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期刊信息/Journal information
河北工业大学学报
河北工业大学学报

王延吉

双月刊

1007-2373

xuebao@hebut.edu.cn

022-60438311

300401

天津市北辰区双口镇西平道5340号

河北工业大学学报/Journal Journal of Hebei University of TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊系河北工业大学主办的自然科学性质的综合性学术刊物，是反映河北工业大学科学研究和学术成果的学术理论刊物。主要刊登有创见的学术论文、科学研究报告、有价值的专题综述。
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    声子晶体能带结构仿真的CS-FEM方法及其在拓扑优化设计中的应用

    赵跃王刚
    1-10页
    查看更多>>摘要：针对声子晶体拓扑优化设计时能带结构和灵敏度计算效率低的缺陷,构造了一种Cell-based光滑有限元法模型(CS-FEM),并结合双向渐进结构优化法(BESO)实现了声子晶体的带隙最大化设计.基于四边形单元构造光滑子域,将梯度光滑技术与Bloch定理结合,构建了声子晶体能带结构计算的CS-FEM数值模型,并将其用于正问题的仿真模拟.在渐进优化准则下,通过BESO算法完成了声子晶体的优化设计.数值算例表明:CS-FEM能够适当软化离散系统的刚度,提供更加准确、高效的能带结构仿真结果;基于CS-FEM进行正问题的计算,在优化设计中得到了最优的拓扑构型,并有效地提高了优化效率,对于实现声子晶体的高效设计具有重要的参考价值.

    声子晶体拓扑优化光滑有限元法梯度光滑技术双向渐进结构优化法

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    基于改进D-S证据理论的毫米波雷达与摄像头融合目标检测和识别

    刘锦涛谭柱华高正浩
    11-20,34页
    查看更多>>摘要：随着汽车保有量的增加和交通环境的日益复杂,汽车行驶安全性和交通事故发生率成为交通安全领域内重点关注的问题,通过智能辅助驾驶技术可以有效提升驾驶安全和降低交通事故发生率.为了提高智能驾驶辅助技术中环境感知的可靠性,提出了一种基于改进D-S证据理论的毫米波雷达与摄像头融合目标检测和识别方法.采用皮尔逊相关性系数改进了D-S证据理论,分析了雷达目标类别与雷达探测信息多参数耦合关系,建立了一种毫米波雷达稀疏点云的目标识别方法.在此基础上,对毫米波雷达信息和视觉检测信息进行加权,提升融合算法在不同工况下目标检测的准确性.实验结果表明,融合算法在不同工况下检测准确率达到93.29％,误检率和漏检率得到降低.相较于其他融合检测算法,本算法在视觉传感器发生漏检时,利用雷达检测算法仍可以对视觉漏检目标进行识别并给出相应的置信度.本工作为毫米波雷达与摄像头的数据融合提供了一种新方法.

    目标检测证据理论传感器融合毫米波雷达摄像头

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    轮腿式爬楼轮椅前腿机构的控制策略研究

    樊晨曹东兴
    21-27页
    查看更多>>摘要：针对爬楼轮椅前腿的位姿调节机构在工作时不能同时触地及受力失衡等问题,文中提出基于模糊比例−积分−微分(Proportional Integral Derivative,PID)的前腿同步位姿调节控制策略.首先,建立了前腿位姿调节机构驱动装置的数学模型.其次,根据爬楼轮椅工作要求设定合适的阈值,通过偏差大小来选用最优的控制算法,建立了基于模糊控制策略与模糊自适应PID控制策略.最后,结合模糊PID复合控制模型,实现前腿机构在复杂工况下的有效控制.实验结果表明:采用模糊PID的前腿同步控制系统超调量较小,达到稳态的时间更少,具有较高的稳定性.

