土木工程

• 基于斜拉索疲劳及主梁挠度差的斜拉桥拉索损伤分析

  谭冬梅;陶雨;李文洁;杨家驹;吉柏锋;

  以某大跨度斜拉桥为背景，基于Midas Civil建立有限元模型，模拟不同位置拉索损伤及车辆荷载作用，结合温度、风荷载工况分析损伤对主梁挠度差的影响规律。通过雨流计数法、Miner线性累积损伤理论及古德曼修正公式，计算拉索疲劳累积损伤、寿命与可靠度。结果表明：损伤程度增加导致累积损伤量上升，疲劳寿命递减；所有工况下疲劳可靠度指标均大于4.0,满足规范要求；主梁最大挠度差峰值集中于受损拉索锚固点，且随损伤程度加剧而增大。研究揭示了拉索损伤与主梁变形的定量关系，为桥梁安全评估提供理论依据。

  2025年03期 v.47;No.411 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K]
  [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ]

• 基于海水-海床-立管整体模型的钢悬链线立管地震响应分析

  于波;巴宁;刘晖;

  以南海某深海钢悬链线立管(SCR)为工程背景，考虑地震引发的水动力、风浪流荷载引起的平台运动以及管土相互作用建立了海水-海床-立管的整体分析模型。分析不同海况时立管的多遇和罕遇地震响应。结果表明：多遇地震下，立管的抗震性能较好，仅当百年一遇海况时，立管触地点的轴向应力超过了设计允许应力达到387.44 MPa;罕遇地震下，一年一遇海况时，SCR井口端的轴向应力超过了设计允许应力达到368.56 MPa;百年一遇海况时，SCR井口端和触地点的轴向应力都超过了设计允许应力，分别达到了388.86 MPa和380.3 MPa。因此，地震动是深海服役SCR的潜在威胁，显著影响SCR服役安全。

  2025年03期 v.47;No.411 9-15+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
  [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]

• 结构模态阻尼比及Rayleigh阻尼模型参数识别研究

  朱云龙;张开银;

  为了研究多自由度系统Rayleigh比例阻尼模型参数对结构动力响应分析的影响，基于结构模态叠加原理，在辨析结构阻尼比与结构模态阻尼比物理内涵的基础上，阐明多自由度系统试验模态分析所识别的结构模态阻尼比不能简单的称之为结构阻尼。试验采用一根均质等截面悬臂梁，利用动态信号采集系统对结构自由振动信号进行采样，并通过滤波处理技术进行结构各阶固有频率与结构模态阻尼比时域识别。进而分析Rayleigh比例阻尼模型参数的合理性，将多阶模态信息运用于Rayleigh比例阻尼模型参数的识别中，利用最小二乘法进行曲线拟合，提出Rayleigh比例阻尼模型参数识别的修正方法，一定程度上增强了结构Rayleigh阻尼模型的实用性。

  2025年03期 v.47;No.411 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1781K]
  [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ]

• 动静组合下斜井及相邻洞室围岩损伤分布规律

  李新平;王聪;周献忠;王良军;宋凯文;

  以天池抽水蓄能电站为例，采用LS-DYNA数值分析软件对动静组合作用下的斜井及相邻洞室围岩损伤分布规律进行建模分析，探讨了爆破参数和地应力的影响，分析多次爆破的累积损伤作用。结果表明，斜井爆破开挖将诱发远端与相邻洞室连接处围岩损伤；爆破参数对开挖区域及相邻洞室的围岩损伤控制有较大影响；相同爆破参数条件下，围岩损伤区范围随地应力的增加而显著扩大；多次爆破将导致围岩损伤区范围逐步扩大，但随着爆破次数增加，损伤区扩展速度减小。

  2025年03期 v.47;No.411 22-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2040K]
  [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ]

• 基于平行卷积神经网络的隧道衬砌结构损伤识别方法研究

  罗忆;万子豪;龚航里;张贤齐;张金瑞;罗涵;

