兰州理工大学学报

Select

Ag含量对Ni₃Al基涂层宽温域摩擦学行为的影响

魏延宏, 李国冲, 赵青山

2025 (5): 1-8.

摘要 ( 113 )

PDF(6717KB) ( 50 )

采用激光熔覆技术在310S奥氏体不锈钢表面制备了不同质量分数Ag固体润滑剂的Ni₃Al基复合涂层,考察了Ag质量分数(5%、10%、15%)对涂层相组成、显微硬度、摩擦学性能和磨损表面相组成的影响.结果表明:由于Ag的软质特性,复合涂层的显微硬度随其含量增加呈逐渐降低的趋势,当Ag质量分数达10%时涂层仍具有相对较高的显微硬度,约为198.37 HV.在Ni₃Al涂层中引入10% Ag可使涂层25~800 ℃内的摩擦系数由0.69~0.55降低至0.62~0.41,400~800 ℃内的磨损率由(2.27~1.60)×10^－5 mm³/(N·m)降低至(1.28~0.44)×10^－5 mm³/(N·m).复合涂层减摩能力的提升与25~400 ℃内软金属Ag的扩散迁移以及400~800 ℃内Ni₃Al和Ag的氧化产物协同润滑作用有关;而涂层抗磨能力的提升与其较高的机械强度和磨损表面连续保护膜的形成有关.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

矫平方式对电解铜不锈钢基板弹性模量的影响

阮英, 田小江, 李睿, 黄健康, 樊丁

2025 (5): 9-13.

摘要 ( 50 )

PDF(2895KB) ( 47 )

在进行铜的电解精炼时,不锈钢基板作为永久阴极,基板的平整度对电解铜的效率与能耗有重要影响.针对电解铜不锈钢阴极板规模化生产,研究了阴极板矫平方式对基板弹性模量的影响.使用挠度法对316L不锈钢基板的弹性模量进行测量,探讨了不同矫平次数以及不同矫平方向对316L不锈钢基板弹性模量的影响.结果表明:单向矫平时,随着矫平次数的增加,不锈钢基板的弹性模量呈逐渐降低趋势;纵向横向交替矫平时,弹性模量也呈下降趋势,且纵向上的降低幅度较大.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

富氧空位TiO₂制备及高效光热催化CO₂还原

李翠霞, 王安航, 栾竹程, 张鑫, 程曼

2025 (5): 14-20.

摘要 ( 51 )

PDF(3983KB) ( 14 )

光热催化技术能将CO₂还原转化为化学燃料和工业原料,为应对全球变暖和能源危机的挑战提供了一条绿色、高效的新途径.采用溶胶-凝胶法结合热处理一步制备富氧空位TiO₂ (TiO_2－x)光热催化剂,利用XRD、XPS、TEM、EPR等多种手段对其微观形貌、晶体结构和光学性能进行表征分析,研究了光热催化剂投入量、气体总流速、光密度、CO₂/H₂比和温度等反应条件对TiO_2－x光热催化CO₂还原反应的影响规律并对参数进行了优化,探究了TiO_2－x光热催化机理.结果表明:TiO_2－x光热催化CO₂还原的主要产物为CO,其CO产率达到2.23 mmol·g^－1·h^－1,是商用TiO₂ (P25) CO产率的2.4倍;TiO_2－x光热催化CO产率是单独光催化CO产率的59.3倍,是单独热催化的1.77倍,光热协同催化的效率相比于单独光或热催化大幅提高.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

纤维增强混凝土在复合盐半浸泡环境下的劣化性能

汪镇, 王磊, 赵刚

2025 (5): 21-28.

