國家青年/地區科學基金項目專欄

  • 基于CATIA CAA的電阻焊參數化建模

    陳華偉;伍權;徐衛平;湯耿;

    汽車座椅產品焊接點和焊接類型多,焊接要求質量高,商業CAD焊點工藝設計效率低,而且不滿足客戶化需求,亟需通過自定義開發實現自動化工藝設計。針對以上問題,基于對汽車座椅骨架電阻焊工藝參數和約束條件的分析,提出了以CATIA CAA用戶界面設計、自定義對象、參數驗證和實體創建為技術路線的焊點/縫建??蚣?然后針對螺母邊焊的焊點直徑計算、焊點中心至邊線距離計算展開了參數自動計算和驗證問題研究,最后通過CAA二次開發實現了汽車座椅骨架電阻焊工藝中的平板凸焊和螺母焊的參數化建模。結果表明,通過CATIA高級開發功能能夠實現電阻焊自定義對象創建和工藝參數化管理,滿足高級客戶需求。CATIA CAA具有完整的用戶界面設計、對象擴展、幾何拓撲對象編輯功能,因而具有強大的自定義對象能力,能夠有效應用于成熟客戶。

    2019年04期 v.40;No.149 285-293頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 4854631]
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數學

  • 具有變號非線性項的分數階微分方程邊值問題正解的存在性

    江衛華;韓晴晴;楊君霞;

    為了進一步研究非線性項的分數階微分方程邊值問題的性質,討論了帶有變號非線性項的(n-1,1)分數階微分方程特征值問題正解的存在性,其中分數階導數是Riemann-Liouville型。首先利用給定邊值問題的Green函數,將微分方程轉化為等價的積分方程,然后在非線性項f(t,x)滿足Caratheodory條件(即任意選取變量x,非線性項f(t,x)為可測函數,對(0,1)區間內幾乎所有t,非線性項f(t,x)為x的連續函數)下。通過構造適當的Banach空間,運用錐拉伸與錐壓縮不動點定理和Leray-Schauder非線性抉擇得出邊值問題正解存在的充分條件。結果表明,非線性項f(t,x)中的t可以在(0,1)區間內任何點處具有奇性,同時還改變了使邊值問題的解存在的特征值λ的取值范圍。研究結果為現存結論的深入研究打下了基礎。

    2019年04期 v.40;No.149 294-300頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 867759]
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  • 一類具有Lévy跳的隨機三種群食物網模型

    冀星;劉桂榮;

    為了深入研究具有雙參數擾動及Lévy跳的隨機三種群食物網模型的動力學性質,首先給出了模型全局正解的存在唯一性;然后通過構造Lyapunov函數,并且應用It8公式和Chebyshev不等式證明了該模型的隨機最終有界性;接著利用指數鞅不等式和Borel-Cantelli引理分析了種群滅絕的充分條件;最后運用數值模擬驗證了相應理論結果的合理性。研究結果表明,在Lévy噪聲的影響下模型是隨機最終有界的,并且較大的Lévy噪聲可以導致種群的滅絕。研究方法在理論證明和數值模擬方面都得到了良好的預期結果,對于探究其他隨機種群模型的一些問題具有一定的借鑒意義。

    2019年04期 v.40;No.149 301-306頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1042486]
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  • 一類分數階q型差分邊值問題中的混合單調方法

    韓偉;孟曉宇;桑彥彬;

    為了研究一類非線性分數階q型差分方程邊值問題非平凡解的存在唯一性。首先,在一個新的集合上定義一個新概念,再利用正規錐的定義,建立了2個混合單調算子唯一不動點的存在性,獲得了線性分數階q型邊值問題的Green函數,并且對Green函數的上下界進行了估計,由此可得到特解的表達形式。其次,運用抽象定理,討論了符合定理條件的非線性項,建立了上述問題的唯一解的存在性,并獲得逼近唯一解的迭代序列,進而證明了分數階q型差分方程邊值問題非平凡解的存在唯一性。最后,通過列舉一個例子來說明主要定理和結果的有效性。研究結果表明,定理條件得證且方程組邊值問題非平凡解滿足存在唯一性。研究方法在理論證明和邊值問題方面都得到了良好的結果,對探究其他邊值問題具有一定的借鑒意義。

    2019年04期 v.40;No.149 307-316頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 904014]
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機械、電子與信息科學

  • 基于偏移定位技術的水利探測方法及應用

    吳學禮;鄭文儉;胡雪松;孟凡華;甄然;武曉晶;

