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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

    基于SSA-GA-BP神经网络的数显千分表非线性误差补偿

    周凯红叶高威蒋青谷
    1-8页
    查看更多>>摘要：利用数显千分表进行精密测量时,零部件的生产、装配及使用磨损、挤压、碰撞等带来的固有误差与弹性误差严重降低了测量精度.针对此问题,利用遗传算法(genetic algorithm,GA)寻优速度快、精度高、并行搜索能力的优势及麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)的全局寻优性能,优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值、阈值及网络结构等,提出了基于数显千分表测量数据非线性误差补偿的SSA-GA-BP 神经网络模型.将其与传统BP 神经网络、遗传算法优化的GA-BP 神经网络进行比较分析.结果表明:所提出 SSA-GA-BP 神经网络可使数显千分表的非线性误差由没有补偿前的最大误差 5.504 μm 降低至0.883 μm,残差平方和、相对误差和 R相关系数具有一定的优越性.

    非线性误差数显千分表BP神经网络麻雀搜索算法遗传算法

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    无人驾驶农机装备的模糊PI-LQR转向控制算法

    姬江涛王启洲张玉成韩志豪...
    9-16页
    查看更多>>摘要：无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点.针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内外环控制算法.该算法以模糊 PI控制为内环,基于转角误差和转角误差变化率,通过模糊逻辑运算自适应调节 PI参数,进行转向角度的闭环控制.以 LQR 控制为外环,基于农机装备 XY-横摆角控制,融合内环的转角误差,进一步提升无人驾驶农机装备转向的精准控制.Carsim 和Matlab/Simulink联合仿真表明:通过 100 m长的双移线路径下,最大横向误差为 0.18 m,最大横向摆角误差为0.067 rad.实车测试表明:通过 100 m长的双移线路径下,最大横向误差 0.26 m,相较于 PID 纯跟踪控制算法,最大横向误差减少了 0.19 m.

    无人驾驶转向系统模糊PILQR内外环控制

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    水热法制备硫掺杂氧化锌及其气敏性能

    杜凯李高杰
    17-23,31页
    查看更多>>摘要：针对纯氧化锌(ZnO)禁带宽度高、气体灵敏度较低的问题,采用水热法以硫代乙酰胺为硫(S)源对氧化锌进行掺杂,制得氧化锌纳米片状结构.采用 X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对硫掺杂氧化锌纳米材料进行表征,并进一步探究该材料的气敏性能.结果表明:相对于纯的氧化锌样品,不同的硫掺杂质量分数对氧化锌气敏性能的影响有所不同,其中硫掺杂质量分数 1.57%,氧化锌结构的气敏性能最佳,对乙醇气体的灵敏度达到 9.25,具有最短响应时间(14 s)和恢复时间(4 s).

    水热法氧化锌气敏硫掺杂灵敏度乙醇气体

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    放电等离子烧结制备MoS2@Ni电极及其析氢反应性能

    何娟张玢
    24-31页
    查看更多>>摘要：为了解决水分解制氢电极制备步骤复杂和周期长的问题,以镍粉和不同类型硫化钼粉末作为原始材料,采用一步放电等离子烧结工艺制备出 MoS2@Ni 电极.当使用细小均匀的 MoS2 粉末和镍粉烧结时,0.03HS@C-Ni电极在 50 mA cm-2、100 mA cm-2 和 150 mA cm-2 电流密度下过电位仅为 251 mV、322 mV 和379 mV.而当使用商用大块的 MoS2 粉末和镍粉烧结时,0.03C@C-Ni 电极在 50 mA cm-2、100 mA cm-2 和150 mA·cm-2 的电流密度下过电位分别为 425 mV、488 mV 和 542 mV,说明使用细小均匀的 MoS2 粉末和镍粉烧结时电极的催化性能好.对 0.03HS@C-Ni电极进行循环稳定性和持久性测试可知,5 000 循环前后,电极的极化曲线几乎没有任何变化,电极能在约 130 mA·cm-2 的电流密度下稳定运行超过 130 h.

