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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。
正式出版
收录年代

    二硫化钼的原位力学和摩擦学研究

    顾杰唐悦宁李佩桥郭子乾...
    1-20页
    查看更多>>摘要：二硫化钼(MoS2)作为一种力学性能优异的典型二维半导体材料,成为制备柔性电子器件的最佳材料之一,同时其层间结合力相对较弱,也是润滑减摩的理想材料.二维材料的结构特性和受载下的力学行为对其服役寿命和摩擦学表现有直接影响.本文系统回顾了二维MoS2 原位力学性能和摩擦学性能的理论模拟和实验研究.首先关注了MoS2在纳米压痕过程的弹塑性变形和断裂失效行为,以及缺陷对MoS2机械可靠性的影响,梳理了基于原子力显微镜的原位测试方法的优势和局限.其次,探讨了温度、气氛、湿度和晶格取向等因素对MoS2表面摩擦及层间剪切的影响,并对MoS2作为润滑添加剂在工程应用领域实现宏观尺度减摩润滑的研究现状进行了总结与展望.

    二维材料原子力显微镜原位力学测试数值模拟减摩润滑摩擦机理

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    基于深度强化学习的无人驾驶路径规划研究

    赵天亮张小俊张明路陈建文...
    21-30页
    查看更多>>摘要：针对深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法在训练神经网络时出现收敛不稳定、学习效率低等问题,提出了一种基于奖励指导的深度确定性策略梯度(Reward Guidance DDPG,RG_DDPG)算法.该算法在回合内创建优秀经验集合,便于指导智能汽车充分利用过往有效信息,得到稳定的控制策略;采用基于奖励的优先经验回放机制,打破数据之间的关联性,提高数据的利用率,减少搜索过程的盲目性,提高算法的收敛稳定性.基于ROS(Robot Operating System)操作系统对算法进行了验证.在Gazebo建模软件中,设计了智能汽车模型以及障碍物环境,利用决策算法规划智能汽车的安全行驶路径.数据结果验证了RG_DDPG算法在处理路径规划任务的有效性,相比于DDPG算法,改进后智能汽车的车速能够提升60.5%,获取奖励提升一倍多,算法的收敛稳定性更好.最后通过实车实验验证了该算法的实用性.

    智能汽车无人驾驶路径规划深度确定性策略梯度奖励指导

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    融合全局特征的道路场景目标检测方法

    王倩马杰赵月华叶茂...
    31-39,50页
    查看更多>>摘要：复杂交通环境下目标检测中存在很多外界干扰因素,导致通用的目标检测算法效果较差.针对目标检测方法中全局特征信息利用不充分,小目标、遮挡目标检测精度低,以及模型计算量大等问题,提出一种基于改进YOLOv5s的融合全局特征目标检测方法.首先,对YOLOv5s的主干网络进行扩展,得到更深层的特征图以增强较大目标的语义信息;其次,在此基础上引入全局信息融合模块代替原模型中的Neck部分,以3D卷积的方式融合各尺度信息;然后,设计了一种基于位置的先验框匹配方法,在原图尺度上搜索与真实框匹配的先验框;最后,使用Copy-Paste数据增强方法增大小目标样本数量并使用DIoU-NMS作为后处理方法进行非极大值抑制.该模型在BDD100K数据集中平均精确率(mean Average Preci-sion,mAP)为54.55%,检测速度为63.72帧每秒(Frames Per Second,FPS).与原始YOLOv5s算法相比,该方法在检测速度及精度方面均有明显优势.

    道路场景目标检测特征融合先验框匹配数据增强

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    基于Vision Transformer和卷积注入的车辆重识别

    于洋马浩伟岑世欣李扬...
    40-50页
    查看更多>>摘要：针对车辆重识别中提取特征鲁棒性不高的问题,本文提出基于Vision Transformer的车辆重识别方法.首先,利用注意力机制提出目标导向映射模块,并结合辅助信息嵌入模块,抑制由不同视角、相机拍摄及无效背景引入的噪声.其次,以Vision Transformer远距离建模能力为基础提出通道感知模块,通过并行设计模型能够同时获取图像块之间和图像通道之间的特征,在关注图像块之间关联的基础上,进一步构建通道之间的关联.最后,利用卷积神经网络的局部归纳偏置,将全局特征向量输入到卷积注入模块中进行细化,并与全局特征联合优化,以构建鲁棒性的车辆特征.为了验证提出方法的有效性,在Ve-Ri776、VehicleID和VeRi-Wild数据集上分别进行了实验验证.实验结果证明,本文的方法取得了良好的效果.

    车辆重识别VisionTransformer卷积神经网络目标导向映射通道感知

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    二次热解优化的氮掺杂多孔碳催化氧还原反应研究

    彭兴开李兰兰
    51-59,66页
    查看更多>>摘要：利用二次热解制备了氮掺杂碳基无金属催化剂.研究发现:制备的催化剂在碱性环境中,半波电位高达0.905 V,且经10 000圈加速耐久试验后,半波电位仅衰减8 mV;由该催化剂组装的锌-空电池表现出180 mW∙cm-2的功率密度.实验结果表明,二次热解一方面会形成更多微孔,增加材料的比表面积,促进活性位点的有效暴露.另一方面,二次热解可以促进催化剂石墨化程度提高,从而减缓了碳腐蚀,避免氧还原过程中掺杂氮的大量流失,进而提高催化剂的稳定性.

