化載貨汽車實用化側翻預警指標表征方法為目的,針對3種側翻指標(側向加速度、側傾角、橫向載荷轉移率)展開理論關聯性分析和動力學仿真試驗驗證?;诤喕能囕v側傾動力學模型,推導3種側翻指標關聯模型,在Matlab/Simulink中建立基于某輕型載貨汽車實際參數的非線性多自由度動力學模型,設置車速與轉向角獨立變化的2組階躍轉向工況,研究車輛側翻指標定量關聯性及實用化表征方法。通過最終穩定點的分布擬合得到側傾角和橫向載荷轉移率與側向加速度之間的線性數值化模型,進而驗證了提出利用側向加速度間接表征側傾角和橫向載荷轉移率的實用化側翻預警指標表征方法。結果表明:隨著方向盤轉角和車速的提高,側傾角和橫向載荷轉移率與側向加速度在整個仿真過程中能夠快速趨于穩態。通過此法計算出的車輛側傾角和橫向載荷轉移率,為后續車輛側翻預警控制系統的設計提供了良好的指標基礎。

    2018年02期 v.39;No.141 107-114頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1470829]
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  • 線結構光測量技術研究進展

    李玥華;周京博;劉利劍;

    線結構光傳感器由線激光器和相機組成,通過分析拍攝的調制光條圖像獲得被測對象的輪廓數據,具有結構簡單、成本低、非接觸、效率高、使用靈活等優點,在科研和工業生產中具有廣泛的應用前景。從光條圖像質量控制及中心提取、傳感器標定、多個線結構光傳感器協同測量、傳感器和運動坐標軸結合4個方面對線結構光測量技術進行了綜述,概括了目前線結構光測量技術研究和應用中存在的問題,并指出進一步提升測量精度、增強測量的適應性,以及研制基于線結構光傳感器的智能測量系統是線結構光測量技術未來的研究方向。

    2018年02期 v.39;No.141 115-124頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2072789]
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數學

  • 帶有輸入時滯的Timoshenko梁系統的控制器設計與穩定性分析

    韓如夢;劉東毅;

    為了研究輸入時滯對Timoshenko梁系統穩定性的影響,鎮定邊界具有輸入時滯和載荷的Timoshenko梁系統,利用Backstepping方法,設計了一種新的控制器來補償輸入時滯帶來的影響,從而得到一個穩定的閉環系統。首先,給出一個與原時滯系統等價的無時滯系統;然后,構造一個Backstepping線性變換,并證明這個線性變換是有界可逆的;最后,通過這個變換將無時滯系統轉化為一個穩定的目標系統,并設計出相應的控制器。結果表明,此無時滯系統與目標系統是等價的,其反饋控制律可以鎮定原來的時滯系統。研究方法解決了輸入時滯對彈性系統的負面影響,豐富了分布參數控制系統的控制器設計方法及其穩定性理論,在工程實踐中具有一定的借鑒意義。

    2018年02期 v.39;No.141 125-134頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 940315]
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  • 一類三維系統的分支分析

    王永文;喬志琴;薛亞奎;

    為了豐富三維混沌系統的定性與分支理論,以具有三重零奇異平衡點的二次截斷規范型系統為研究對象,研究了此系統在不同參數條件下的平衡點的存在性及其附近的穩定性與分支問題。使用數學分析的方法討論了在不同參數條件下,平衡點所對應的特征方程實根的存在性,從而得到平衡點處豐富的局部流形情況,引出系統可能會產生的分支情形。利用卡爾丹諾公式仔細分析了平衡點為鞍焦點的參數條件,分析了產生一維Hopf分支的參數條件,通過計算得到超臨界Hopf分支與亞臨界Hopf分支的前提條件,結果表明系統具有豐富的穩定性與分支情況,可為以后證明產生連接鞍焦點的同宿環或異宿環的存在性和產生Silnikov型混沌證明提供理論前提。研究方法可推廣到對其他高維非線性系統的研究。

    2018年02期 v.39;No.141 135-141頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 886220]
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  • 求解非光滑優化問題的修正HS三項共軛梯度法

    黎勇;王松華;

