材料科学与工程

• 基于气悬浮法的CaO-Al₂O₃玻璃析晶动力学及结构起源

  张丙容;胡向平;王琰;顾少轩;

  利用气悬浮法制备了CaO-Al_2O_3二元体系钙铝玻璃。基于DSC测试数据，采用Matusita方程对制得的CaO-Al_2O_3玻璃进行了析晶动力学的研究，并通过Raman、NMR和XRD等方法探索了玻璃析晶特性的结构起源。结果表明：12CaO·7Al_2O_3和CaO·2Al_2O_3呈整体析晶，分别是因为[AlO_4]四面体网络解聚程度高和出现不稳定的五配位Al~(3+)导致结构容易发生重排。CaO·Al_2O_3析晶活化能最大（E=1 064kJ/mol），呈表面析晶，是因为[AlO_4]四面体连接紧密，析出晶相与母相化学组成相差大，结构难以发生重排，需要借助表面发生异相成核。

  2019年10期 v.41;No.346 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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• 羟基碳纳米管/乙二醇纳米流体性能研究

  余霞;侯志坚;叶晓江;胡兴;李丹;史秋怡;

  以光透过率作为纳米流体稳定性指标，同时采用L9(3~4)正交试验设计，分析超声振荡时间、分散剂种类和浓度等3个因素对羟基碳纳米管/乙二醇稳定性的影响，并对其黏度以及导热系数进行了测量。结果表明：3个因素对纳米流体稳定性的影响程度分别为：分散剂>超声振动时间>浓度。在纳米流体的质量浓度为0.07%、加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和振荡时间为90min的条件下，得到的纳米流体稳定性最好。与基液相比，纳米流体的导热系数可提高1.34%，在-5～20℃时黏度随着温度的升高而显著降低。

  2019年10期 v.41;No.346 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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• 漂珠自养护超高性能混凝土配制及性能研究

  陈友治;姚广一;殷伟淞;钟浩轩;熊文壕;

  采用化学刻蚀法对粉煤灰漂珠进行预处理，形成表面具有微孔结构且具有一定储水释水功能的内养护剂，进一步饱水处理后，以轻骨料的形式部分取代河沙用于配制自养护超高性能混凝土。研究了饱水条件下漂珠对超高性能混凝土的流动性能、力学性能和自收缩性能的影响同时对其水化程度和微观形貌进一步分析。结果表明：和未掺入漂珠的超高性能混凝土相比，饱水处理后漂珠取代15%河沙情况下，超高性能混凝土扩展度提高了10%；标准养护28d后，密实的基体中水泥水化程度提高了20%；自收缩程度呈现显著下降的趋势。

  2019年10期 v.41;No.346 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K]
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• 牙科树脂复合材料准静态和动态纳米压痕研究

  李蓓;潘蕾;查超;胡建华;李蓓;王正直;

  利用纳米压痕技术，研究了纳米二氧化硅填料对双酚A-双甲基丙烯酸缩水甘油酯（Bis-GMA）/二甲基丙烯酸三甘醇酯（TEGDMA）光固化牙科树脂复合材料力学性能的影响。纳米压痕准静态研究结果表明，掺入低浓度（最高质量分数10%）纳米二氧化硅显著提高了牙科树脂复合材料的硬度和弹性模量（最大增幅分别为65%和30%），其弹性模量值与Counto理论模型计算值基本一致。纳米压痕动态研究结果表明，当压入深度达到一定值时（>700nm），牙科树脂复合材料的储能与损耗模量变化趋势很小；储能与损耗模量受填料含量影响较大，随着填料含量的增加而显著增大。最后，通过改变频率（2～50Hz）发现频率的变化对储能模量几乎没有影响，但损耗因子随着频率的增加而增加，在低频时迅速增加，在高频时增加速率逐渐变缓。

  2019年10期 v.41;No.346 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
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土木工程

• 横线向水平-摇摆地震下输电塔线体系动力响应

  魏文晖;蒋祉涵;刘坤;王浩;

  为探究受到横线向水平-摇摆耦合地震作用时，输电塔线体系地震响应，进行了理论和试验分析。通过对比单摆式地震仪在水平和竖向地震动作用下响应的差异，利用小波分析，从原始水平地震记录中提取出摇摆分量。推导出在横线向水平和摇摆耦合地震作用下的输电塔线体系动力方程，其中，考虑了由摇摆转角位移产生的附加P-Δ效应。并基于某实际输电塔线体系，制作了单塔和三塔两线体系缩尺模型，进行了振动台试验。结果表明：理论分析与试验结果基本吻合，验证了理论推导的正确性。摇摆转角位移产生的附加P-Δ效应将导致显著的非对称位移。导线对塔架主体结构有减振效果，但是这种效果会被摇摆分量弱化。

