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

孔建益

双月刊

1674-3644

wkdzrxb@wust.edu.cn

027-68862620，68862317

430081

湖北武汉青山区和平大道947号主楼1319室

武汉科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Wuhan University of Science and Technology(Natural Science Edition)北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报1975年创刊，国内外公开发行，。主要刊登冶金、金属材料工程、无机非金属材料、资源与环境工程、化学工程与工艺、机械工程、建筑工程、交通运输及车辆工程、计算机科学与技术、工业自动化、生物医学、数学、物理学、化学、工程力学等学科的学术论文、研究报告、理论探讨、专题性或综述性学术述评。本刊为中国科技核心期刊；《中国核心期刊(遴选)数据库》收录期刊；“万方数据——数字化期刊群”全文上网期刊；中国学术期刊综合评价数据库来源期刊；中国期刊全文数据库全文收录期刊。
正式出版
收录年代

    温度和气氛对含Ni钢热处理过程氧化动力学和氧化膜特征的影响

    杨治争张蓬朝霍旭东李光强...
    1-7页
    查看更多>>摘要：本文针对给定成分的(0.04%～0.07%)C-(7%～8%)Ni钢,系统探究了热处理温度与气氛对其氧化动力学和氧化膜特征的影响.结果表明,在800～950℃温度范围内,降低气相氧分压可显著抑制该含Ni钢的氧化增重,并使氧化动力学曲线由线性向抛物线转变,表明氧化反应速率的控制步骤由化学反应速率向扩散传质速率转变.由于内氧化层中富Ni金属相与Fe氧化物相互镶嵌形成网状结构,钢材的除鳞性能受到抑制.随着氧化温度的升高,不同气氛下钢样表面外氧化膜厚度均呈增加趋势,但内氧化层的演变则存在差异:在空气中,内氧化膜厚度随氧化温度升高而持续增加;而在高纯氮气气氛中,内氧化膜厚度则随温度升高先增大后减小,在950℃几乎消失.其原因在于高温下致密外氧化膜的形成和长大会降低气体/膜界面的氧浓度梯度,从而抑制了内氧化的发生.

    含Ni钢热处理氧化动力学氧化膜气相氧分压

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    基于多尺度广义自洽模型的耐火材料变温性能预测

    刘昌明李贤军王东烁熊琦...
    8-13页
    查看更多>>摘要：针对耐火材料在高温工况下弹性模量的复杂非线性变化,从两相热膨胀系数失配导致的材料失效理论入手,借助多尺度广义自洽模型,提出了一种利用耐火材料各组分的热弹性性能对其变温过程中的宏观非线性行为进行预测的方法.以热压成型的玻璃-球形氧化铝耐火材料为例,对其升温/降温过程中的弹性模量进行了预测.结果表明,预测值与实验数据基本相吻合,利用该方法预测两相耐火材料的热弹性性能能够得到较为精确的结果.

    耐火材料广义自洽模型细观力学变温性能数值解析

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    焊接热循环下Nb原子非平衡晶界偏聚行为的动力学建模

    林轩艺王红鸿鄢文泽
    14-24页
    查看更多>>摘要：采用Gleeble-3500型热模拟机,对3种不同Nb含量(0.180%、0.085%、0.025%)的HSLA钢在不同冷却速率下的焊接热循环过程进行模拟,借助电子显微探针(EPMA)技术对Nb原子的非平衡晶界偏聚行为进行表征,得到了不同Nb含量和冷却速率下晶界处Nb原子偏聚量,基于非平衡晶界偏聚动力学理论,计算得到空位形成能为1.403 eV,同时确定了Nb含量分别为0.180%和0.085%钢中Nb原子非平衡偏聚的临界时间常数分别为7.59×103和6.0×103.进一步将Nb原子-空位复合体的扩散系数作为变量,计算并修正得到了其与等效时间的函数关系,最终建立了焊接热循环条件下Nb原子非平衡偏聚的修正动力学方程.

    NbHSLA钢焊接热循环非平衡晶界偏聚扩散系数动力学方程

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    铝源和pH值对溶胶-凝胶法制备α-Al2O3粉体的影响

    高丽娜韩兵强肖志兵张锦化...
    25-33页
    查看更多>>摘要：本文以硫酸铝、硝酸铝和氨水为原料,通过溶胶-凝胶法制备了形貌规则的α-Al2O3粉体.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)系统地研究了不同铝盐质量比和溶液的pH值对氧化铝粉体物相组成、形貌和分散性的影响.结果表明,通过调节硝酸铝和硫酸铝的质量比可以改变α-Al2O3粉体的分散性和形貌.其中,硫酸根离子的加入使得氢氧化铝前驱体转变为勃姆石相,且制得的α-Al2O3粉体形貌规则.随着pH值的升高,前驱体物相由无定形氢氧化铝经勃姆石相转变为拜耳石相,且制得的α-Al2O3粉体团聚严重.当硝酸铝和硫酸铝的质量分数分别为75%和25%,溶液pH值为7时,前驱体在1 200℃下加热2h,能够制得分散性良好、形貌规则的α-Al2O3粉体.

