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期刊信息/Journal information
工程科学学报
北京科技大学
工程科学学报

北京科技大学

徐金梧

月刊

2095-9389

xuebaozr@ustb.edu.cn

010-62332875

100083

北京海淀区学院路30号

工程科学学报/Journal Chinese Journal of EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由教育部主管、北京科技大学主办的学术类科技期刊。国内外公开发行，主要刊载矿业与环境工程、冶金工程、材料科学与工程、机械工程等与冶金工业相关的学科领域的最新研究成果，为中文核心期刊（冶金工业类）及中国科技论文统计源期刊。目前，已经被EI、CA、MA、《剑桥科学文摘社网站》、俄罗斯《文摘杂志》、德国《数学文摘》等国内外著名检索刊物或数据库列为收录源期刊，先后荣获首届国家期刊奖、中国期刊方阵“双高期刊”、第二、三届国家期刊奖百种重点期刊等多项大奖。
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    基于深度强化学习算法的纯电动矿用汽车再生制动策略研究

    杨威威罗登昊张文明
    503-513页
    查看更多>>摘要：以载重 50t纯电动矿用汽车为研究对象,提出了一种基于深度强化学习优化算法的再生制动回馈策略.首先建立了纯电动矿用自卸车的数学模型.随后提出了一种考虑载重和坡度变化的基于自动熵调节Soft actor-critic(SAC)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)的能量管理策略.其中车速、加速度、车辆质量与道路坡度、动力电池荷电状态(SOC)及充放电倍率作为状态变量;变速箱挡位作为动作变量;动力电池SOC及电池寿命作为奖励函数.仿真结果表明,基于动态规划的控制策略和所提出的基于SAC算法与基于DDPG算法的优化控制策略回馈效率分别提高了 18.15%、17.18%和 16.63%,电池寿命分别提升了 57.31%、56.87%和 57.38%.最后通过比较两种基于深度强化学习算法策略的奖励曲线,可以看出与基于DDPG算法的控制策略相比,所提出的基于SAC的能量管理控制策略的收敛速度提升了 166.7%.

    纯电动矿用汽车再生制动电池寿命控制策略强化学习

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    基于改进GWO-SVR算法的锂电池剩余寿命预测

    金辉胡寅逍葛红娟郝志鹏...
    514-524页
    查看更多>>摘要：锂离子电池性能优越,已在B787 等机型上得到应用.锂离子电池性能随着使用次数增加而衰退,准确预测锂电池剩余使用寿命从而及时维护/更换,对航班安全飞行具有重要意义.面向锂离子电池剩余寿命预测问题,本文采用容量增量分析等方法提取特征,基于灰色关联分析计算特征与电池容量的关联程度并筛选特征,提出一种基于改进灰狼优化算法(Improved grey wolf optimization,IGWO)和支持向量回归(Support vector regression,SVR)的锂离子电池剩余寿命预测方法.作为近年研究热点的灰狼优化(Grey wolf optimization,GWO)算法寻优性能出色,但是在应用中容易陷入局部最优.针对此问题,IGWO对GWO算法中的位置更新方程进行优化,对狼群中的个体添加了记忆与飞行功能,增强了算法全局搜索和收敛能力;同时基于Skew Tent映射产生混沌序列,优化狼群初始位置分布.基于标准测试函数对比GWO和IGWO算法的寻优能力,结果表明IGWO算法的收敛速度和寻优效果更好,能够避开GWO陷入的局部最优,在部分测试函数上将寻优精度提升了几十个数量级;基于NASA锂离子电池数据集开展IGWO-SVR、GWO-SVR和SVR的剩余寿命预测能力对比实验,结果证明IGWO-SVR能够有效提高预测精度,与GWO-SVR相比预测均方根误差值降低了 10%以上.

    锂离子电池剩余寿命预测容量增量分析改进灰狼优化算法支持向量回归

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    碳纤维板加固H型钢梁抗剥离夹具研制及应用试验

    周朝阳樊文华汪毅周锦...
    525-535页
    查看更多>>摘要：外贴碳纤维板是钢梁抗弯加固的常用方法,但其端部易因界面应力集中导致剥离破坏,严重影响高性能材料的有效利用,特别是结构加固后的安全服役.为此开发出一种适用于H型钢梁的简易夹具——C形槽板夹,以加强碳纤维板的端部锚固.通过多根带夹碳纤维板加固梁的静力加载试验,验证了此夹具的可靠性,并考察了碳纤维板伸入剪跨段长度与剪跨段长度之比及锚固方式(纯粘、端锚和混锚)对加固效果的影响.研究发现端锚加固不同于纯粘,只要梁的控制截面仍在夹具之间,碳纤维板的极限应力、加固效果及利用效率均随其长度缩短而提高,当碳纤维板长度分别为 600、750 mm时,前者极限应变和承载力比后者分别高 27.3%和 8.1%.由于钢梁表面处理质量较差,混锚加固梁均发生突然剥离,后期退化为端锚加固梁,因而相比端锚加固梁加固效果改善不大,需要提高表面处理质量再做类似研究.尽管如此,相比纯粘加固梁,混锚加固梁采用C形槽板夹后剥离破坏被延迟,抗弯性能大为改善.试验过程中还用压电阻抗法对界面剥离情况进行了检测,结果符合实际.