  2019年10期 v.41;No.346 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K]
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• 近断层地震动下油阻尼器减震结构地震响应评估

  蒲武川;张孟成;薛耀辉;

  以附加油阻尼器的减震结构为对象，建立了近断层地震动作用下该类结构地震响应的直接评估方法。选取127条脉冲型地震动，回归分析建立了基于地震动脉冲周期和最大速度等关键参数的速度谱模型；采用等价线性化方法建立了非线性油阻尼器减震结构的等价线性结构，并提出基于速度谱的结构位移和阻尼力的快速迭代求解方法。数值分析结果表明，该方法能基于地震动关键参数，较准确且快速地获得减震结构的位移和阻尼力响应，有助于提高减震设计效率。

  2019年10期 v.41;No.346 33-39+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1901K]
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• 基于Mindlin解耦合效应下压力型锚索的受力分析

  叶红;李艳;

  为了更加精确地研究压力型锚索的锚固机理，结合锚索预应力变化和锚索孔周边软弱岩土体蠕变之间的耦合效应关系，基于Mindlin解推导了圆形均布荷载作用下压力型锚索锚固段处应力的解析解。考虑锚索孔周边软弱岩土体蠕变对锚固段处注浆体应力的影响进行了案例分析。结果表明，因锚索孔周边软弱岩土体的蠕变，锚索预应力荷载和锚固段处注浆体的应力峰值均随时间逐渐递减，应力分布曲线随时间逐渐平缓，均趋向于稳定。该成果丰富了压力型锚索锚固机理的理论研究内容，可为压力型锚索加固软弱岩土体边坡设计提供一定的理论基础。

  2019年10期 v.41;No.346 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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• 索桥锚碇的新型多股成品索式锚固系统研究

  张鑫敏;阳威;田建辉;

  基于悬索桥锚碇锚固系统的力流传递特点，在充分借鉴现有锚固系统的锚固设计和可施工设计的基础上，提出了一种新型多股成品索式预应力锚固系统，并首次成功地应用于南沙大桥两座大型悬索桥工程中。模型试验和工程应用表明，该系统进一步大幅提高了锚固系统的耐久性和可更换性，为大跨悬索桥的长寿命运营提供有效保障。

  2019年10期 v.41;No.346 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 4753K]
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• 加速度反馈的最小控制合成算法研究

  涂建维;吴雨航;张家瑞;李召;

  针对土木工程中系统全响应状态难以直接获得的问题，结合状态观测理论，提出以加速度作为反馈状态的自适应控制算法，并在AMD-钢框架实验系统中进行了实验分析。根据实验结果，在地震波激励作用下，所提出的基于加速度的MCS控制算法具有良好的减振控制效果。

  2019年10期 v.41;No.346 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1349K]
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• 轻质超高性能混凝土单轴拉压应力-应变关系

  刘沐宇;吕昕睿;曹玉贵;丁庆军;张强;

  研发了一种轻质超高性能混凝土（LUHPC）材料，表观密度小于2 100kg/m3，抗压强度大于110MPa，劈裂强度大于12MPa，弹性模量大于3.8×104 MPa。通过开展3组LUHPC单轴抗压试验和3组单轴拉伸试验，获得了LUHPC单轴受压、受拉应力-应变曲线。结果表明：LUHPC具有很好的力学性能，轴压应力-应变曲线在应力达到0.87极限荷载前基本呈线弹性，并具有明显平缓的下降段，平均峰值应力可达111.51 MPa，峰值应变3 359με。轴拉试验LUHPC开裂后达到极限荷载后未迅速失去承载力，抗拉强度可达7.66MPa，峰值应变334.9με。据此，建立了LUHPC单轴受压和受拉的本构关系。并将其应用于LUHPC深梁抗剪有限元模拟分析，分析结果与试验值比较吻合，验证了文中提出的LUHPC本构关系的合理性。

  2019年10期 v.41;No.346 60-65+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K]
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机电与信息工程

• 基于国六标准的三元催化转化器与整车匹配研究

  侯献军;王友恒;卢俊宇;席光维;刘志恩;

  基于某型号发动机及整车建立性能仿真模型，并结合实验数据进行校准。对比分析国五和国六标准下测试循环工况差异，仿真分析不同循环工况对整车性能影响。建立TWC性能仿真模型，将其与发动机系统及整车联合仿真，研究TWC对发动机及整车性能影响。结果表明，装备TWC后，发动机扭矩降低，燃油消耗率升高，但NOx转化效率能达到90%以上。整车的最大爬坡从39.8%下降到36.7%，最大车速下降2.42%,0～100km/h加速时间增加11%,WLTC循环工况下百公里油耗增加2.5%，但NOx的排放量从286mg/km下降到29mg/km，可以达到国六排放标准。