    為了提高大規模非光滑優化問題的求解效率,克服其他方法存儲需求大、算法復雜等缺點,提出求解非光滑優化問題的一種修正HS共軛梯度算法。在經典HS三項共軛梯度法的基礎上提出一種新的搜索方向,并利用Moreau-Yosida正則化技術和Armijo-type線搜索技術進行設計。新算法滿足充分下降條件,搜索方向屬于信賴域,在適當條件下證明了新算法全局收斂。初步的數值實驗表明新算法在求解非光滑無約束優化問題方面比LMBM方法更有效。新算法不僅具有較好的收斂性質,而且數值表現良好,為更加高效地求解非光滑優化問題提供了新的方法。

    2018年02期 v.39;No.141 142-148頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 893180]
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化學與化工

  • 含非對稱苝二酰亞胺側鏈多肽的合成

    甄小麗;李曉浩;張陽;

    苝二酰亞胺及其衍生物因具有獨特的光物理和電化學性質而備受關注。為了獲得具有新穎光物理性質的苝二酰亞胺材料,對其結構進行了修飾。以3,4,9,10-苝四羧酸二酐為起始原料,分步與環己胺和L-Ala-D-Leu-(N-Me)-Ala-D-Leu-Ally四肽進行氨解反應,用于合成不對稱的苝二酰亞胺側鏈多肽??疾炝宋锪媳?、溶劑、催化劑等因素對反應的影響,確定了較優的反應條件。結果表明:當物料比n(苝酐)∶n(環己胺)=1∶6、乙醇/水為溶劑(V(乙醇)∶V(水)=4∶1)、于70℃反應6h,可得到中間產物N-環己基-3,4,9,10-苝四羧酸-3,4-酸酐-9,10-酰亞胺;后者再與LAla-D-Leu-(N-Me)-Ala-D-Leu-Ally鏈狀四肽在咪唑中混合,以4-二甲氨基吡啶(以下簡稱DMAP)為催化劑,于120℃反應4h,可得到目標化合物N-環己基-N’-(L-Ala-D-Leu-(N-Me)-Ala-D-Leu-Ally)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亞胺,總收率為32.6%;得到的產物通過ESI-MS和1 HNHR進行了結構表征。該合成方法反應條件溫和,操作簡便,為制備非對稱結構的苝二酰亞胺類化合物提供了一條便捷途徑。

    2018年02期 v.39;No.141 149-153頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 942063]
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  • (2S,4S)-N-叔丁氧羰基-4-氟脯氨酸的合成

    劉甜甜;張志光;楊媛媛;馬彥濤;張勇;

    為了克服中間體難于分離純化的缺點,解決季銨鹽的去除問題,對多肽及擬肽類藥物關鍵中間體(2S,4S)-N-叔丁氧羰基-4-氟脯氨酸的合成工藝進行了研究。以(2S,4R)-4-羥基脯氨酸為原料,經酯化、氨基保護、羥基活化-氟代-水解反應得到目標化合物。將羥基活化、SN2氟代和酯水解反應采用串聯方式,在水解反應后調節pH值的過程中產物從水溶液中析出,經直接過濾得到目的物。對反應條件和參數進行了優化,優化條件如下:酯化反應中,n(氯化亞砜)∶n(底物)=1.2∶1.0;氨基保護反應中,n(二碳酸二叔丁酯)∶n(化合物1)=1.2∶1.0;三氟甲磺?;磻?n(三氟甲磺酸酐)∶n(化合物2)=1.1∶1.0,n(吡啶)∶n(化合物2)=1.2∶1.0。結果表明,優化后產物總收率為57.9%,純度為98.3%,目標化合物結構通過~1H-NMR和~(13)C-NMR得以確證。該方法反應條件溫和,操作簡單,適合工業化生產。

    2018年02期 v.39;No.141 154-158頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1073022]
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機械、電子與信息科學

  • 基于馬氏距離的模糊聚類優化算法——KM-FCM

    祖志文;李秦;

