土木工程

• 皖北孙疃煤矿防砂煤岩柱开采可行性研究

  杜宗庆;陈东;

  为探究防砂煤岩柱开采是否可行，以皖北某煤矿的地质资料和工作面概况为基础，通过理论计算垮落带高度、保护层厚度以及安全防砂煤岩柱最大高度，并运用FLAC 3D软件对煤岩柱合理留设的大小进行科学研究。结果表明：参照规范，当覆岩为软弱型和中硬型时，垮落带分别为9.59 m、14.17 m,保护层厚度分别是10.4 m、15.6 m,安全防砂煤岩柱的最大高度为29.77 m。覆岩产生的竖向应力、位移以及剪切应力均在安全开采的范围之内，煤矿开采是合理的、可行的。

  2023年04期 v.24;No.93 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3025K]
  

• 撒布式钢纤维替代部分纵筋的可行性分析

  郭航;唐佳军;杨延岐;

  为了研究撒布式钢纤维替代部分纵筋的可行性，对1组普通再生混凝土梁与3组撒布式钢纤维再生混凝土梁实施四点弯曲加载测试，对比分析了较低钢纤维撒布量、较高配筋率试验组与较高钢纤维撒布量、较低配筋率试验组的开裂弯矩与极限弯矩、延性与耗能、变形与挠度。结果表明：在开裂弯矩、极限弯矩、荷载-挠度曲线的弹性阶段与带裂缝工作阶段时，撒布式钢纤维替代部分纵筋是可行的；而在延性、耗能、荷载-挠度曲线的钢筋屈服后阶段时则是不可行的。

  2023年04期 v.24;No.93 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K]
  

• 辽源地区季节冻土输电线基础变形规律分析

  邓振鹏;潘殿琦;黄非;岳科宇;刘华南;

  在季节性冻土区，由于气温变化，输电线塔杆地基经常会产生冻融破坏，从而导致其产生偏移，造成严重的经济损失。由于冻融循环作用，导致辽源地区混凝土基础周围土体结构弱化，发生冻胀融沉破坏，为分析基础冻胀融沉破坏发生的原因，以水热力耦合方程为理论基础，通过仿真模拟分析法，分析输电线路基础在冻融循环作用下产生偏移的原因，并预测地基力学性能薄弱的月份，为季节性冻土区基础工程建设提供参考。

  2023年04期 v.24;No.93 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 2027K]
  

机械工程·电气工程

• NiCo₂O₄纳米材料在柔性超级电容器领域的研究进展

  张莉;张洪举;张名瑶;董婉睿;马鑫杨;

  轻质、超薄、柔性和高性能的超级电容器是柔性超级电容器研究的目标，尖晶石结构NiCo_2O_4因其理论比电容高、成本低、电化学活性高，是柔性超级电容器电极材料领域的热点材料。近些年，为获得性能优异的柔性超级电容器，人们针对NiCo_2O_4基纳米材料开展了大量研究。主要从NiCo_2O_4基纳米材料的柔性导电基底的制备和选择、材料形貌调控及形成复合材料等提升材料性能的角度探讨NiCo_2O_4基柔性电极材料的研究进展，以期对后续研究提供参考。

  2023年04期 v.24;No.93 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1619K]
  

• 基于全息RIS的太赫兹MIMO信道估计研究

  孙道远;李涛;

  基于全息通信研究的大背景，提出了可重构智能表面(RIS)的全息版本。推导出了全息RIS的光束模式，并通过分析表明，理想全息RIS的光束模式可以近似于具有更实用硬件架构的超密集RIS的光束模式；提出了一种闭环信道估计(CE)方案，是以有效估计表征全息RIS辅助的THz大规模MIMO系统的宽带信道；为了减少导频开销，利用THzMIMO信道在角域和延迟域中的双重稀疏性，引入了一种基于压缩感知的CE算法。仿真结果证明，全息RIS优于非全息RIS,提出的CE方案有效。

  2023年04期 v.24;No.93 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2351K]
  

• 基于LR20机器人的最大工作空间分析与试验研究

  占加林;朱华炳;张作胜;周福静;

  针对LR20机器人在ISO 9283标准性能指标测量过程中存在的问题，推算出LR20机器人的最大工作空间，根据实际工况要求，进一步优化了最大立方体，寻求出五点法的空间位置。借助Leica激光跟踪仪、RoboDyn和Spatial Analyzer软件，搭建了机器人标定试验平台，对LR20机器人D-H参数进行校准，最后对5个测试点开展循环采集。结果表明，五点精度数值稳定，能够代表LR20机器人工作区域的整体精度状态，绝对定位精度达到0.85 mm,重复定位精度提高到0.028 mm,验证了最大立方体工作原理和试验方案的可行性，为工业机器人标定研究和企业测试应用提供参考。

  2023年04期 v.24;No.93 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2188K]
  

