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期刊信息/Journal information
河南科技大学学报（自然科学版）
河南科技大学
河南科技大学学报（自然科学版）

河南科技大学

苏娟华

双月刊

1672-6871

hkdxbz@mail.haust.edu.cn

0379-64231476

471023

河南省洛阳市开元大道263号

河南科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Henan University of Science & Technology(Natural Science)北大核心CSTPCD
查看更多>> 《河南科技大学学报》(自然科学版)系河南科技大学主办的综合性自然科学学术期刊(原刊名《洛阳工学院学报》)。1964年创刊，1980年复刊，1984年经国家科委批准国内外公开发行。2002年河南科技大学成立后，2003年更改为现刊名，2004年由季刊改为双月刊。标准刊号，ISSN1672-6871/CN41-1362/N，大16开，112页，双月末出版。 本刊重点刊载机械、材料、电气、电子、计算机、信息、能源与动力、车辆、交通运输、农机、建筑、化工、数学、力学、物理等自然科学学科领域有较高理论水平和实用价值的学术论文、专题研究和实验研究，同时也刊登有价值的科技革新、新产品、新技术推广应用成果及高水平的动态综述。读者对象为大专院校师生、科研院所及工矿企业的科研人员和工程技术人员。 本刊是中国科技核心期刊，已被《中国学术期刊(光盘版)》(CAJ—CD)、《中国期刊网》(CJN)、《万方数据—数字化期刊群》全文收录；是《中国科技论文与引文分析数据库》(CSTPC)、《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》等国内综合性权威数据库及《电子科技文献数据库》、《中国物理文献数据库》等专业文献数据库的来源期刊；是《中国科技期刊引证报告》(CJCR)、《中国科技论文统计与分析》统计源期刊；并且是《中国学术期刊文摘》、《中国机械工程文摘》、《中国农业文摘(农业工程)》、《内燃机文摘》、《农业机械文摘》、《中国物理文摘》、《电子科技文摘》以及俄罗斯《文摘杂志》(PЖ)、德国《数学文摘》（Zbl MATH）美国《Ulrich’s Periodicals Directory》等国内外重要检索刊物收录期刊。
正式出版
收录年代

    四缸发动机冷却系统设计及发动机温度场分析

    谭礼斌袁越锦王栋曹博涛...
    1-7页
    查看更多>>摘要：为评估某四缸发动机冷却系统设计的合理性,采用计算流体力学分析方法对该发动机冷却系统的布局设计、系统流量确定、冷却系统流场和发动机温度场开展了研究.针对缸体水套冷却液流速差异较大的问题,提出了在缸体水套添加节流缺口的优化方案.结果表明:各缸缸体水套冷却液流速均匀性明显改善,各缸套壁面温度可降低 1～3℃.发动机转速 12 000 r/min时,热平衡测试结果显示缸温最大差异约为 4℃.机油温度约为 129℃,温度可控(小于 140℃),表明该四缸发动机冷却系统设计合理,可保证四缸发动机各缸冷却均匀及机油的冷却.

    四缸发动机冷却系统冷却液流速壁面温度均匀冷却

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    摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法

    李天兴姚建张阳徐家科...
    8-14页
    查看更多>>摘要：针对常规修形方法存在计算复杂、齿廓曲线形状控制不够灵活等问题,提出了一种摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法.通过摆线轮齿廓压力角变化规律的分析,将工作齿廓最小压力角的位置作为二次分段修形的基准点,建立二次分段修形模型.利用直线法简单函数,推导出二次分段修形方法下各齿段修形量的计算公式及齿廓方程.采用轮齿接触分析的方法,研究了二次分段修形齿廓的传动误差和回差,并进行对比实验验证摆线轮工作齿廓二次分段修形方法的正确性和可行性.结果表明:二次分段修形的摆线轮工作齿廓与理论齿廓曲线更加吻合,传动误差和回程误差分别减少约 14%和 19%.

    摆线轮二次分段齿廓传动误差回程误差

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    钾掺杂对纤锌矿型氧化锌电子结构和光学性质的影响

    马战红于仁红任凤章
    15-20页
    查看更多>>摘要：针对纯纤锌矿型 ZnO禁带宽度较高,不能吸收大部分可见光的问题,采用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了钾掺杂 ZnO的 4 种超胞模型,并对 4 种模型进行几何优化,计算了 KXZn1-XO的能带结构、态密度和光吸收性能.结果表明:采用广义梯度近似法(GGA)+U 方法计算得到纯氧化锌带隙为 3.373 eV,与实验值一致;随着钾掺杂量 X的增大,ZnO的禁带宽度 Eg 出现先增大后减小再增加的现象,KXZn1-XO 吸收带发生先蓝移后红移的现象.