摘要 ( 42 )

PDF(2852KB) ( 13 )

以3.5%NaCl+5%Na₂SO₄复合溶液为侵蚀介质,开展纤维增强混凝土(FRC)性能劣化研究,设计了6组FRC试件,以外观形貌、侵蚀高度、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度为测试指标,研究钢纤维(SF)和聚丙烯纤维(PF)单掺或混杂对混凝土抗复合盐半浸泡侵蚀性能的影响.结果表明:单掺PF或混杂SF-PF均降低了溶液的侵蚀高度,而掺加1%的SF增加了试件表面的盐结晶量和侵蚀高度.FRC的质量损失率随侵蚀龄期的增加呈先降低后增大的变化规律,而相对动弹性模量和相对抗压强度则呈相反的规律,掺加1%SF的试件抗压强度降低幅度最小.通过热重分析结果可知,液面上部气液区混凝土内生成的腐蚀产物主要是AFt和Friedel’s,掺入SF和PF对Ca(OH)₂含量的降低有抑制作用.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑保持架兜孔间隙的深沟球轴承打滑动力学建模与仿真分析

罗伟, 剡昌锋, 刘耀峰, 田宇, 陈旺龙

2025 (5): 29-36.

摘要 ( 36 )

PDF(4019KB) ( 10 )

深沟球轴承在服役过程中存在无法避免的打滑现象,导致轴承磨损加剧,旋转精度降低,诱发轴承产生异常振动和噪声.为了揭示轴承的打滑机理,引入了保持架兜孔间隙参数,分析了滚动体与保持架单元、滚动体与滚道以及保持架单元之间的相互作用关系,建立了深沟球轴承打滑动力学模型.基于四阶Runge-Kutta法求解了动力学微分方程,获得了仿真信号,并且分析了仿真结果,研究了不同转速、径向载荷、柔性保持架单元之间等效刚度以及保持架兜孔间隙对轴承内圈与滚动体的打滑速度和保持架打滑率的影响.结果表明,高速低载加剧了轴承打滑,提高柔性保持架单元之间等效刚度或降低保持架兜孔间隙都可以缓解轴承打滑,当不考虑保持架兜孔间隙时轴承打滑更严重.该研究可为深沟球轴承的结构设计和失效分析提供理论依据.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于MCNN-APReLU的滚动轴承故障诊断方法

赵小强, 郭海科

2025 (5): 37-45.

摘要 ( 40 )

PDF(3967KB) ( 15 )

针对传统滚动轴承故障诊断方法因特征提取不充分而导致在变噪声、变工况和变负荷情况下准确率不佳,提出了多通道卷积神经网络的滚动轴承故障诊断方法.首先,设计了多通道的密集连接模块,加强了不同卷积层之间的信息联系,有效提取了故障信息;然后,设计了包含自适应参数化修正线性单元激活函数的空洞卷积模块,给每个通道赋予不同的权重系数,提取更重要、更关键的信息;最后,使用Inception模块进行特征降维并进一步提取故障特征,通过多分类函数实现滚动轴承的故障诊断.同时,使用美国凯斯西储大学轴承数据集和东南大学变速箱数据集进行验证.结果表明:平均准确率在变噪声实验中为98.5%,在变负荷实验中为91.7%~97.7%,在变工况实验中为87.79% ~ 96.71%;使用变速箱数据集时故障诊断准确率高达99.84%.与其他滚动轴承故障诊断方法相比,该方法对于不同数据集以及变噪声、变负荷和变工况条件下准确率更高且泛化能力更好.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于指数积理论的数控机床加工精度可靠性分析

王智明, 许腾, 周健

2025 (5): 46-53.

摘要 ( 31 )

PDF(1033KB) ( 5 )

数控机床的加工精度是影响产品质量的重要因素.为了提高多轴数控机床的加工精度可靠性,基于指数积理论建立了机床几何误差模型和加工精度可靠性模型.采用改进的一次二阶矩法,分析了机床加工精度的可靠性和几何误差项的灵敏度,提出了通用的机床精度分配方法.该方法不仅给出了机床垂直度误差的物理意义,而且解决了矩阵奇异问题.以大型数控导轨磨床为例,根据几何误差项的灵敏度进行分析,通过优化调整主要几何误差项提高磨床的加工精度可靠性.结果表明,该精度分配方法有效可行.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

涡流发生器与翼刀组合对风力机叶片气动性能的影响

杨瑞, 杨涛, 曾学仁, 方亮, 包广超, 田楠

2025 (5): 54-61.