• 基于GA-BP神经网络的汽车润滑系统中磨粒分类的研究

  王飞;何磊;张恩亮;方宇;

  磨粒是汽车润滑系统运转过程中部件与部件之间摩擦的副产物。针对目前磨粒分类准确度低和分类效率低的问题，提出了基于GA-BP神经网络的汽车润滑系统中磨粒分类的算法。采用BP神经网络深度学习，同时对BP神经网络运用遗传算法进行改进，通过GA-BP神经网络同BP神经网络相对比，结果表明GA-BP神经网络更稳定、更迅速。经过对磨粒分类的对比，可知深度学习过的GA-BP神经网络分类的准确率高达96.92%,符合汽车润滑系统中磨粒分类的准确性及高效率性的要求。

  2023年04期 v.24;No.93 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K]
  

• 超声波检测技术在城铁地板上的应用研究

  黄艳;林雨廷;高忠良;

  城铁地板材料为钎焊铝合金蜂窝板，分析了地板钎焊接头超声波A扫描回波信号。利用数值仿真软件模拟了超声波信号在地板焊缝中的传播过程，分析了探头在焊件不同区域时，信号特征的变化情况，研究了铝合金蜂窝板地板钎焊接头状态与超声检测A扫描回波信号之间的关系。超声检测A扫描回波信号可以准确地反映出地板焊接的成型质量，能够表征钎焊接头内部的连接状态，可以用来评价城铁地板的连接质量。

  2023年04期 v.24;No.93 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
  

• 基于地铁隧道照明节能改造工程的EMC模式研究

  徐晓斌;邓先琪;钟子林;李曙;董勤喜;

  基于地铁隧道照明节能改造项目采用合同能源管理(EMC)模式，阐述了地铁隧道照明节能改造项目的类型，项目EMC模式的过程及管控要点。针对工程公司负责投资、建设和运营的特点，通过加强项目全过程管理，降低项目各阶段的风险，提高项目投资收益，促进地铁隧道照明节能改造工程顺利推进。结合某地铁隧道照明节能改造工程EMC模式案例，从工程公司角度出发，对项目进行节能及经济分析，保证了项目的经济效益可靠性，验证了EMC模式在地铁隧道照明节能改造中的实用性。

  2023年04期 v.24;No.93 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
  

测绘学

• 吉林省基础测绘“十四五”规划编制的研究

  徐凯;薛晓轩;李守英;

  为了较好地完成吉林省基础测绘“十四五”规划的编制工作，在调研、资料搜集分析、征求意见与专家评审等基础上，通过研究，确立了规划采用“发展形势、发展基础、发展思路、主要任务、保障措施”共5章和“发展现状、发展目标、新型基础测绘体系构建”等21节的编写框架，编写了其具体内容，重点规划了“新型基础测绘技术体系建设试点、国土空间实景三维数据库建设、水下地形测绘、1∶2 000高精度国土测绘”等23项具体工程。《吉林省基础测绘“十四五”规划》于2021年7月由吉林省人民政府批准执行。

  2023年04期 v.24;No.93 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
  

应急管理

• 基于多分类支持向量机模型的长白山崩塌灾害危险性评价

  程众帅;张以晨;张继权;郎秋玲;齐佳伟;

  长白山保护开发区崩塌灾害频发，对保护区的人民生命财产造成了破坏，阻碍了区域经济发展，为了降低崩塌灾害给区域内人民生命财产造成的损失程度并提高开发区人们防灾减灾能力，进行有效的地质灾害危险性评价是防灾减灾的重要组成部分。但常见的二元分类崩塌灾害危险评价模型存在分类速度慢、分类误差大及样本类型单一等问题，因此，按照地质灾害规模等级规范对灾害点进行分类，运用基于灾害规模等级的多分类支持向量机构建危险性评价模型对研究区进行危险性评价，避免了传统危险性评价受主观权重影响的局限性。结果表明，极高和高危险性区主要集中在研究区的中东部区域，运用实际灾害点对危险性评价结果进行验证，评价结果与实际情况吻合，验证了模型的有效性，其可以为区域内地质灾害的防治和开发灾害监测预警技术平台及开发旅游提供参考。

  2023年04期 v.24;No.93 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2704K]
  

能源与动力

• 脉动热管换热器传热性能试验研究

  刘建红;刘栋;阎天海;曹欣;巨海娇;商福民;

  随着全球能源需求量的增加，能源的利用和回收显得尤为重要。针对市场上一些换热器存在成本高、换热效率较低等问题，将脉动热管与翅片相结合，对管内工质为充液率φ=50%无水乙醇的脉动热管换热器进行了试验研究，对比分析了脉动热管换热器在不同恒温水浴温度下的传热性能。试验结果表明：随着热源温度的升高，管内工质振荡效果越来越明显，振荡频率越来越快，脉动热管内热阻呈现先升高后减小的趋势，在热源温度为50℃时达到最高值，随后工质运行阻力减小，管内工质逐渐趋于稳定循环脉动，脉动热管的传热性能得到强化；热源温度越高，脉动热管的启动时间越短，使换热器能够迅速启动进行换热，热源80℃时脉动热管换热器换热效率达到54%。