    α-Al2O3溶胶-凝胶法显微结构粒径分布

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    基于损伤因子的车用铰链轧制工艺优化

    苏严李立新彭洲
    34-41页
    查看更多>>摘要：为了确定更适合于复杂断面型钢轧制成形工艺的韧性断裂准则,本文构建了包含韧性断裂准则的铰链型钢全轧程数值模型.通过分析轧件截面维氏硬度值与模拟计算的损伤因子之间的关系,确定了更适合在铰链型钢轧制成形工艺中应用的韧性断裂准则.研究结果表明,Brozzo韧性断裂准则在预测复杂断面型钢轧制过程中材料损伤演化方面表现最佳.此外,基于Brozzo准则计算的损伤因子,探究了不同轧制工艺参数组合对轧件最大损伤因子的影响规律.通过正交试验和多元回归分析,确定了影响轧件最大损伤因子显著的工艺参数依次为初轧温度、孔型偏转角和轧辊直径,而轧制速度的影响不显著.最终优化的工艺参数组合为:初轧温度1 250℃,轧辊直径比1.15,孔型偏转角1.61°,轧辊转速148.9 r/min,此时轧件的最大损伤因子为7.92,相比于优化前减小了约20%.由此可见,选择适宜的工艺参数组合可以显著降低轧件的损伤因子,从而有效提高轧件质量.

    铰链型钢韧性断裂准则轧制成形工艺参数优化正交试验维氏硬度

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    二苯甲酮的量子干涉效应

    王延泽胡忠豪梁蕾李云川...
    42-48页
    查看更多>>摘要：本文以交叉共轭的二苯甲酮为研究对象,将巯甲基作为锚定基团,分别设计了对位和间位连接的分子p-BP和m-BP进行量子干涉效应研究.理论计算结果表明,因量子干涉效应增强,p-BP的电导比m-BP相应值大一个量级以上,这也被相应的电导实验所证实.

    单分子电导量子干涉交叉共轭二苯甲酮扫描隧道显微镜裂结

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    基于IEKF的快速三维激光惯导耦合SLAM算法

    廖雅曼蒋林刘焕钊颜俊杰...
    49-58页
    查看更多>>摘要：针对激光SLAM累计误差大、计算耗时长的问题,提出一种基于迭代扩展卡尔曼滤波器(IEKF)的快速三维激光惯导耦合SLAM算法.首先,在前端部分构建惯性测量单元(IMU)运动学模型,将点云与局部地图直接匹配得到观测模型,引入ikd-Tree结构存储点云以减少寻找邻近点的时间.然后,采用IEKF求解,快速估计机器人初步位姿,得到激光惯性里程计.同时加入回环检测模块,并在后端利用因子图优化方法融合IMU积分因子、激光里程计因子和回环因子来消除累计误差,进一步提升系统精度.在M2DGR数据集上进行了算法验证,结果表明,与A-LOAM、LIO-SAM、FAST-LIO2算法相比,本文算法应用于室外大场景时的精度分别提升了21.738%、9.112%和6.750%.在真实环境中进行的实验也表明所构建的地图能准确、完整地反映出周围建筑物的几何结构特征.而且,该算法构建地图的效率显著优于A-LOAM和LIO-SAM算法,建图模块平均单帧运行时间少于19 ms.

    激光SLAM迭代扩展卡尔曼滤波器惯性测量单元ikd-Tree回环检测因子图优化

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    基于循环一致对抗学习的段码液晶仪表读数识别方法

    惠毅徐望明叶胜
    59-69页
    查看更多>>摘要：为解决自然场景中仪表图像受复杂光照、背景及其他随机干扰所造成的读数识别难题,提出一种基于循环一致对抗学习的段码液晶仪表读数识别方法.该方法使用M-CRAFT作为字符检测网络,获取段码读数区域和段码字符位置,通过后处理算法分割得到段码字符子图像,然后以循环一致对抗域自适应网络CYCADA为基础,增加感知损失和重构损失并设计分类器,构建了一种改进的字符背景分离与识别网络I-CYCADA,用于将具有复杂背景的段码字符图像转换为清晰直观的二值图像,从而使读数识别变得更为简单和准确.为了验证该方法的有效性,构建了由多种复杂场景下的液晶段码仪表图像组成的数据集.实验结果表明,I-CYCADA可与不同CNN分类网络结合使用,均能提升转换后的段码字符图像的识别准确率,本文方法在自建数据集上的字符级识别准确率达95.39%,完整读数识别准确率达86.65%,有效改善了对困难样本的识别效果,且轻量级设计可满足实时性要求.

    液晶仪表读数识别对抗学习域自适应感知损失重构损失

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    喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧放热规律和部分排放的影响

    桑浩梁俊杰吕林祝能...
    70-80页
    查看更多>>摘要：以船用单缸柴油机为研究对象,采用氨气预混、柴油直喷的燃烧模式,通过试验方式探讨喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的影响.结果表明,与纯柴油模式相比,喷入氨气后,发动机缸压峰值Pmax降低,着火时刻推迟,燃烧持续期增加,最大压力升高率Rmax减少,CO2和NOx的排放下降,未燃氨和N2O的排放显著增加.在双燃料模式下,随着柴油喷射时刻的提前,缸内燃烧情况改善,Pmax和Rmax增大,未燃氨和N2O排放下降,NOx排放上升,碳烟排放先减后增,CO2排放无显著变化;随着负荷的增加,Pmax和Rmax增大,但氨气喷射量的增加降低了缸内空气充量,使得着火时刻推迟,燃烧持续期增加,CO2、碳烟和NOx的排放增加,未燃氨和N2O的排放降低.如果优先考虑燃烧平稳性,25%和75%负荷率下的喷油正时最佳值为-5° CA;若以降低温室气体排放为首要目标,25%负荷率下的喷油正时最佳值为-15°CA,75%负荷率下的喷油正时最佳值为-10°CA;若以降低NOx排放为首要目标,25%和75%负荷率下的喷油正时均为-5°CA.

    氨/柴油双燃料发动机喷油正时放热规律燃烧特征参数尾气排放

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