    放电等离子烧结水分解MoS2自支撑电极

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    基于高光谱成像的烟丝中梗签分类识别研究

    陶发展杨栋洪伟龄苏子淇...
    32-42页
    查看更多>>摘要：针对烟丝中梗签分类识别检测问题,利用高光谱成像技术,结合机器学习方法对烟丝中掺杂的梗签进行分类快速识别.首先,基于短波近红外高光谱成像技术,采用标准正态变化(SNV)对烟丝和梗签光谱数据进行预处理,消除光谱散射和漫反射的影响,减少检测干扰信息.然后,利用连续投影算法(SPA)进行特征波长选择,融合极端梯度提升(XGBoost)算法,提出了 1 种基于 XGboost算法的烟丝中梗签分类模型.最后,采用Mean-shift均值漂移算法和形态学梯度算法相结合的方式作为后处理方法,对模型的分类结果进行后处理,实现烟丝中梗签的快速智能检测.结果表明:建立的 SNV-SPA-XGBoost分类模型,训练集和测试集准确率分别达到 100%和 99.32%,经后处理后对 A1(1.0～1.5 cm)、A2(0.5～1.0 cm)、A3(<0.5 cm)梗签检测准确率分别达 100%、95.50%和 86%.

    高光谱成像机器学习梗签连续投影算法XGBoost分类

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    改进灰狼优化算法的草坪修剪机器人路径规划

    郭志军王丁健向中华邱毅清...
    43-52页
    查看更多>>摘要：为解决传统灰狼算法(GWO)用于全覆盖路径规划草坪修剪作业时易陷入局部最优、收敛速度慢、迭代次数高、除草效率低等问题,提出了启发式混沌算子灰狼优化算法(CGWO).通过对 GWO 算法融入启发式思想与 Tent混沌映射后,加入自适应的参数调节策略,调节加速因子及不同控制参数以增加搜索过程中的随机性,帮助算法跳出局部最优解,获得更好的全局搜索能力.仿真分析发现:改进后的灰狼优化算法即 CGWO算法比 GWO、PSO(粒子群算法)算法的路径成本、迭代次数、耗时更优,且路径更平滑.在 3 种草坪环境下,进行实车试验.结果表明:CGWO算法提高了全覆盖效率和除草效率,试验结果优于 GWO和 PSO算法.

    智能草坪修剪机器人路径规划灰狼优化算法Tent混沌映射

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    预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁承载力分析

    贾俊峰张福香张瑞张建勋...
    53-60页
    查看更多>>摘要：盖梁的轻量化发展是实现全预制桥梁的必然要求.基于已有的预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁静力试验,采用有限元软件 ABAQUS对试件 PRC1 进行数值分析,有限元计算结果和试验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性.通过修改已验证的有限元模型参数,进一步分析外壳混凝土强度、纵筋配筋率和交界面接触设置对预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁力学性能的影响.基于钢筋混凝土一般构件的承载力计算方法建立试件的理论计算公式,并对提出的计算公式进行验证.研究结果表明:当外壳材料为普通混凝土时,混凝土强度等级从 C35 增加到 C60,峰值承载力仅提高 1%,而当外壳材料为超高性能混凝土(UHPC)时,峰值承载力相较 C35 提高了 22%.纵筋配筋率与峰值承载力呈线性增长趋势,当顶部第 1 排纵筋直径从 14 mm 增加到22 mm时,峰值承载力提高了 34%.交界面接触设置为绑定约束比面面接触的峰值承载力更接近试验值,且后者是相对保守的.基于钢筋混凝土一般构件建立的承载力计算方法所计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好.