  为了有效提取铁路隧道衬砌结构损伤特征信息，提高损伤识别准确率，提出了一种基于平行卷积神经网络的隧道衬砌结构损伤多域监督学习识别方法。针对隧道衬砌结构振动信号数据结构特征，建立了一种可以融合一维时序信号和二维图像特征提取多域特征信息的平行卷积神经网络(P-CNN)模型。将该方法应用于隧道结构缩尺模型试验，选取1D-CNN、2D-CNN模型进行对比分析。结果表明：P-CNN模型具有最低的训练损失且准确率最高，收敛时迭代次数更少，并且收敛性能始终优于1D-CNN和2D-CNN模型；无论是无损伤还是不同损伤状态的情况，P-CNN的损伤识别准确率为86.25%～91.07%,均高于其他二者，验证了P-CNN模型在异源信号方面具有较好的泛化能力。

  2025年03期 v.47;No.411 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
  [下载次数：142 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ]

交通科学与工程

• 基于多目相机识别航道的桥区异常船舶预警方法

  贺益雄;张锐;杜子俊;徐录平;王兵;

  为减少因船舶偏离航道而造成的搁浅、碰撞航标或桥墩等水上交通事故，提出了一种基于多目相机自动识别航道的桥区航行异常船舶预警方法。基于YOLOv5(You Only Look Once version 5)目标检测算法，联动变、定焦相机识别并定位航标和船舶，跟踪并记录船舶航迹点，计算船舶的速度和航向并推算船位。提出了一种基于视频船舶航迹点的密度聚类识别航道两侧航标的方法，实现航道自适应可视化。基于船位推算识别并预警航行状态异常的船舶。实验结果表明：航标、船舶的检测正确率分别达84.8%、90.3%,相较单一相机检测模型，正确率分别提高了32.1%、5.5%;能够自适应可视化航道并识别、预警航行异常船舶。

  2025年03期 v.47;No.411 38-45+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1399K]
  [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ]

• 基于强化学习的混合动力船舶能量管理

  丁金宏;商蕾;陈辉;

  针对内河船舶在复杂工况下能量回收和利用效率低的问题，提出了一种基于双重深度Q网络(DDQN)的强化学习能量管理策略。在MATLAB/Simulink平台上建立船舶动力系统模型，使用内河船舶历史航行数据作为测试工况，并与传统深度Q网络(DQN)算法进行对比。仿真结果表明，基于DDQN的能量管理策略使动力系统的节油率提升至4.39%。相较于DQN算法，DDQN能够更有效适应工况变化，提供更为精准的能量分配决策，展现出更优的燃油经济性、鲁棒性和泛用性。该方法在提高能量管理效率方面具有显著优势。

  2025年03期 v.47;No.411 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K]
  [下载次数：170 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ]

资源与环境工程

• 地下水污染物运移过程的物理信息神经网络模型

  刘浩博;王彦辉;徐波;李顶根;

  基于积分变换的解析/半解析方法和基于数值分析的数值模拟方法是理解地下水污染物运移过程规律最常用方法。不同于传统方法，基于的物理信息神经网络模型，将污染物运移过程的宏观输运方程以残差形式嵌入到物理信息网络当中，构建一种适用于该问题的代理模型。特别地，为了解决实际模拟计算中由于空间和时间尺度过大而带来的训练成本问题，物理信息网络代理模型构建中拟采用无量纲归一化方式。在此基础上，通过仿真求解指数衰减条件下的污染物输运问题，验证所构建代理模型的准确性，模拟计算的结果发现，基于物理信息神经网络的代理模型可以准确预测污染物的运移过程，相应的相对误差均在1%以内。研究结果可为地下水污染物运移过程的模拟计算提供一种新的方法，具有重要的实际应用价值。

  2025年03期 v.47;No.411 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K]
  [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ]