    為了解決以歐氏距離作為相似性準則的傳統模糊聚類算法對多維數據處理不利的問題,采用馬氏距離代替歐氏距離,對基于馬氏距離的模糊聚類算法進行優化研究,以增強基于馬氏距離的模糊聚類算法的聚類效果和能力。通過構造啟發式搜索與k-means算法結合的初始優化方法,利用可以自動調節最佳聚類數的有效性函數,提出了一種優化算法KM-FCM,并將此新算法與FCM,FCM-M,M-FCM聚類算法在3個標準數據集上進行了實驗。結果表明,KM-FCM算法有效,聚類精度比FCM,FCM-M,M-FCM高,對高維數據聚類識別能力強,具有全局優化作用,并且聚類個數無需提前設定。新算法可為基于馬氏距離的模糊聚類算法的優化提供參考。

    2018年02期 v.39;No.141 159-165頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 902148]
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  • 一種改進蟻群算法的無人機避險方法仿真研究

    吳學禮;賈云聰;張建華;甄然;

    隨著低空空域的逐漸開放以及無人機產業的高速發展,無人機數量不斷上升,無人機間隨時有發生沖突的可能,需要一種可靠的沖突解脫技術使無人機可以避免危險。針對無人機沖突解脫問題,提出基于改進蟻群算法的無人機沖突解脫方法:采用參數自適應調整策略,根據解的質量,動態調整參數值,防止算法早熟,提高收斂精度;在算法狀態轉移規則中引入擾動因子,加快算法初期收斂。算法測試實驗結果顯示,改進蟻群算法收斂精度更高。仿真實驗表明,改進算法可以幫助兩無人機及時脫離危險。該算法作為一種通用優化算法,也可應用到目標識別、路徑規劃等問題中,具有重要的研究意義與廣泛的應用價值。

    2018年02期 v.39;No.141 166-175頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1738249]
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新能源與節能環保專欄

  • 不同環境介質中污染物生態風險評價方法的國內研究進展

    沈洪艷;胡小敏;

    污染物生態風險評價是近年來國內外一直關注的熱點,已有國內外學者提出了多種生態風險評價的方法與模型,通過建立不同的指標對環境介質中污染物的生態風險進行評價,以期預測其不利的生態影響,也可以對過去某種因素導致的生態變化的可能性進行評估?;仡櫫松鷳B風險評價的發展歷程,歸納了水、沉積物和土壤中污染物的生態風險評價模型與方法,總結了風險熵法(RQ)、AQUATOX模型、物種敏感度分布曲線法(SSD)、地積累指數法(Igeo)、Hakanson潛在生態風險指數法確定的生態風險等級,根據不同環境介質中的污染物類型及濃度選擇適當的方法進行生態風險評價。今后應對不同環境介質中多種污染物共存時的生態風險評價給予更多關注,并豐富生態風險評價的方法體系,為確定更為恰當的不同類型污染物的生態風險評價方法提供參考。

    2018年02期 v.39;No.141 176-182頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 920728]
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  • 污水處理材料聚乙烯醇縮甲醛的制備

    楊文玲;王妨茶;

    為了研究制備污水處理材料聚乙烯醇縮甲醛(簡稱PVFM)的最佳操作條件,采用機械打泡法和化學發泡法,通過單因素實驗和正交試驗,考察原料用量、反應時間以及反應溫度等因素對PVFM制備的影響,并利用SEM對材料進行檢測,通過污水處理對比實驗,探究材料的污水處理性能。結果表明,在聚乙烯醇(簡稱PVA)質量分數為9%(50mL)、纖維素用量為0.4g、硫酸用量為6mL、甲醛用量為6mL、十二烷基磺酸鈉用量為0.4g、碳酸鈣用量為0.8g、反應溫度為30℃、硫酸滴加時間為9min、甲醛滴加時間為4min、固化時間為8h的條件下,制得的PVFM材料理化性能良好,而且PVFM材料對模擬廢水COD和氨氮都有較好的去除效果。采用機械打泡法和化學發泡法可制得性能良好的污水處理材料PVFM。

    2018年02期 v.39;No.141 183-190頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1950512]
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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13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):

    2018年02期 v.39;No.141 190頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 37K]
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  • 下載本期數據


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