    预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁静力试验有限元参数分析承载力计算

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    软土小净距并行盾构隧道后行掘进对先行隧道的影响

    刘汝辉
    61-68页
    查看更多>>摘要：针对软土小净距并行盾构隧道后行隧道掘进对先行隧道影响,以宁波市区软土为背景,建立三维数值分析模型,通过实测数据验证了模型的采用参数、边界条件和掘进过程的合理性,计算了不同净距下,后行隧道掘进时先行隧道的位移和管片内力.结果表明:双线并行时,后行隧道掘进时主要引起先行隧道产生刚性位移,并导致先行隧道管片内力出现较大增幅,引入了最大弯矩、最大轴力净距影响系数以量化后行隧道掘进对先行隧道管片内力的影响.后行隧道掘进会对其前方 2～3 倍洞径和后方 2 倍洞径范围内的先行隧道产生影响.通过宁波城市轨道交通 6 号线望春桥站至天一家园西站区间小净距段管片设计选型对结论进行了应用验证,成果可为类似工程建设提供指导.

    软土小净距盾构隧道管片内力管片位移

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    降雨入渗对防军隧道浅埋小净距段围岩稳定性的影响

    徐红玉焦治豪毕志刚李文杰...
    69-76,87页
    查看更多>>摘要：为控制降雨入渗对浅埋小净距隧道围岩稳定性的影响,以义东高速公路防军隧道为依托,基于流固耦合理论和水土特征曲线,采用 MIDAS GTS NX有限元软件建立浅埋小净距隧道数值模型,对雨季施工时的土体孔隙水压力、围岩变形特征和边仰坡安全系数展开分析.结果表明:随着降雨入渗的持续,围岩及边仰坡土体基质吸力逐渐减小,其土体抗剪强度也随之降低,稳定性变差.经过 7 d累积降雨,孔隙水压力增大趋势逐渐放缓,围岩变形达到最大值,工况 1 的拱顶沉降增大了 21.48%,且边仰坡安全系数小于 1,处于失稳状态.洞口段采取加固和排水措施来控制围岩的稳定性,边仰坡的安全系数较加固前提升了 17.27%,取得了良好的效果,保证了隧道后期的安全施工.

    浅埋小净距隧道降雨入渗流固耦合基质吸力围岩变形

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    沼液施用对石灰性土壤紫花苜蓿品质影响评价

    常会庆茹丽洋周芮
    77-87页
    查看更多>>摘要：为探究沼液施用比例对石灰性土壤紫花苜蓿(Medicago sativa)品质的影响,以紫花苜蓿 5 010 为供试材料,共设置不施肥(处理 1)、常规施氮量(处理 2)、氮质量分数为 20%常规施氮量的沼液+80%常规施氮量(处理 3)、氮质量分数为 50%常规施氮量的沼液+50%常规施氮量(处理 4)、氮质量分数为常规施氮量的沼液(处理 5)、氮质量分数为常规施氮量 2 倍的沼液(处理 6)等 6 个处理,对不同施肥处理紫花苜蓿品质指标开展分析.结果表明:相较于单施化肥,第 1 茬酸性洗涤纤维(ADF)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)和钙(Ca),第 2 茬粗蛋白(CP)、Ca和糖(Sugar),第 3 茬CP 和第 5 茬CP、CF质量分数在各沼液处理时均有所增加.第 1茬钾(K)、CF、ADF和 Ca,第 2 茬CP、ADF、灰分(Ash)、Ca和钾(K),第 3 茬CP、CF和NDF,第 4 茬CP、K和第5 茬 CP、CF、ADF质量分数在 100%沼液替代时较 50%沼液替代有所下降.各品质指标间多表现为极显著正相关与极显著负相关(P<0.01).紫花苜蓿品质相关指标第一主成分为 ADF、Ca、K 和 Sugar.基于化肥氮50%用量的沼液和 50%氮肥配合施用为影响苜蓿品质的优选施肥方式.

    紫花苜蓿沼液品质隶属函数综合评价

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