    碳纤维板抗弯加固H型钢梁剥离C形槽板夹压电阻抗法

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    粗骨料及混杂纤维对UHPC力学性能的影响

    边晨赵长军黄卫军郭君渊...
    536-546页
    查看更多>>摘要：为评议粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)的基体配合比设计方法及探究混杂纤维对其力学性能的影响,基于修正的安德森(MAA)模型提出CA-UHPC基体配合比的两种设计思路,对不同粗骨料体积掺量(10%,12%,14%,17%)及混杂纤维形式(平直钢纤维、端钩钢纤维、共聚甲醛(POM)纤维)的CA-UHPC开展轴拉试验、抗压强度及工作性能测试及微观结构分析.结果表明:采用MAA模型计算CA-UHPC的基体配合比,不论是否将粗骨料引入计算体系,均可实现CA-UHPC的紧密堆积状态,两种思路设计的CA-UHPC中粗骨料-UHPC基体界面及纤维-UHPC基体界面的粘结强度均较高;制备的混杂纤维CA-UHPC可实现工作性能与轴拉韧性的协同提升,其中平直钢纤维与端钩钢纤维混杂的CA-UHPC具备更优异的轴拉韧性,平直钢纤维与POM纤维混杂的CA-UHPC具备更优异的工作性能;拔出的POM纤维表面存在较多的细长絮状物,说明POM纤维对CA-UHPC轴拉韧性提升的机理为优异的化学粘结作用.

    桥梁工程配合比设计纤维混杂增韧轴拉试验微观分析粗骨料超高性能混凝土

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    钻井液侵入纹层状页岩的模型

    索彧李芬芬何文渊付晓飞...
    547-555页
    查看更多>>摘要：井壁失稳一直是钻井工程中的世界性技术难题,纹层状页岩弱面发育以及黏土矿物含量较高,导致井眼坍塌的风险增加,极大地制约了页岩水平井的高效开发.为了研究钻井液在纹层状页岩中的侵入规律,开展了驱替实验和核磁扫描,确定了不同驱替时间下钻井液侵入纹层状页岩的深度,基于实验结果建立了新的包含纹层侵入的纹层状页岩的流体侵入数学模型,在总吸水量一定的情况下,可以根据侵入时间求得钻井液在纹层的侵入深度以及侵入量,基于实验结果验证了模型的准确性,采用有限元-离散元法描述钻井液侵入过程并进行敏感性分析.研究结果表明:在钻井液使用量一定的条件下,钻井液沿纹层状页岩油的侵入深度与侵入时间呈正向对数关系,随着侵入时间、纹层张开度的增大,侵入深度逐渐变大,但后期增长缓慢最终趋于不变;随着纹层数量的增加,侵入深度逐渐减小.

    页岩纹层状钻井液侵入模型影响因素

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    页岩数字岩心重构与水力压裂数值试验

    姚明宇李天娇丛文雨师耀利...
    556-566页
    查看更多>>摘要：为了实现对深部页岩油储层水力裂缝扩展规律的精细研究,以吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩油储层下甜点主要油层段为研究对象,对 3684.62～3705.70 m深度范围内的 20 组页岩样品进行扫描并构建数字岩心,开展水力压裂数值试验.试验获得了各模型的破裂压力和水力裂缝扩展路径.结果表明:破裂压力随孔隙度的增加而降低,随着脆性矿物体积分数的增加而增加,和石英体积分数呈现较明显的线性关系.水力裂缝在孔隙位置起裂,连通独立的孔隙区域并沿着贯通的孔隙区域继续扩展.在远离孔隙区域时,水力裂缝主要沿垂直于最小主应力方向延伸.水力裂缝的复杂程度均随石英体积分数和孔隙度的增加而增加,但也会受到矿物分布形态的影响.当石英体积分数或孔隙度较高且呈现大面积连通分布时,水力裂缝的扩展受到抑制,水力压裂的增渗改造效果较弱.

    微观矿物组分数字岩心水力压裂页岩油储层真实破裂过程分析

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    钢铁行业钙基半干法脱硫灰渣资源化利用进展

    钱大益王艳叶凯航邢奕...
    567-579页
    查看更多>>摘要：对首钢和唐钢循环流化床(CFB)、密相塔(DFA)烟气脱硫灰氧化改性进行了深入研究,脱硫灰分的矿物相组成主要包括CaSO3·0.5H2O、CaSO4、CaCO3、Ca(OH)2,平均粒径为7.252 μm、中位粒径(D50)为4.521 μm、80%的粒子粒径处于1.039～16.162 μm、比表面积为 2.25 m2·g-1,比表面积相对较大,且喷雾干燥(SDA)法脱硫灰粒径明显大于CFB与DFA法;脱硫灰含水率 0.02%～0.36%,体积密度 0.85～1.0 t·m-3,容积密度 0.55～1.0 t·m-3,真密度 2.25～2.69 t·m-3,压实密度为 1.4 t·m-3;脱硫灰粒大小不一,形状多为不规则的小类球体且孔道直径在 0.1～0.2 μm.结合半干法脱硫灰理化性质系统表征、改性与工业化应用等成果,系统分析目前钢铁企业及其他半干法脱硫灰资源化利用研究的主要方向和进展情况,提出利用半干法脱硫灰制备多种新型材料实现半干法脱硫灰资源化利用.

    烧结球团钙基半干法脱硫灰渣资源化利用

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    《工程科学学报》征稿简则

    580页
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