    钾掺杂纤锌矿型氧化锌第一性原理电子结构光学性质

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    不同纤维对高强轻骨料混凝土力学性能影响及微观机理研究

    张伟李晓兵王世合张春晓...
    21-29页
    查看更多>>摘要：为改善高强轻骨料混凝土的力学性能和弯曲韧性,研究了玄武岩纤维、细聚乙烯醇纤维、仿钢纤维、聚丙烯纤维和粗聚乙烯醇纤维的掺入对高强轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度的影响规律.通过4 点弯曲试验获取荷载-挠度曲线,基于韧性指标对比分析了 5 种纤维对高强轻骨料混凝土弯曲韧性的影响.通过扫描电子显微镜观察纤维破坏前后的表面微观形貌,阐释了不同纤维的增强增韧机理.研究结果表明:掺入纤维对高强轻骨料混凝土的力学性能均有提升,主要提升高强轻骨料混凝土的抗拉性能和弯曲韧性.粗聚乙烯醇纤维提升劈裂抗拉强度和抗弯强度程度最大,分别提高了 83%和 220%,使高强轻骨料混凝土破坏由脆性转为高延性.纤维对高强轻骨料混凝土抗拉性能和韧性的提升与纤维表面损伤程度成正比.

    高强轻骨料混凝土纤维力学性能弯曲韧性

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    基于LQR的智能驾驶汽车横纵向控制研究

    高爱云肖寒付主木
    30-43,55页
    查看更多>>摘要：为了提高智能驾驶汽车跟踪控制器的稳定性和跟踪精度,提出了一种基于线性二次型调节器(LQR)控制算法和驾驶员预瞄模型的横向跟踪控制策略,结合纵向比例-积分-微分(PID)控制算法实现横纵向控制.首先建立带有前馈的 LQR控制器,采用梯度下降优化算法优化 LQR 控制器权重参数,并在此基础上引入驾驶员预瞄模型,设计了基于经验的预瞄距离自适应控制器;其次建立双 PID 纵向控制器进行速度控制.最后通过 Carsim和 Matlab/Simulink联合仿真以及实车测试验证,结果表明:仿真工况下最大横向偏差小于 0.035 m,最大航向偏差小于 0.09 rad,实车测试工况下也能够良好遵循规划轨迹的整体趋势,速度跟踪效果良好且前轮转角与横摆角速度变化平稳.因此,该控制器能够保证较高精度且平稳的轨迹跟踪,在高速状态下更为明显.

    智能驾驶汽车轨迹跟踪线性二次型梯度下降法驾驶员模型

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    T应力作用下的J积分理论研究

    谌赫魏豪杰王文胜
    44-55页
    查看更多>>摘要：T应力是表征裂尖应力场所必需的物理量之一,在其作用下J积分的性质有待研究.推导了J积分在考虑T应力情况下的表达式,采用数值模拟方法在Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ复合型加载工况下对该表达式进行验证,给出一种基于J积分的裂尖应力场参数计算方法.理论推导证明,J1积分的路径守恒性不受T应力影响,但J2积分的数值与积分路径起止点到裂尖距离r的平方根之间满足线性关系,J2-r曲线的系数与T应力相关.有限元仿真结果表明,试样裂纹长度对J积分的影响较为显著,网格尺寸对J积分计算结果的影响很小;相同载荷工况下,不同尺寸试样的J积分数值不同,但J2-r曲线的变化趋势与理论推导的表达式相符;在Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ复合型载荷工况下,T应力的求解精度较高,而在Ⅰ型载荷工况下,J2≈0,受舍入误差等因素影响,求解精度降低.