• 基于YOLOv5s的矿山电铲障碍物检测轻量化改进算法研发

  张建华;吴尚;赵乾;刘湘泉;黄刚;

  基于YOLOv5s算法进行轻量化改进，以适应移动设备计算能力受限的情况。首先，使用Ghost模块优化骨干网络，降低计算复杂度；其次，采用GSConv模块改进Neck结构，提高特征提取效率；最后，引入CBAM注意力机制，以增强关键特征的关注度。结果表明，改进后的YOLOv5s算法在保证检测精准度基本不变的情况下，模型大小减少37.7%,参数量减少39.5%,提高了实时性和适用性，为智能矿山安全作业提供了有效的技术支持。

  2025年03期 v.47;No.411 59-66+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1788K]
  [下载次数：100 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]

机电与信息工程

• 侧出风空调室外机速度场热线测量研究

  徐辰;欧春杉;顾小江;王溦娟;

  空调室外机的流动及噪声特性与空调的舒适水平息息相关。通过实验手段对空调室外机非定常流动数据进行采集，并基于三分解法对室外机的时均场和脉动场进行了分析。实验分析表明：进气侧的时均速度场空间分布较均匀但速度较低，排气侧的时均速度较高且沿径向上分布不均匀；排气侧叶顶位置的气流扰动最强，是影响室外机气动噪声的关键因素；随机扰动分量是影响湍动能和湍流积分尺度的主要因素；相对于泰勒冻结假设方法，基于湍动能谱方法来求解得到的湍流积分尺度更加合理。

  2025年03期 v.47;No.411 67-72+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
  [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ]

• 带钝体微燃烧器内甲烷-空气燃烧数值模拟分析

  姚志敏;张鹏;蔡灿;乐凯;王荣胜;刘佳龙;

  基于稳定燃烧的数值模拟方法，研究了预混甲烷-空气在带钝体微燃烧器内的燃烧特性。结果表明，钝体结构的引入显著提升了混合气体的吹熄极限和燃烧稳定性，并且微燃烧器内最高温度提升至2 097.65 K,相比直通道微燃烧器高5.60%。随着入口流速的增大，燃烧室内的温度和反应放热量显著提高，热损失率则逐渐降低，表明高流速更有利于能量利用效率的提升；当量比的变化对点火位置影响较小。当量比升高时，带钝体燃烧室内的OH浓度逐渐降低，在当量比为1.0的条件下，甲烷燃烧的反应放热和热损失率达到峰值。

  2025年03期 v.47;No.411 73-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
  [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]

• 基于纳米冷却液的整车热管理性能研究

  侯献军;余鸿;王友恒;管韦魏;

  优化汽车冷却系统可以有效提高发动机热效率，降低燃油消耗，缓解石油能源的供应压力。文中针对冷却系统的传热介质展开研究，将氧化石墨烯(GO)作为纳米添加剂，成功制备纳米冷却液。制备的GO纳米颗粒呈片状，粒径在1～2μm之间，厚度在0.6～4.2 nm之间。对比EGL5050冷却液，同温度下0.2%浓度下的GO纳米冷却液导热性能提升，最大为10.46%。建立整车热管理模型，并结合GO纳米冷却液理化参数在NEDC循环工况下对整车进行仿真分析。结果表明，气缸体到冷却液的传热路径上，GO纳米冷却液平均传热功率相比于EGL5050冷却液提升5.59%;冷却液到换热器传热路径上，GO纳米冷却液平均传热功率相比于EGL5050冷却液提升27.2%。在整车性能方面，使用GO纳米冷却液平均指示比油耗为229.3 g/(kW·h),与使用EGL5050相比降低0.48%,整车经济性得到提高。

  2025年03期 v.47;No.411 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2534K]
  [下载次数：78 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ]

• 面向高冗余安全的商用车驻车调压阀调压方法研究

  赵鸣铭;辜志强;包汉伟;