    爬楼轮椅前腿机构同步控制模糊PID控制

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    基于ES-ALPF的行星齿轮箱故障特征提取方法研究

    沈昭仰师占群甄冬张浩...
    28-34页
    查看更多>>摘要：针对行星齿轮箱故障初期特征提取困难的问题,提出了一种基于聚合经验模态分解(Ensemble Em⁃pirical Mode Decomposition,EEMD)、奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)与自适应线性预测滤波(Adaptive Linear Prediction Filtering,ALPF)结合的故障初期特征自适应提取方法.首先,利用EEMD预处理采集的振动信号,得到本征模态函数(Intrinsic Module Function,IMF)分量.其次,根据能量比选取IMFs重构信号.然后,利用SSA增强重构信号的非线性特征.之后,利用基于谱估计的自适应线性预测方法对非线性最突出的频段进行自适应线性滤波.最后,提取滤波后的信号包络,进行傅里叶变换,提取得到故障初期的微弱特征.在行星齿轮箱故障诊断试验台上进行了试验,所提方法与传统的基于EEMD-SSA的包络分析进行了对比,结果验证了该方法的有效性.

    聚合经验模态分解奇异谱分析行星齿轮箱自适应线性预测滤波故障诊断

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    废旧锂离子电池负极石墨的回收与应用

    胡振中徐圣罗佳唐学静...
    35-52页
    查看更多>>摘要：电动汽车行业的飞速发展使得废旧锂离子电池的数量急剧增长,从资源利用和环境保护的角度而言,废旧锂离子电池的回收变得尤为重要.石墨不仅是锂离子电池中的关键材料,还被诸多国家列为战略资源.因此,如何高效且环保地回收再利用废旧锂离子电池中的石墨成为了迫切问题.本文从全生命周期的视角对废旧石墨回收与再利用研究进展进行了综述,并且从回收成本、环保性、产品附加值、是否便于工业应用的角度进行了评价.首先,概述了延长锂离子电池使用寿命的梯级利用策略和废旧石墨回收前的预处理方法.其次,将回收方法按热法回收、浸出回收、直接回收进行了分类介绍.随后,按照应用场景的不同对废旧石墨再应用方法进行了回顾.最后,对石墨回收与再利用方法所面临的困难进行了总结分析,为今后的研究提供了参考.

    废旧锂离子电池石墨预处理回收再应用

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    氮化硼气凝胶@HKUST-1复合材料的制备及气体吸附性能研究

    王艳娜冯亚静郁超黄阳...
    53-61,88页
    查看更多>>摘要：HKUST-1作为一种多孔材料,因其超高的比表面积和孔隙率,在气体捕获和分离方面应用广泛.但是HKUST-1通常以粉末形式存在,在使用过程中通常会出现粉尘、堵塞和力学性能差等问题.为了解决这些问题,以氮化硼(BN)气凝胶作为基体,采用原位生长的方法在其纤维表面生长HKUST-1晶体,制得了块体BN气凝胶@HKUST-1复合材料.通过XRD、FT-IR、SEM和TEM等表征技术对复合材料进行结构和形貌的分析,并对其力学性能、CO2吸附和选择性能进行测试.研究结果表明,通过原位生长的方法成功制备了具有一定的力学性能的块体BN气凝胶@HKUST-1复合材料.其中,3BN气凝胶@HKUST-1复合材料在50％的应变下材料的压缩强度为32 kPa.同时,在273 K、1 bar的条件下,3BN气凝胶@HKUST-1复合材料表现出最佳的吸附性能,吸附量为73 cm3/g,是纯相BN气凝胶的2.3倍.