摘要 ( 38 )

PDF(7928KB) ( 6 )

为了研究涡流发生器(VGs)与翼刀组合对风力机叶片气动性能的影响,以NREL Phase VI风力机叶片为模型,采用CFD方法分别对加装单双VGs、单双翼刀及其组合共8种流动控制方式进行模拟,分析在风速不同时对风力机叶片气动性能的影响.结果表明:单VGs与单翼刀组合、双VGs与单翼刀组合不仅能获得更高的输出扭矩,而且能更有效地抑制叶片弦向和展向的流动分离;单VGs与单翼刀组合、双VGs与单翼刀组合可将两装置的优势相结合,展现出更好的流动控制效果;双VGs与单VGs相比能进一步延缓流动分离.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

车-路-土耦合作用下聚乙烯燃气管道的失效特性

郭凯, 尤学升, 凌晓, 孙宝财, 杨凯, 刘晓雅

2025 (5): 62-71.

摘要 ( 58 )

PDF(10501KB) ( 13 )

车载作用下,含划痕缺陷的埋地聚乙烯燃气管道易发生应力集中,这将加快管道的破坏,从而导致管道失效及引发燃爆事故.基于作用力传递分析,建立了阐释车载、土壤、含划痕缺陷聚乙烯管道作用路径的非线性力学耦合模型,分析了载荷、内压、埋深、土壤弹性模量以及划痕深度对管道的影响.结果表明:考虑土体自重情况下,含划痕管道在缺陷区产生应力集中,管道Mises应力与载荷、内压、埋深和缺陷深度的变化成正比,与土壤的弹性模量成反比;车载为5.75 MPa或内压为0.24 MPa时,管道最大Mises应力达到许用应力,内压为0.52 MPa时,管道达到屈服强度而失效;划痕深度较浅时,管道破坏始于划痕前缘中间部分,当缺陷深度与管道壁厚之比a/t≥0.4时,应力集中发生在划痕端点,破坏始于划痕两端.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于多阶段退化建模的3D舞台威亚控制系统实时寿命预测

毛海杰, 李伟林, 李炜

2025 (5): 72-80.

摘要 ( 46 )

PDF(3828KB) ( 12 )

针对3D舞台威亚系统因执行电机退化导致系统寿命不足而产生安全隐患的问题,提出基于多阶段退化模型的系统实时剩余寿命预测方法.首先采用多阶段Wiener过程对伺服电机绝缘老化进行建模,并利用累积和(CUSUM)检验进行变点检测,实现阶段划分;其次考虑测量噪声的影响,借助Kalman滤波以及RTS平滑算法估计真实退化状态,并将变点检测结果融入基于期望最大化(EM)算法的参数估计过程,实现模型参数的实时在线更新与阶段更替;最后,以实时位置误差为系统性能评价指标,实现了对3D舞台威亚的系统级在线剩余寿命(RUL)预测.仿真结果表明,该方法不仅可准确识别退化过程各阶段变化时刻,且更为契合实际退化过程,能够有效提高剩余寿命预测精度,从而为后续的精准维护提供可靠依据.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

一种基于多样性指标排序的多模态多目标算法

曹洁, 齐志, 陈作汉, 张建林

2025 (5): 81-91.