    為了抑制探地雷達原始圖像中較為強烈的直達波,突顯較弱的目標信號,實現對隱患位置的精確定位,提出了結合魯棒主成分分析的Stolt偏移方法。首先使用探地雷達分析程序包matGPR 3.1生成合成數據,模擬壩體和壩體內空洞模型,通過掃描處理得到探地雷達原始圖像,然后利用魯棒主成分分析方法提取目標雙曲線信號,最后采用Stolt偏移技術對目標信號進行聚焦處理,并通過最小熵速度估計選取合適的偏移速度得到最佳偏移效果。實驗結果表明,提出的方法能夠有效地抑制雜波,更清楚地判別目標空洞的位置。與之前方法相比,其得到的圖像分辨率更高,性能更優,在水利工程隱患探測方面具有一定的應用價值。

    2019年04期 v.40;No.149 317-324頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1746623]
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  • 考慮磁致伸縮效應的偏轉式發電機的振動特性研究

    李爭;杜磊;楊凱;劉令旗;董維超;

    為了提高風能利用率,解決現有開關磁阻發電機轉子旋轉的單一性問題,提出一種新型可偏轉雙定子開關磁阻式風力發電機。首先,基于電磁-固體力學模塊,建立定子結構磁固耦合數值模型,對電磁場、磁通密度、磁致伸縮密度進行了理論分析。其次,采用有限元平臺對發電機進行了直觀建模,基于力學理論建立考慮磁致伸縮效應的電磁-固體力學基本方程。最后,通過有限元法對發電機內、外雙定子以及轉子自轉、偏轉進行磁固耦合仿真,得到應力分布及對應的振動位移。仿真結果表明:磁致伸縮效應下的振動位移屬納米級別且所受應力較小,對發電機運行影響可忽略不計。磁固耦合的分析方法可為分析電機振動、進一步優化發電機參數提供理論參考。

    2019年04期 v.40;No.149 325-332頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3905566]
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  • 多電極血液流速儀勵磁系統優化研究

    趙宇洋;萬東瑜;姚健;吳學禮;

    為了實現對人體血液流量測量及流速分布的監測,基于多電極電磁測量設計了血液流速儀,通過測量皮膚表面的感應電動勢,實現對動、靜脈血液流速的測量。首先,模仿人體肢體結構,包括皮膚、脂肪、骨骼、肌肉、動脈和靜脈的尺寸和相對位置,建立COMSOL仿真模型。然后,以赫姆霍茲線圈、C型鐵芯線圈為基礎,仿真研究了多種勵磁結構和勵磁方式在肢體測量截面處激勵的電磁感應強度分布,提出了勵磁線圈的優化設計方案,最后,對不同結構、不同激勵方式的勵磁系統進行了優化對比。結果表明,兩對正交布置并且采用同向激勵電流的赫姆霍茲線圈磁場呈中心對稱,磁場強度和均勻性均優于其他勵磁系統,能夠有效增強感應電動勢數值,更適用于非軸對稱流的多電極電磁測量。研究結果驗證了勵磁系統優化方案的可行性,以及其均勻性對于提高速度重構精度的積極作用。

    2019年04期 v.40;No.149 333-343頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3918261]
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材料科學

  • 中合金鉻鉬滲氮軸承鋼旋轉彎曲疲勞性能研究

    尉念倫;孫世清;

    為了研究化學熱處理對大型軸承疲勞性能的影響規律,對中合金鉻鉬軸承鋼進行離子滲氮處理和旋轉彎曲疲勞(RBF)試驗。以雙真空熔煉(VIM+VAR)的中合金鉻鉬軸承鋼作為實驗材料,分析經調質處理(930℃+550℃)后的組織和經離子滲氮后的相組成,分析經過旋轉彎曲疲勞試驗后斷口形貌及裂紋萌生機理,構建表面缺陷與疲勞斷裂機理之間的關系。實驗結果表明:實驗鋼經過調質處理后組織為回火索氏體,主要析出M2C型和M3C型碳化物;滲氮后滲氮層中化合物層主要由CrN和Fe4N(γ′相)組成,厚度約為16μm,其不利于基體的疲勞性能提升;實驗鋼滲氮后的RBF極限為947MPa,較未滲氮試樣旋轉彎曲疲勞極限提升19.4%;滲氮層中化合物層始裂及非金屬夾雜物始裂為主要的兩種起裂方式,化合物層和表層粗糙度對滲氮后實驗鋼的疲勞壽命影響較大。研究結果可為提高中合金鉻鉬軸承鋼的疲勞性能提供實驗及理論依據。

    2019年04期 v.40;No.149 344-350頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 2944960]
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  • 35CrMo鋼高溫流變行為及其本構方程

    胡希磊;韓鵬彪;魯素玲;孟致安;王同會;王浩;

