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东北大学学报（自然科学版）
东北大学学报（自然科学版）

左良

月刊

1005-3026

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110819

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东北大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Northeastern University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是理工科综合性学术刊物，公开发行。旨在坚持正确的办刊方向，争创一流学报，总结科研成果，传递科技信息，培养拔尖人才，促进学术交流，推动现代化建设。
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    基于Kriging模型的螺旋波纹管流动换热特性及结构优化

    郑智群黄贤振姜智元苗兴琳...
    992-1001页
    查看更多>>摘要：在螺旋管式换热器的基础上结合波纹结构,设计出一种新型的螺旋波纹管换热器.通过数值计算研究了不同波纹深度和波纹节距对其流动换热的影响.以数值计算结果训练Kriging模型,训练后的Kriging模型可预测大量不同螺旋波纹结构特征样本的流动换热特性.通过筛选摩擦系数较低且换热效率较高的结构参数以实现螺旋波纹管换热特性优化.结果表明,波纹结构产生的流速突变和螺旋结构产生的二次流提高了换热效率和流动阻力.通过与数值计算结果的对比,Kriging模型预测换热特性具有较高的效率和精度.在所选定的参数范围内,当波纹深度、波纹节距、螺旋中径、螺旋节距分别为1.32,27.99,86.49,57.85 mm时,螺旋波纹管具有较低的摩擦系数和较高的换热效率.

    螺旋波纹管数值模拟换热Kriging模型优化设计

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    基于改进YOLOv5的退役轴类零件表面损伤检测方法

    刘伟嵬邱佳鹤胡光大刘泽远...
    1002-1010页
    查看更多>>摘要：针对传统检测方法在对退役轴类零件进行损伤检测时存在效率低、结果一致性差等问题,提出了一种基于改进YOLOv5的退役轴类零件表面损伤检测方法.首先,将注意力机制嵌入检测算法中,增强了损伤在图像中的特征表示;然后,采用重复加权双向特征融合方法改进了检测模型的网络结构,有效提升了网络特征提取能力;最后,使用Ghostconv卷积模块代替普通卷积,大幅度降低了模型参数量.实验结果显示,改进后的算法模型精度比原始YOLOv5提升了6.9%,达到88.4%,同时模型参数量减少了6.1%,保证了检测速度与YOLOv5持平.与YOLOv3,SSD,Faster-RCNN等主流检测方法相比,在保证较高检测速度的同时,检测精度也有着明显优势.

    YOLOv5表面损伤检测注意力机制多路特征融合Ghostconv

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    单颗CBN磨粒超声振动辅助磨削AISI 304材料去除机理

    杨震宇邹平周亮王安琪...
    1011-1019页
    查看更多>>摘要：为了解释超声作用下磨粒切削材料的去除机理,对单粒磨削过程进行了分析,建立了未变形切削厚度和磨粒与试件的固定速度比(vs/vw)的数学模型.在AISI 304 试件上进行了固定速度比的普通磨削(conventional grinding,CG)、切向超声振动辅助磨削(tangential ultrasonic vibration assisted grinding,TUVAG)以及径向超声振动辅助磨削(radial ultrasonic vibration assisted grinding,RUVAG)的单颗粒试验.结果表明,在固定速度比条件下,试件在CG与TUVAG作用下都是以塑性变形的形式去除,但超声辅助显著提高了材料去除率.试件在RUVAG作用下材料的去除方式与未变形切削最大厚度agmax的值息息相关.agmax小于0.8 μm时,试件表现为脆性断裂的形式去除;之后随着agmax逐渐增大,试件转变为塑性变形的形式去除.

    单颗CBN(立方氮化硼)磨粒未变形切削厚度超声振动辅助磨削表面形貌材料去除机理

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    自膨胀管缝锚杆力学性能现场试验研究

    杨正明徐帅纪旭波王瑞强...
    1020-1027页
    查看更多>>摘要：管缝锚杆的锚固力受管径差、岩体条件等因素影响,导致输出锚固力波动较大.自膨胀管缝锚杆可改善常规管缝锚杆的锚固性能,成倍提高锚杆的负载能力和吸能能力,但其在不同岩性区域和不同安装角度下的锚固力学特性尚不明确.采用锚杆智能拉拔测试系统,开展了在破碎软岩和完整硬岩两种极端工况下,不同安装角度和药卷长度对自膨胀管缝锚杆力学特性的影响规律研究.结果表明:锚杆锚固力与药卷长度线性正相关,围岩强度越高,锚固力增长速率越快;相同工况下,锚杆锚固力与安装角度正相关,垂直安装时锚固力最大,且围岩强度越低,锚固力受安装角度影响越大.在两种极端岩体条件下,与常规管缝锚杆相比,自膨胀管缝锚杆锚固力分别提高1.88倍和3.15倍,吸能能力分别提高143.7%和259.6%,在滑移变形的基础上显著提高锚固效果.