摘要 ( 38 )

PDF(1198KB) ( 14 )

多模态多目标优化问题中决策空间与目标空间的多样性都会对算法的性能产生重要的影响,为更好地平衡两个空间的多样性,提出一种基于多样性指标排序的多模态多目标优化算法 (D-DNEAL).D-DNEAL首先将K-近邻密度估计方法构造为一个多样性指标,并将其引入快速非支配排序中对个体进行排序,保证收敛性差但分布性好的个体仍有机会被选中进入下一代,从而提高了种群的搜索能力.然后通过多前沿存档机制保存多样性更好的个体,使得算法能够定位更多的局部最优解.为验证D-DNEAL在多模态多目标优化问题上的性能,将其与6种最新的多模态多目标优化算法在28个多模态多目标优化测试函数上进行对比,实验结果证明了D-DNEAL在求解多模态多目标问题上是有效的.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

面向多模态皮肤病语料库的可变形分区注意力黑色素瘤识别方法

林玉萍, 刘梦皎, 王明豪, 张栋, 许美凤, 李策

2025 (5): 92-99.

摘要 ( 21 )

PDF(5242KB) ( 3 )

针对黑色素瘤图像诊断问题,提出一种基于可变形分区注意力机制的黑色素瘤识别方法.该方法采用由粗到细的特征提取与识别策略准确区分黑色素瘤和普通痣并建立相应语义标签,在此基础上结合病例文本构建多模态皮肤病语料库.首先,为解决良性与恶性子类别间差异过大导致模型训练困难及识别效率低的问题,构建了一个从粗类到细类层级深入的学习架构;其次,针对病灶边缘模糊、分布不均以及特征提取难的问题,提出了一种融合注意力机制与可变形卷积的可变形分区注意力模块,通过由粗到细的特征提取策略实现了全局与局部特征的有效结合;此外,引入了联合损失函数优化模型识别精准性.实验结果表明,该算法在自建数据集上展现了高敏感性和高特异性,有效提升了病例文本和医学影像匹配构建多模态皮肤病语料库的准确性.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

遮蔽环境下基于ITVFEMD的人体生命体征提取

黄玲, 李欣欣, 姚璐媛

2025 (5): 100-106.

摘要 ( 32 )

PDF(2159KB) ( 3 )

为了解决遮蔽环境中雷达回波信号低信噪比以及人体心跳信号被呼吸谐波以及其他杂波淹没的问题,联合提出一种基于改进奇异值分解(ISVD)的降噪方法和基于改进的时变滤波经验模态分解(ITVFEMD)的生命体征提取方法.该方法首先利用改进的奇异值分解算法对雷达回波信号进行信号预处理,然后对预处理后的回波信号进行基于参数优化的时变滤波经验模态分解,最后选取合适的IMF分量进行呼吸心跳信号的重构,并对重构的呼吸和心跳信号进行FFT得到估计的呼吸心跳信号频率,再将估计的呼吸心跳频率与佩戴血氧仪实际测量的呼吸率和心率进行数据一致性分析,结果表明,心率和呼吸率的估计准确率分别达到了95%和98%以上.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

钢绞线网/ECC与混凝土界面剥离承载力计算分析

邹旭岩, 刘亚文, 侯晶强, 朱俊涛

2025 (5): 107-114.

摘要 ( 34 )

PDF(5633KB) ( 6 )

为探究钢绞线网增强ECC与混凝土的界面黏结性能,以混凝土强度、界面黏结长度和黏结宽度为试验参数,对设计制作的7组21个梁式试件进行界面黏结性能试验.结果表明:在人工凿毛界面处理方式下,试件产生界面剥离和钢绞线断裂两种破坏形态;界面剥离承载力随着混凝土强度的提高而增大;在有效黏结长度范围内,界面剥离承载力随着黏结长度的增大而增大,而对界面黏结强度无明显影响;界面黏结宽度对界面剥离承载力无显著影响,但界面黏结强度随之减小.在有效黏结长度试验统计分析的基础上,建立了钢绞线网增强ECC与混凝土的界面剥离承载力预测模型,验证分析表明该预测公式具有较好的适用性.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

不同隔震支座曲线梁桥的地震响应及耗能分析

李喜梅, 蒲奎, 李万润, 杨国俊

2025 (5): 115-122.