    J积分T应力复合型断裂数值模拟

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    梯形正交加劲钢板剪力墙抗侧性能分析

    郑宏蔡乐乐江力强孙鸿宇...
    56-68页
    查看更多>>摘要：提出了一种梯形正交加劲钢板剪力墙(TSW)结构,利用有限元软件 ABAQUS 创建了 TSW 模型,在验证了有限元建模方法的准确性后,进行了 TSW与网格密肋钢板剪力墙(GSW)结构的非线性推覆对比和滞回性能对比分析,并对 TSW进行参数分析.结果表明:在单调加载下的非线性推覆对比中,相较于 GSW,TSW 的初始刚度、峰值荷载和屈服荷载分别提升了 9%、18%和 26%;在水平往复荷载下的滞回性能对比中,相较于GSW,TSW的初始刚度、屈服荷载、峰值荷载和延性分别提高 9%、26%、16%和 5%.TSW 对钢板剪力墙的面外变形的抑制效果大于 GSW.内嵌钢板设置梯形加劲肋可以改善其过早发生整体屈曲.加劲肋厚度和加劲肋高度可以显著提高 TSW的抗震性能,但加劲肋底边宽度对 TSW的影响可以忽略不计.建议加劲肋厚度为6 mm、加劲肋高度不超过 60 mm.

    有限元分析梯形正交加劲滞回性能参数分析

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    新伊高速毗邻隧道遮阳棚光环境及降碳分析

    于英霞顾浩宇邹俊杰徐鸿伟...
    69-77页
    查看更多>>摘要：为减少由光照强度差异引发的交通事故,以新伊高速公路工程为依托,在宋家凹—水沟河毗邻隧道连接段设置钢筋混凝土与钢结构组合形式的遮阳棚,计算限行速度下遮阳棚的长度,运用 DIALux 仿真软件对不同时间点下的 2 种工况进行研究,并采用碳排放因子法分析不同工况下的碳排放量.结果表明:该毗邻隧道连接段遮阳棚长度为 100 m.设置遮阳棚后,路面照度降低率达到 57.97%,照度总均匀度大于 0.4,现场实测值与模拟值误差在 10%范围内,均满足相关标准的要求.此外,设置遮阳棚后,每年减少碳排放量 82.56 t CO2 e,运营 2.8 a后可弥补建造时产生的碳排放,建设成本将在 3.7 a 后收回.在使用寿命期内,可减少碳排放量 3 795.74 t CO2e,节约成本 577.31 万元,实现了减排和节约成本的双重效果.

    毗邻隧道DIALux遮阳棚光环境碳排放经济性

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    大凉山背斜核部区隧道初支大变形机理与控制

    梁斌陈诺苗景川李文杰...
    78-86页
    查看更多>>摘要：针对大凉山 2 号公路隧道穿越高地应力背斜核心区域,隧道易发生初支大变形、坍塌、钢架扭曲等问题,通过现场监控量测、围岩岩性实验、理论分析、数值模拟分析和围岩接触压力监测等综合分析,研究了大凉山2 号隧道背斜核部大变形成因机理.研究表明:背斜核部玄武岩单轴抗压强度为 23.31 MPa,凝灰质泥岩遇水具有一定膨胀性,给围岩变形创造了条件.由于岩层岩性不同,开挖后洞周玄武岩呈独立受弯剪梁状态.相对无水条件下,受地下水补给影响,围岩塑性区面积增加,拱腰部位较为明显.加固前,拱顶沉降量最大达470 mm,拱腰最大收敛值为 844 mm,围岩接触压力为 523.47 kPa.采用双层小导管+中台阶临时支撑+边墙临时支撑的"主动适应+强支撑"的综合处置方式,隧道拱顶变形减少 87.6%,水平收敛变形减少 95%,围岩接触压力最大值降至 128 kPa,隧道变形得到有效控制.

    隧道工程背斜核部区大变形机理现场监测岩性实验数值模拟

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    光谱法测定农产品中铅镉铬汞砷的一次性消解方法

    马明王书言寇太记黄向东...
    87-95页
    查看更多>>摘要：为了缩减检测用时与降低综合成本,对农产品中铅、镉、铬、汞、砷的检测方法进行改进,对检测条件进行优化和协调试验,探索一次性消解定容同时检测 5 种重金属元素的可行性.通过理论分析和试验研究,参考国标方法和成熟文献上的方法,消解用酸中加入盐酸和高氯酸,消解前 120℃预消解 30 min,消解赶酸后加入20 g/L硫脲+50 g/L抗坏血酸溶液转移定容,铅、镉检测加入磷酸二氢铵基体改进剂,砷、汞同时检测.通过条件取舍与优化,达到使用原子吸收(AAS)和原子荧光(AFS)同时检测的目的.检测标准物质和标准溶液,测定值均在其 1 倍不确定度范围内,准确度良好,相对标准偏差均小于 20%,精密度良好.改进方法检测结果较准确,操作简便,适用于利用 AAS和 AFS对农产品中铅、镉、铬、汞、砷的测定.

    农产品重金属同时检测铅镉铬汞砷

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