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期刊信息/Journal information
合肥工业大学学报（自然科学版）
合肥工业大学学报（自然科学版）

何晓雄

月刊

1003-5060

XBZK@hfut.edu.cn

0551-62901305；62905639

230009

合肥市屯溪路193号

合肥工业大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hefei University of Technology(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是以基础理论、应用科学和工程技术为主的综合性学术刊物，主要刊登精密仪器、机械与汽车工程、材料科学与工程、电气工程、计算机与信息、土木建筑工程、建筑学、资源与环境科学、化学工程、管理工程、生物与食品工程、应用数学、应用物理以及新兴科学技术等学科论文、科研成果、学术讨论、专题综述及动态报道，本刊主要面向高等院校师生、科研人员和广大科技工作者。本刊在国内学术界和工程技术界有较大影响。本刊先后荣获安徽省优秀学报、安徽省优秀期刊、华东地区优秀期刊及全国高校优秀学报称号。本刊被认定为《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》刊源，并由《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》全文收录。本刊2000年荣获《CAJ-CD》执行优秀奖。
正式出版
收录年代

    基于肌电控制的半定制柔性康复训练手套

    刘彩霞马菲余宏波刘贵乾...
    289-295页
    查看更多>>摘要：针对现有康复训练手套舒适性差、适用范围窄、康复训练效果不佳等问题,文章设计一种由柔性执行器和肌电控制系统组成的半定制康复训练手套.基于Yeoh理论建立执行器弯曲模型,借助有限元仿真对执行器气腔进行分析,研究执行器气腔压强、高度、底层厚度对弯曲角度的影响;选取柔性执行器尺寸参数,采用3D打印技术制作长度可调的连接部件实现半定制;利用Myoware传感器采集皮肤表面肌电信号同时进行滤波处理,利用Arduino UNO单片机执行特征提取,由支持向量机(support vector machine,SVM)算法完成运动意图识别,并依据识别结果控制气动系统驱动康复训练手套.结果表明,SVM算法分类准确率高,所研制的半定制柔性康复训练手套结构简单,与手部贴合度高,性能可靠.该康复训练手套对主动式镜像康复训练具有积极的效果.

    肌电控制康复训练手套软体机器人

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    一种仿人手软体康复机器人结构设计与实验

    邓华送张彦董若楠陈品...
    296-302页
    查看更多>>摘要：文章针对手部康复训练提出一种偏心波纹管软体致动器结构,研制出一款具有镜像疗法功能的手部康复软体机器人.设计该偏心波纹管软体致动器结构的波峰、波谷中心存在一定的偏心距,以减少其在变形过程中的能量损耗,提高与人手的适配性;基于镜像疗法进行手部康复软体机器人控制系统的设计,使该系统具有主动康复训练、被动康复训练和镜像康复训练3种工作模式.抓取实验、指尖输出力测试以及镜像训练实验的结果表明,所设计的手部康复机器人具有较好的稳定性和顺应性,能够满足手部功能障碍患者的康复训练需求.

    手部康复软体机器人致动器镜像疗法

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    面向带钢表面小目标缺陷检测的改进YOLOv7算法

    樊嵘马小陆
    303-308,316页
    查看更多>>摘要：带钢表面小目标缺陷检测是工业质检领域的研究热点.针对热轧带钢表面缺陷检测任务中小目标缺陷易产生漏检的问题,文章提出一种改进的YOLOv7算法.在骨干网络中融入通道空间注意力模块(con-volutional block attention module,CBAM)和可重参数化卷积模块,以提升小目标特征的提取效率;采用改进的双向特征金字塔网络(bi-directional feature pyramid network,BiFPN)颈部网络替换原有的路径聚合网络(path aggregation network,PANet)颈部网络,实现对小目标缺陷特征的高效提纯;采用解耦检测头进行检测结果输出,使网络在训练时进一步收敛至更高精度.实验结果表明,改进后的YOLOv7算法在小目标带钢缺陷检测场景下检测精度领先YOLOv7算法4.3 AP50精度,领先YOLOv6算法5.0 AP50精度,领先YOLOX算法4.8 AP50精度,说明该算法可以较好地应用于小目标带钢缺陷检测.

    机器视觉缺陷检测YOLOv7算法双向特征金字塔网络(BiFPN)注意力机制

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    基于HOG图像处理的滚动轴承故障诊断方法

    李雪原陈品陈剑孙太华...
    309-316页
    查看更多>>摘要：对于滚动轴承的智能故障诊断问题,文章提出一种基于梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)图像处理的轴承故障诊断方法.首先将传感器采集到的原始时域振动信号经变分模态分解(variation-al mode decomposition,VMD)后得到二维图像;再利用HOG数字图像处理算法对上述图像提取特征信息;使用多维尺度分析(multi-dimensional scaling,MDS)方法对特征数据进行降维处理,得到低维空间下的故障特征数据并对故障特征数据添加标签构建数据集,该数据集被划分为训练集和测试集;然后引入遗传算法(ge-netic algorithm,GA)优化支持向量机(support vector machine,SVM)中的惩罚因子和核函数关键参数,用训练集进行训练得到最优故障分类模型;最后对测试集的数据进行处理,得到分类结果.对比分析结果表明,该文方法能快速提取轴承故障有效特征,提高故障诊断准确率.