摘要 ( 44 )

PDF(3822KB) ( 10 )

针对曲线梁桥由于平面不规则导致地震响应的复杂性,研究了不同隔震支座对其地震响应及耗能的影响.利用ANSYS建立天然橡胶支座(LNR)曲线梁桥有限元模型,根据规范反应谱选取地震动,输入水平双向地震动进行响应分析;另选用铅芯橡胶支座(LRB)与高阻尼橡胶支座(HDR)两种不同类型支座,分析不同支座桥梁的减隔震性能.结果表明:曲线梁桥采用LRB支座与HDR支座相对于天然橡胶支座的支座径向与切向位移响应均显著减小(减震率达66.7%、67.4%),采用LRB支座与HDR支座的总累积耗能均相对较大(最大耗能比为2.26、2.13),在工程应用中可以根据实际需求对两种支座进行选择;在不同地震动作用下,不同类型支座曲线梁桥的地震响应有较大差异,支座耗能发挥作用的起始时间各异,在抗震设计过程中应充分考虑地震动特性影响.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于CEL方法的土体-群罐体系地震响应分析

张如林, 季天智, 李洋, 孙凯来

2025 (5): 123-129.

摘要 ( 26 )

PDF(2703KB) ( 2 )

目前国内储罐抗震规范和标准主要基于刚性地基假定,未考虑土体与罐体相互作用以及相邻罐体间的交叉相互作用.基于ABAQUS软件,通过CEL方法建立储罐液固耦合模型,采用三条天然地震波激励,分别对包含单个储罐及多个储罐(储罐群)的土体-罐体相互作用体系进行了地震响应分析.以处于场地中心位置的罐体为研究对象,比较了土体-单罐体系及土体-群罐体系情况下罐体的地震响应.研究结果表明,给定地震输入下,靠近罐体底部0.5 m处罐壁轴向应力均超过临界屈曲应力,罐体发生明显象足变形,周围相邻罐体的存在一定程度上减小了罐体的地震响应.通过对场地地表加速度分析,结果表明罐体的存在会增大地表加速度响应.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑冠梁作用的咬合桩变形计算方法

叶帅华, 张俊, 李德鹏, 陶晖

2025 (5): 130-135.

摘要 ( 39 )

PDF(1542KB) ( 2 )

针对现阶段咬合桩结构变形计算研究不足的问题,在考虑冠梁作用的基础上,采用p-y曲线法建立咬合桩变形计算模型,推导出计算咬合桩结构变形的公式,并利用有限差分法对计算咬合桩结构变形公式进行求解.依托兰州某深基坑工程案例,将所提算法计算出的结果与PLAXIS 3D有限元软件模拟出的结果进行对比分析.结果表明:在计算咬合桩的变形时,通过刚度等效原理,将咬合桩结构等效为地下连续墙结构计算是可行的;冠梁与咬合桩结构存在协同变形关系,冠梁能够控制咬合桩结构的变形;所提算法计算结果与数值模拟结果虽然趋势相同,但数值存在一定差异,这是由于计算过程中与模拟过程中咬合桩桩底的约束条件及土体的本构关系不同造成的.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑刚度匹配的BRB屈服力取值方法

陈云, 孙飞飞, 呼峰, 魏瑶

2025 (5): 136-142.