  2019年10期 v.41;No.346 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2672K]
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• 某型乘用车发动机支架的模态分析与拓扑优化

  霍阳;唐建华;李刚炎;

  发动机支架是连接汽车发动机附件和发动机的重要部件，为了保证发动机支架在工作过程中不会与发动机系统发生共振现象及轻量化要求，以某型乘用车发动机支架为研究对象，建立模态分析数学模型，得到计算方程；将发动机支架三维模型导入有限元软件中进行模态分析，得到前6阶支架结构的固有频率及主振型；根据对支架的减重优化要求，对支架三维结构进行拓扑优化，并以模态分析结果为参考，对拓扑优化后的模型进行后处理，得到优化后的发动机支架模型，并进行仿真分析验证，最终满足要求。结果表明，优化后的发动机支架的固有频率高于发动机频率，可避免发生共振现象，保证发动机支架的正常工作。

  2019年10期 v.41;No.346 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1953K]
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• 基于主成分分析和支持向量机的叶片分类模型

  撒继铭;罗弘毅;周景博;吴瑞峰;

  植物叶片分类在植物智能分类中有着非常重要的作用。针对当前叶片分类识别存在的准确率与效率低下的问题，介绍了一种新型叶片识别分类模型，研究通过引入骨架参数与智能算法的方式，提高叶片分类的准确度与效率。在提取了离心率、纵横比、形状参数、不变矩等9个特征后，以叶片骨架为基础，建立有向无环图的支持向量机模型，以叶片纹理为基础，选出植物叶片的主成分并与叶片特征指标结合。最终实现对100种叶片1 600张图片95%的识别率，具有较好的效果。

  2019年10期 v.41;No.346 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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• 轴向力对等速驱动轴振动特性影响的分析

  穆含沙;李国豪;何立钢;

  针对国内某汽车用等速驱动轴在车辆行驶过程中产生的抖动、异响等问题，采用数值分析的方法对不同结构枢轴式万向节（TJ型和AAR型）等速驱动轴进行动力学及辐射噪声仿真分析。建立等速驱动轴动力学分析模型，对其不同行驶工况下产生的轴向力进行分析；并基于Actran声学软件对其由振动产生的辐射噪声进行分析。结果表明：两种滑移端万向节等速驱动轴在行驶过程中产生的轴向力的变化规律相似；三销架与筒形壳体质心的偏移量是产生轴向力的主要因素；随着轴向力增大等速驱动轴由结构振动产生的辐射噪声也随之增大。

  2019年10期 v.41;No.346 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2427K]
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• 基于XGBoost预测和ARIMA残差校正的锂离子电池SOC估算

  费陈;宋树祥;夏海英;冀聪聪;陆利芬;

  为提升锂离子电池性能和延长锂离子电池寿命，提出一种基于XGBoost预测和ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average Model)残差校正的锂离子电池电荷状态估算方法。该估算方法首先采用集成学习XGBoost回归算法对锂电子电池SOC进行预测，然后基于预测残差建立ARIMA模型对预测值进行修正，进一步提升SOC估算的准确性，并与线性回归、支持向量机、神经网络、K-邻近算法等4种经典回归预测算法进行了实验对比分析。结果表明，文中方法通过引入ARIMA残差校正，将XGBoost的预测精度在绝对误差，均方根误差和均方根百分比误差3个技术指标上提高了15%～20%，且优于其他5种回归预测算法。

  2019年10期 v.41;No.346 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1859K]
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• 基于生命周期的高校网络舆情分析

  胡晓平;朱粤健;王汉熙;

  高校网络舆情事件与一般网络舆情事件具有一定的差异，为了更好的对高校网络舆情事件进行处理，笔者通过python编写爬虫程序，以“××大学”为关键词爬取××大学xb事件相关舆情数据。首先对这一事件进行生命周期阶段划分，然后对爬取的文本进行情绪分类，计算文本情绪指数，对整个舆情事件进行主题相关词汇频次分析，通过构造词汇主题强度模型对舆情不同生命周期阶段计算主题词汇讨论强度，最后通过文中的分析为高校应对网络舆情事件提供建议。

  2019年10期 v.41;No.346 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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• 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。

  2019年10期 v.41;No.346 25页 [查看摘要][在线阅读][下载 37K]
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• 《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。1.2 编辑部将按照规范化的审稿程序,聘请校内外同行专家对来稿进行客观的评审,并根据审稿意见公平、公正地决定稿件的取舍。来自前沿课题并富于创见性的稿件,均会优先发表。

  2019年10期 v.41;No.346 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K]
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