    梯度直方图(HOG)图像处理故障诊断多维尺度分析(MDS)滚动轴承

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    内燃叉车冷却系统散热器耦合热分析及优化

    唐景春吴鑫孙东方张弘强...
    317-323页
    查看更多>>摘要：内燃叉车冷却系统由发动机冷却液循环、传动油冷却循环和液压油冷却循环构成,其性能直接影响着整车的运行稳定性.为提高冷却系统散热性能、降低能耗,文章利用AMESim仿真软件,建立冷却系统一维仿真模型,耦合分析发动机散热器的迎风面积和厚度、散热器空间布置型式及冷却液等因素对冷却系统散热性能的影响规律,进行散热器结构参数的优化.仿真分析和实验研究的结果表明:优化后的冷却系统,发动机冷却液散热器的进口温度降低了1.46 ℃;传动油冷却循环中散热器进口温度降低了20.29 ℃,进、出口温差提高了0.35 ℃;液压油冷却循环中散热器的进口温度降低了9.30 ℃.

    冷却系统散热器一维仿真性能实验优化设计

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    《合肥工业大学学报(自然科学版)》专栏征稿启事

    323页
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    车载空调制冷系统故障诊断研究

    翟晨旭江斌孙东方张弘强...
    324-328页
    查看更多>>摘要：为实现车载空调制冷系统故障诊断功能,快速判断空调制冷系统可能出现的故障类型,文章建立车载空调制冷系统一维仿真模型,并以压缩机进出口温度、压力等参数为特征参数,冷凝器风量降低、制冷剂泄漏等故障为输出目标结果,构建车载空调制冷系统的反向传播(back-propagation,BP)神经网络故障诊断模型和决策树故障诊断模型.研究结果表明:当冷凝器风量降低时,压缩机排气温度与排气压力上升,空调系统的制冷量和性能系数(coefficient of performance,COP)下降.通过对比2种不同诊断策略的仿真测试结果发现,采用BP神经网络进行车载空调制冷系统故障诊断的准确率可以达到92.5％.

    空调制冷系统故障诊断反向传播(BP)神经网络决策树准确率

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    新型酸响应聚集型金纳米粒子制备与光热性能

    汪翔孙天赐肖正昊王慧庆...
    329-332,359页
    查看更多>>摘要：文章合成了一种新型pH敏感的金纳米粒子(gold nanoparticles,Au NPs),通过表面修饰亲水链在酸性条件下的解离引发聚集提高金纳米粒子在近红外区的吸收能力.首先合成末端巯基的原酸酯亲水链,并修饰到原位还原合成的金纳米表面获得POE-Au NPs.透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)观察到在中性条件下金纳米粒子呈平均粒径5 nm单分散状态,在模拟肿瘤微环境pH=5.5酸性条件下,其表面修饰的聚乙二醇(PEG)段从原酸酯处触发断裂而游离,使得金纳米粒子聚集形成几百纳米团簇.光热性能测试结果表明,pH响应性聚集可以使得POE-Au NPs的光热转换效率达到58.8％,明显高于传统的无pH响应性的PEG-Au NPs.此外,细胞实验结果表明,POE-Au NPs具有良好的生物安全性.

    金纳米粒子(AuNPs)pH敏感性光热原酸酯聚集

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    Si3N4/PTFE复合材料转移膜形貌与磨损率定量分析

    李文博解挺张龙肖孟响...
    333-337页
    查看更多>>摘要：聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料摩擦转移膜对其摩擦学性能有着决定性影响,转移膜形貌与磨损率定量关系对PTFE基复合材料的摩擦学性能优化有重要意义.文章对Si3N4/PTFE复合材料转移膜膜厚与覆盖率进行定量表征并建立两者与磨损率的函数关系.结果表明:转移膜最大厚度和覆盖率均与复合材料磨损率之间有较高的拟合度,最大厚度与覆盖率在转移膜不同形貌时对复合材料磨损率的影响起不同作用;转移膜最大厚度大于0.319μm时,其最大厚度的增加对提高复合材料磨损变化起主导作用;转移膜最大厚度小于0.319μm时,覆盖率的增加对降低复合材料的磨损起主导作用.

    PTFE基复合材料转移膜定量描述厚度覆盖率磨损率

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    用于钢铁回收中的目标检测与尺寸估计算法

    范彬彬秦训鹏吴强王哲...
    338-346页
    查看更多>>摘要：为解决钢铁回收过程中由于开放式复杂场景而无法准确地获得目标废钢点云进行尺寸估计,文章提出一种基于Mask R-CNN模型预测掩膜自适应颜色阈值的目标点云提取算法.针对Mask R-CNN模型边缘分割的不完整性,通过预测框对点云进行截取,利用自适应颜色滤波阈值对截取的点云进行HSV颜色空间滤波,将非目标点云离散化,最后通过欧式聚类对目标点云进行分割并进行尺寸估计.通过废旧汽车B柱模拟回收场景,获取汽车B柱点云,验证了该算法的有效性.

    双目立体视觉实例分割点云分割颜色滤波钢铁回收

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