摘要 ( 31 )

PDF(3853KB) ( 4 )

针对BRB等效刚度与系统串联刚度难以匹配的问题,通过引入构件长度与轴线长度的比值(长度比),提出BRB屈服力的计算方法.基于等代支撑简化算法的不足,分析了影响刚度匹配的关键因素;根据修正的平行力法分析了长度比与支撑夹角、轴线长度、屈服力等参数的关系,进而拟合了计算公式和给出了实际工程中的参考范围;推导了基于长度比的BRB屈服力取值方法,并分析了不同屈服力取值对刚度误差的影响.研究表明:修正平行力法计算简便、结果合理;长度比、屈服力和系统刚度三者相互关联,屈服力取值过小时,随着屈服力的减小刚度误差增加,取值过大时,随着屈服力的增加刚度误差增加.基于长度比的BRB屈服力取值方法可有效匹配等效刚度,实现产品设计与工程应用的统一协调,建议在BRB项目设计时予以参考.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

强夯法加固低含水量湿陷性粉土地基试验研究

王家磊, 韩进宝, 余虔, 王良勇, 贺锦鸿

2025 (5): 143-148.

摘要 ( 38 )

PDF(1685KB) ( 2 )

乌鲁木齐机场飞行区工程场地原地基分布有0～4 m厚的低含水量粉土地层,具有湿陷性.针对湿陷性粉土地基,开展2 000、3 000 kN·m两种能级的原位场地强夯处理.在强夯过程中,系统监测夯沉量,并于处理前后分别测试地基土的物理力学性质指标和标准贯入试验数据,分析了强夯法处理湿陷性粉土地基的效果,提出了推荐的强夯处理设计参数与检测指标.结果表明:强夯法可有效消除该地区低含水量湿陷性粉土的湿陷性,显著提高其密实度及承载力,处理后地基沉降满足机场飞行区工后沉降控制要求.湿陷系数应作为必检项目,需要求强夯后湿陷系数小于0.015.孔隙比、干密度、标准贯入可作为强夯处理有效检测指标.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

具非正中立项系数的三阶阻尼微分方程的振动性定理

林文贤

2025 (5): 149-153.

摘要 ( 24 )

PDF(486KB) ( 9 )

研究一类具非正中立项系数的三阶非线性分布时滞阻尼微分方程的振动性,利用广义Riccati变换技术及Yang不等式等方法,建立了该类方程的所有解振动或趋向于零的新的充分条件,推广和改进了相关结果,并通过实例说明了主要结论.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

球对称域上Caputo-Hadamard分数阶扩散方程源项反演问题

张晨雨, 杨帆

2025 (5): 154-162.

摘要 ( 41 )

PDF(1167KB) ( 14 )

研究了球对称域上Caputo-Hadamard分数阶扩散方程源项反演问题.应用Laplace变换和 Laplace 逆变换得到了问题的精确解. 对精确解进行分析, 发现问题是不适定的.在此基础上,采用拟边界正则化方法解决解的稳定性问题,并分别给出了在先验正则化参数选择规则和后验正则化参数选择规则下的两个收敛误差估计.采用有限差分离散得到迭代格式,通过数值算例说明了该正则化方法的有效性和稳定性.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

非负不可约矩阵谱半径的估计

李娜, 钟琴

2025 (5): 163-166.

摘要 ( 33 )

PDF(405KB) ( 6 )

借助非负矩阵的非零行和, 将经典的Gerschgorin圆盘定理和Hölder不等式应用于非负矩阵谱半径的估计,得到非负矩阵谱半径易于计算的上下界表达式.该方法可操作性强,且能得到较紧的上下界.通过具体的算例验证结果的精确性.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

关于一类hyperoval码的子域码的重量分布

程卫东, 程文浩

2025 (5): 167-172.

摘要 ( 40 )

PDF(674KB) ( 10 )

设F_q为一个q元域,q=2^m,且m>1.设正整数h与m互素,对于平移o-多项式f(x)=x^{2^h},记C⁽²⁾_H(f)为hyperoval码C_H(f)的二元子域码.利用C⁽²⁾_H(f)的迹函数表示和有限域上的指数和理论,给出了C⁽²⁾_H(f)的重量分布,确定了C⁽²⁾_H(f)及其对偶码C^(2)⊥_H(f)的参数.

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

当期目录