  为了提高商用车电控气压制动系统的容错能力，普遍采用对自动调压阀加入硬件冗余备份的方式应对失效情况的发生，为了实现高冗余安全，利用驻车调压阀的调压特性，对其调压方法进行优化，使驻车调压阀也作为一种制动冗余备份单元，以提高商用车电控气压制动系统的高冗余安全性能。通过在传统的固定占空比调压方法上的优化，提出基于逻辑门限控制的动态PWM耦合压力调节方法，经过Amesim和Simulink软件联合仿真和HIL试验验证，结果表明：传统的定占空比调压方法无法满足驻车调压阀的调压性能要求，基于逻辑门限控制的动态PWM耦合压力调节方法可以在0.1 s内达到目标压力的75%,符合国标标准，能够提高面向高冗余安全的商用车电控气压制动系统的失效应对能力，提高其制动安全性。

  2025年03期 v.47;No.411 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K]
  [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ]

• 基于运动学的分布式驱动车辆原地转向控制研究

  周乐;喻厚宇;闫涛卫;

  针对分布式驱动车辆的原地转向控制问题进行了研究，通过车辆动力学模型和运动学模型的对比分析，揭示了原地转向的内在机理。在此基础上提出了一种基于运动学的原地转向控制策略，采用分层式控制框架，在上层控制器中确定目标轮速及其上限值，下层控制器根据轮速偏差通过PID控制计算各轮所需的转矩，并根据路面类型调整控制器的参数。同时阐述了原地转向驾驶员模式和自动模式，并通过采集的横摆角速度信号估计车辆实际转动角度。CarSim/Simulink联合仿真和实车试验结果表明：该控制策略能够实现车辆在不同附着系数路面上的稳定原地转向，且具有良好的动态响应速度和控制效果。

  2025年03期 v.47;No.411 99-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2616K]
  [下载次数：208 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ]

• 一种精确鲁棒的复杂多类型组合焊缝跟踪方法研究

  杨乔洪;万小金;

  为更好地兼顾自动化焊接的精确性和鲁棒性，文中提出结合轮廓点云数据处理方法和基于深度学习神经网络的焊缝特征点识别方法，可以稳健、准确地对焊缝类型分类和特征点识别，并实现复杂三维焊缝的精确跟踪。通过对二维轮廓点云进行局部加权回归平滑(LOESS滤波)与二次求导粗略定位坡口特征点，提取感兴趣区域(ROI)图片，然后使用YOLOv8目标检测模型实现类型快速分类和特征点精确提取，最后使用光滑样条算法拟合焊枪焊接路径，以完成焊缝准确跟踪和平稳焊接。针对由V型坡口焊缝和对接焊缝组合而成的复杂焊缝，实验结果表明，焊缝定位的平均误差分别可达0.141 mm、0.128 mm,验证了所提方法的有效性。

  2025年03期 v.47;No.411 108-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
  [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ]

• 欢迎投稿、订阅《武汉理工大学学报》

  <正>《武汉理工大学学报》是基础理论与应用科学相结合的综合性学术期刊。坚持以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、江泽民“三个代表”和“科学发展观”为指导思想，贯彻党的有关方针、政策。坚持“双百方针”,以促进科学与技术的发展、加强国内外学术交流为宗旨。重点刊登材料科学与工程、交通科学与工程、土木工程、资源与环境工程、机电与信息工程等学科的基础研究与工程应用论文。

  2025年03期 v.47;No.411 8页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
  [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ]

• 《武汉理工大学学报》征稿简则

  <正>《武汉理工大学学报》是由武汉理工大学主办的自然科学综合性学术期刊,重点刊登材料科学与工程、交通科学与工程、土木工程、资源与环境工程、机电与信息工程等学科的基础研究与工程应用论文。1投稿约定1.1作者通过网络投稿,网址:www.whlgdxxb.com.cn。对初审符合要求的稿件,每篇收取150元审稿费后开始进行正式评审。

  2025年03期 v.47;No.411 117页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
  [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ]
下载本期数据