    自膨胀药卷锚固力安装角度吸能能力现场拉拔

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    不同活化方式下硅质铁尾矿的粉磨特性与胶凝活性

    王述红刘长宇侯钦宽曹莹...
    1028-1036页
    查看更多>>摘要：机械活化是提高尾矿活性的常用方法,将化学活化剂加入粉磨体系中的机械-化学活化方式是更为有效的手段.使用5种活化剂,采用了单掺和复配的方式对硅质铁尾矿(iron ore tailings,IOTs)粉磨特性及早期胶凝活性的影响进行对比分析.通过机械活化、机械-化学活化2种方式制备铁尾矿粉,测定2种活化方式磨细后IOTs的粉磨特性——比表面积、颗粒粒径分布(PSD)及3,7,28 d胶凝活性,利用XRD和SEM分析水化产物.结果表明:在相同的粉磨时间内,各活化剂的加入均能提高IOTs比表面积,粉磨90 min时添加复合活化剂的机械-化学活化与机械活化相比最多提高30.43%;活化剂的加入提高IOTs粉磨效率使PSD区间更窄;水化早期胶凝体系的强度提高主要是活化剂可促进钙矾石形成,后期强度提高是因为尾矿活性提高.本研究对硅质铁尾矿的高效利用具有重要意义.

    硅质铁尾矿机械-化学活化粉磨特性胶凝活性水化产物

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    混凝土三点弯曲梁随机骨料模型的开裂模拟

    王青原许颖钱胜
    1037-1046页
    查看更多>>摘要：在试验表征及工程实践中,仿真可以准确反映裂缝的发展规律.采用内聚力模型来研究混凝土梁三点弯曲试验的宏观力学性能和细观开裂损伤破坏行为.在三点弯曲试验中的受力破坏的全过程研究中,对Ⅰ型断裂能、Ⅱ型断裂能、抗剪强度、抗拉强度及弹性模量(刚度)这5个控制单元开裂的关键参数进行了反演研究.通过宏观力学性能和细观开裂的试验结果,对一组试件的试验结果与参数化模型结果进行逆推分析,得到了控制因素在模拟中适用的参数范围.然后结合不同配合比试件的骨料定量化信息,对3个骨料面积不同的模型,应用已得到的参数范围中值来模拟获得裂缝扩展的定量结果,并对照模拟与试验的力学性能和裂缝量化结果验证参数范围的准确性.

    内聚力模型断裂参数三点弯曲试验裂缝扩展细观尺度

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    环境友好淋洗材料研选及对棕壤Cd污染修复作用

    李英华吴纪国刘司南钱杰...
    1047-1056页
    查看更多>>摘要：生物表面活性剂具有两亲性,常用于土壤重金属淋洗.为进一步提升其对土壤Cd的去除率,将生物表面活性剂分别与乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMPA)、聚酰胺酸(PAA)及柠檬酸(CA)联用,采用水平实验法探究单独及复配材料对Cd污染土壤的淋洗特征,用响应面法进行参数优化;对比复合淋洗Cd与单一淋洗、不同复合材料、淋洗顺序对土壤Cd去除作用.结果表明,表面活性剂单独淋洗Cd去除率<16.69%.EDTMPA与皂素混合淋洗对Cd去除率提升显著,比皂素单独淋洗提升49.28%.参数优化结果表明,对淋洗效果影响显著顺序为:淋洗时间>复配比>温度>pH,两两因素存在交互作用.EDTMPA与皂素混合淋洗最佳参数条件为:复配比1.3∶1,pH 7,温度22 ℃,淋洗时间240 min,此时Cd去除率为65.16%.

    土壤淋洗镉响应面复合淋洗影响因素

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    乌龙茶叶粉尘爆炸特性实验研究

    许开立陈西萌刘博
    1057-1064页
    查看更多>>摘要：选取某茶叶公司的乌龙茶叶粉尘为研究对象,用激光粒度分析仪对其粒径分布进行表征.在粉尘层着火温度实验装置、高德伯尔格-格润瓦尔德炉、哈特曼管爆炸实验装置、Siwek 20 L球形爆炸系统中测试研究了粉尘着火敏感度及爆炸猛度.实验结果表明:粉尘层的最低着火温度为250℃,粉尘云的最低着火温度为510℃,最小点火能>1 000 mJ,爆炸下限为120 g/m3,粉尘云的最大爆炸压力达0.82 MPa,最大压力上升速率达63.002 8 MPa/s,爆炸指数达17.1 MPa·m/s,乌龙茶叶粉尘爆炸等级为St-1.借助热重分析和工业分析,对其爆炸特性进行了理论分析.研究结果对了解茶叶粉尘爆炸危险性、加工车间的安全管理以及防爆设计具有一定的参考价值.

    乌龙茶叶粉尘粒径分布爆炸特性着火敏感度爆炸猛度

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