    BN气凝胶HKUST-1复合材料CO2力学性能吸附性能

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    兼具优良氮磷吸附性能和电化学性能的活性炭筛选及其构效关系解析

    张长平王昭宇王晓欧
    62-73页
    查看更多>>摘要：选取6种前驱体(煤、椰壳、核桃壳、桃壳、枣壳、杏壳)的商用活性炭,对其理化性质与其氮磷吸附性能和电化学性能之间进行构效关系解析.结果表明:活性炭对氨氮以单分子层物理吸附为主,对磷酸盐以多分子层化学吸附为主,对活性炭氨氮和磷酸盐吸附性能起主要作用的分别是其微孔结构和其表面羟基、羰基官能团;椰壳、核桃壳和桃壳活性炭具有较高的氨氮吸附容量;椰壳、煤质、核桃壳和桃壳活性炭具有较高的磷酸盐吸附容量.良好的介孔分布、高比表面积、羟基和羧基官能团会显著提高活性炭的电容属性,使其具有良好的电子和质子传输能力;良好的微孔分布会降低活性炭的材料电阻;活性炭明显的褶皱形态会使溶液中的电解质离子更容易渗透到电极表面.煤质和椰壳活性炭展现出典型的双层电容特性以及更为优良的电荷存储性能,而椰壳和核桃壳活性炭具有较低的材料电阻和较高的离子易渗透性.综上所述,椰壳活性炭兼具优良的氮磷吸附性能和电化学性能,是人工湿地-微生物燃料电池耦合系统的理想填料.

    活性炭吸附性能电化学性能氨氮磷酸盐

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    液化场地-群桩-上部结构动力特性研究综述

    李雨润刘毅梁旭华
    74-80页
    查看更多>>摘要：桩基由于其良好的抗震性能,在实际工程中得到广泛的应用.历次震害表明,可液化场地中的桩基通常会发生更为严重的破坏,进而导致上部结构的破坏.因此,有必要深入开展液化场地-群桩-上部结构动力特性研究,弥补目前研究工作的不足之处.本文旨在通过总结近年来国内外学者的相关研究成果,分析目前存在的主要问题,并提出亟待深入开展的研究工作.主要包括以下几个方面内容:1)在已有液化场地直群桩研究成果基础上,需要探讨可液化场地斜群桩动力响应特征,描述斜桩桩身弯矩沿深度的分布规律;2)开展含饱和夹层土场地条件下直斜群桩-土动力相互作用机理对比研究;3)考虑土-水-上部结构耦合作用下群桩基础动力响应模型试验和数值模拟研究;4)评价液化场地滑移下高层建筑群桩基础破坏机理.通过本文的论述,希望对桩基础抗震研究方向提供新的研究思路.

    液化场地群桩基础上部结构动力特性破坏机理

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    基于模糊综合评价法的高速公路绿色服务区评价体系

    孙吉书杨宇广焦晓磊
    81-88页
    查看更多>>摘要：以我国最新版《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378—2019)为主要依据,构建了安全耐久、健康舒适、资源节约和建筑场地环境4个维度的高速公路绿色服务区评价体系,包含二级指标共29个,同时,使用AHP法与熵权法相结合的方式确定各指标权重,并提出了模糊综合评价模型,最后以井陉服务区为例进行了实证分析,验证了评价体系的可行性,这些成果可以为我国高速公路绿色服务区发展提供借鉴和帮助.

    公路工程服务区评价体系AHP-熵权法模糊综合评价

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    岩土球形颗粒体粒间接触力学特性及接触模型验证

    张登王子寒肖成志
    89-96页
    查看更多>>摘要：针对大理岩和花岗岩两种材料,分别进行了球颗粒法向、切向接触力学试验;以大理岩为例,总结了非线性接触模型及其参数,并进行了球颗粒集合体的离心模型试验,通过数值模拟和试验结果的对比验证了接触模型及其参数的合理性.研究结果表明:颗粒法向接触以脆性断裂为破坏形态,切向接触以摩擦侵蚀为破坏特征;法向、切向刚度曲线都可以利用幂函数进行拟合;利用非线性接触模型及其参数可以有效模拟颗粒集合体的力学性状,同时还能够反映散体模型细部的离散变形特征.

    颗粒接触颗粒流离散元接触模型粗粒土

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