    為了更好地描述35CrMo鋼應力-應變關系,建立材料的本構模型,采用Gleeble3800熱模擬試驗機對熱軋后的35CrMo鋼進行了熱模擬高溫壓縮實驗,研究了35CrMo鋼在變形溫度為800,900,1 000,1 100,1 200℃,應變速率分別為0.01,0.1,1,10s-1的條件下,變形溫度和應變速率對材料流變應力的影響。實驗結果表明:35CrMo鋼高溫變形時存在動態回復型與動態再結晶型兩種應力-應變關系,通過求解材料臨界應變與峰值應變的關系,間接建立了35CrMo鋼峰值應力本構方程,并驗證了其準確性。所提出的本構方程可以較好地描述35CrMo鋼熱變形條件下的應力-應變關系,對于35CrMo鋼的熱成形工藝設計及數值模擬工作具有基礎理論意義。

    2019年04期 v.40;No.149 351-358頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1964431]
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食品與生物科學

  • 代謝組學技術在獸藥違規使用監測中的應用及研究進展

    郭旭茜;韓雪;李研東;蔡英華;于雷;康牧旭;艾連峰;

    獸藥殘留分析檢測技術的開發與創新是動物源性食品安全監測的重要研究內容。作為系統生物學的重要組成部分,代謝組學研究及其檢測技術在動物源性食品安全領域發揮了不可或缺的作用?;诋斍按x組學技術在獸藥殘留檢測領域的研究成果,闡述了代謝組學的概念、原理與分類;以"瘦肉精"和類固醇兩類違禁獸藥殘留檢測為例,簡述了液相色譜串聯質譜法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS)、氣相色譜串聯質譜法(gas chromatographytandem mass spectrometry,GC-MS)等代謝組學常用檢測技術對動物血液、尿液等生物樣本進行殘留分析檢測的應用現狀,分析了非靶向代謝組學與靶向代謝組學存在的精確度差與通量低等問題,以及代謝組學技術對大型儀器設備與專業數據庫過度依賴的局限性;進一步提出了代謝組學技術在獸藥殘留檢測的應用中應根據樣品特點及檢測目的,將多技術平臺(液相色譜-電噴霧飛行質譜、超高效液相色譜-四級桿飛行時間質譜)、分析平臺(主成分分析、偏最小二乘判別分析)與多組學技術(基因組學、轉錄組學、蛋白組學)聯合使用以提高代謝組學技術在獸藥殘留檢測領域的適用性與應用范圍,為獸藥殘留分析檢測提供新的研究方向。

    2019年04期 v.40;No.149 359-365頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1432795]
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新能源與節能環保專欄

  • 白音華褐煤熱萃取過程中的預處理研究

    葉陽天;張文娜;崔詠梅;陳曦;郭穎;賈夢淑;許永權;

    為了解決褐煤熱萃取率低的問題,以酸堿作溶劑對原煤進行預處理,在操作溫度為380℃、常壓、溶煤比為10∶1的工藝條件下,對預處理后的原煤進行熱萃取反應制備超純煤,考察了不同酸堿溶劑對熱萃取率的影響。結果表明:與原煤相比,經不同種類的酸堿溶劑處理后褐煤的熱萃取率均得到了不同程度的提高,其中經氫氧化鉀預處理后褐煤的熱萃取率最高,達到66.5%;紅外光譜表明,采用酸堿溶劑預處理原煤,可以有效破壞煤的分子結構,使無機礦物質鹽裸露在外,也使有機官能團得到充分暴露。因此,通過預處理手段可以獲得更高的超純煤收率,減少配煤煉焦行業中優質煤的使用量。

    2019年04期 v.40;No.149 366-370頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1260436]
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編讀往來

  • 《河北科技大學學報》投稿須知

    本刊編輯部;

    <正>《河北科技大學學報》為中國科技核心期刊、RCCSE中國核心學術期刊(A),2008年入選北大"中文核心期刊"第五版。主要刊登【化學與化工】、【機械、電子與信息科學】、【材料科學】、【食品與生物科學】、【紡織科學】、【數學】、【物理】、【土木建筑工程】、【交通物流】等領域的研究論文。設有【國家青年/地區科學基金項目

    2019年04期 v.40;No.149 371頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 506K]
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  • 《河北科技大學學報》《河北工業科技》再次被評為“中國高校優秀科技期刊”

    <正>在中國高??萍计诳芯繒M織的2018年度中國高校杰出·百佳·優秀科技期刊評選活動中,《河北科技大學學報》《河北工業科技》再次榮獲"中國高校優秀科技期刊"稱號。本次共評選出中國高校杰出科技期刊24種、中國高校百佳科技期刊120種、中國高校優秀科技期刊238種,以及中國高校編輯出版質量優秀科技期刊53種。其中河北省共有6種高

    2019年04期 v.40;No.149 282頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 567K]
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