    碳基无金属催化剂氧还原反应氮掺杂稳定性锌-空电池

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    铝、镁和镍掺杂二硫化锡光学特性的第一性原理研究

    段伟帅祝新发贺彪贾惜羽...
    60-66页
    查看更多>>摘要：利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了铝、镁、镍掺杂二硫化锡的能带结构和光学特性.对能带结构的分析可以发现掺杂二硫化锡的带隙值均降低,其中主族元素铝和镁对价带产生影响,而过渡元素镍对导带产生明显影响.对光学特性的研究可以观察到掺杂原子的引入导致二硫化锡的复介电常数和复折射率显著降低,吸收系数和反射系数的峰值呈现红移现象,且铝掺杂二硫化锡和镁掺杂二硫化锡的吸收系数降低,而镍掺杂二硫化锡的吸收系数有所增强.本文的研究结果为通过掺杂方法来优化二硫化锡的光学特性提供了理论指导.

    二硫化锡掺杂二维材料光电特性第一性原理计算

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    氟碳型表面活性剂浓度对离子钯活化液活性的影响

    曾洪涛刘艺哲王泽娟王艳辉...
    67-75页
    查看更多>>摘要：采用离子钯活化液进行绝缘基材化学镀铜前的表面活化,探究不同浓度的氟碳型表面活性剂对离子钯活化液活化效果的影响.利用激光共聚焦显微镜(CLSM)分析化学镀铜后基材表面粗糙度,采用扫描电子显微镜(SEM)表征化学镀铜后的形态和结构,结合X射线能谱仪(EDS)检测样品表面元素含量,对化学镀铜后的基材表面进行背光测试及电化学分析.结果表明:氟碳型表面活性剂存在临界浓度0.01 g/L,氟碳型表面活性剂浓度由0.001 g/L增加至0.01 g/L时,离子钯活化液活化效果随表面活性剂浓度的增加而提高,但氟碳型表面活性剂浓度由0.01 g/L继续增加至1 g/L时,离子钯活化液的活性效果反而降低,当氟碳型表面活性剂的浓度为临界浓度0.01 g/L时,离子钯活化液的活性最高,化学镀铜的效果最好.

    离子钯活化液化学镀铜表面活性剂活化效果电化学分析

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    氯氧镁水泥结构胶研制及界面高温性能研究

    郭蓉王琴赵少伟任梓炜...
    76-84页
    查看更多>>摘要：首先对氯氧镁水泥的配比进行优化设计,通过考察改性氯氧镁水泥的力学性能、耐水性能和耐高温性能,辅助微观测试手段进行分析,从而确定氯氧镁水泥的最优配比,结果显示:当采用MgO/MgCl2/H2O摩尔比为9∶1∶10.9,氯氧镁水泥胶的力学性能最优;当羟基乙酸掺量为2%时,软化系数提高到0.88,明显改善氯氧镁水泥的耐水性能,能够满足加固工程需要;加入2%的硼酸镁晶须能够有效降低体积收缩率,提高抗压强度;然后对25～500℃高温处理后的氯氧镁水泥作为胶黏剂的界面黏结性能进行单面剪切试验,结果表明:25℃下氯氧镁水泥胶的界面黏结强度比环氧树脂为胶黏剂低10%,当温度升高至200℃时,界面黏结强度仍为25℃下的84.06%,300℃黏结强度下降为25℃的68.20%.

    高温氯氧镁水泥胶黏剂CFRP-混凝土界面单面剪切

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    硫酸根对废旧电池废水中氟离子去除的影响研究

    田家宇张宇马百文王天玉...
    85-91页
    查看更多>>摘要：含氟废水广泛存在,其中钙盐沉淀是处理高氟废水常用方法之一.但是在处理实际废水时,往往达不到理想效果,需要混凝二级处理.为此,本研究以某实际电池高氟废水为例,研究钙盐沉淀运行参数对除氟效果影响,发现在钙盐投加量4 500～5 000 mg·L-1、pH为11.5条件下,除氟效果最佳,但无法达到理论要求的8 mg·L-1.随后通过配水实验探究了废水中的共存离子对钙盐除氟的干扰,发现在硫酸根存在的条件下,无法降到10 mg·L-1以下.通过能量色散X射线光谱仪(EDS)傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)分析表明,硫酸根通过与氟离子竞争钙离子,从而抑制了氟离子的去除.最后,废水再经过铝盐混凝处理或者投加磷酸盐生成氟磷酸钙沉淀后,满足污水排放要求.

    除氟硫酸根共沉淀钙盐沉淀

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    基于ANP与物元可拓模型的冻土区高速公路施工安全风险评价研究

    王春梅李正中刘双闫鹏...
    92-98页
    查看更多>>摘要：冻土区高速公路施工难度大,施工过程受多种风险因素以及风险因素之间的联动效应影响,客观全面的施工安全风险评价需构建特定情境的风险评价指标体系,并考虑指标之间的相互作用,得出量化的风险数值.因此,研究提出网络分析法(ANP)与物元可拓模型相结合的风险评价模型.首先,构建总目标、4个一级指标和12个二级指标的三级冻土区高速公路施工安全风险评价指标体系;其次,建立指标相互关联的ANP网络结构模型,计算各级指标的综合权重;最后,根据物元可拓模型得出多级可拓评价结果.案例分析显示,该冻土区高速公路施工安全风险等级为3级(安全风险较大),与实际施工情况相符,进一步针对性地提出了加强施工安全的建议措施.

    冻土区高速公路施工安全风险物元可拓模型网络分析法(ANP)

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