  2023年04期 v.24;No.93 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1757K]
  

建筑科学·环境科学

• 基于PKPM软件的某绿色建筑室外环境模拟分析

  吴玲;祝磊;王东红;

  室外环境对建筑物的影响是绿色建筑的一项重要研究内容，并且学校对室外环境质量要求相对较高。使用PKPM绿色建筑软件的CFD模块、Sound模块分别对合肥市某中学的室外风环境、室外声环境进行数值模拟分析，探讨了室外环境对学生校园生活的影响，并结合《绿色建筑评价标准》进行评估，结果表明该中学室外风环境满足标准要求，但室外噪声存在部分超标的现象，最后针对发现的问题提出相应的优化策略，为进一步改善校园环境提供了参考。

  2023年04期 v.24;No.93 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2419K]
  

• 海绵铁对硫酸盐型厌氧氨氧化脱氮除硫性能影响

  刘泓序;祝彦均;王萌;

  采用厌氧序批式反应器(ASBR),并投加海绵铁作为硫酸盐型厌氧氨氧化系统的填料，探究海绵铁对该系统脱氮除硫的影响。试验前期通过静态试验对海绵铁进行填料效能分析，结果表明投加海绵铁后体系中各污染物的质量浓度都有下降的趋势，并确定了海绵铁最佳粒径为1～2 mm、投加量为30 g。后将海绵铁投加至厌氧序批式反应器中，经90 d驯化后各污染物出水质量浓度稳定，投加海绵铁的反应器出水中NH~+_4—N、SO_4~(2-)及TN去除率分别稳定在90.6%、43.1%和83.6%,各污染物质量浓度均低于未投加海绵铁的反应器。结合高通量测序结果分析发现，硫酸盐型厌氧氨氧化反应的特征菌Bacillu Benzoevorans在投加海绵铁的反应器中所占比例为27.85%,高于未投加海绵铁的反应器。说明加入海绵铁作为硫酸盐型厌氧氨氧化系统填料后，系统内的功能菌群被富集，改变了体系脱氮除硫性能。

  2023年04期 v.24;No.93 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 2719K]
  

信息技术与应用

• 基于S7-1200 PLC的模糊控制仿真研究

  刘淑荣;庞伟;

  选用西门子公司的SIMATIC S7-1200 PLC为核心控制器，采用二维模糊控制策略，利用MATLAB软件离线计算模糊控制规则表，结合S7-1200 PLC自身的读取域指令，以在线查表的方式，实现对被控对象的控制；同时，利用TTP700 HMI触摸屏界面，对系统给定值的变化实施在线实时监测。仿真结果证明，针对一阶控制系统和二阶控制系统，当被控对象的输出的实际值与设定值的偏差较大时，利用模糊控制算法进行调整，可以达到快速跟随的效果，实现对被控对象的控制，具有良好的控制效果。

  2023年04期 v.24;No.93 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
  

• 基于改进RRT算法的移动机器人路径规划研究

  杨军;

  路径规划是移动机器人开发的核心技术，而传统RRT算法所规划的路径距离长、拐点多，对RRT算法进行改进，引入A~*算法思想，改进待扩展节点的选择。引入人工势力场思想，改进扩展方向的选择。对规划的路径消除冗余点，并采用三次样条函数进行平滑处理。将改进的RRT算法应用于虚拟简单环境地图、虚拟复杂环境地图中，结果表明改进RRT算法所规划的路径平顺性好、路径长度短且所用时间短。最后将改进的RRT算法应用于实际的移动机器人路径规划中，路径规划结果验证了该算法的可行性。

  2023年04期 v.24;No.93 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K]
  

• 基于深度学习的Attention U-Net语义分割模型研究

  薛泽民;邹连旭;黄志威;冉杰;余若岩;郑国勋;

  针对当前深度神经网络在处理图像分割过程中普遍存在的处理耗时长、实时性低和分割准确率不高的问题，提出了一种融入注意力机制的U-Net网络对GAN扩充的数据集进行训练的模型，试验结果表明：相较于U-Net++、SegNet和DeepLabV1等传统模型，提出模型的平均损失约为129%,与U-Net++、DeepLabV1模型较为接近；平均精确度约为95.4%,比U-Net++提高了1.7%,比SegNet提高了6%,比DeepLabV1提高了1.7%。

  2023年04期 v.24;No.93 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K]
  

• 多协议复杂场景网络中潜在问题分析与仿真研究

  周跃;

  动态路由协议在路由引入时，由于协议间的工作机制不同可能带来路由反馈、次优路由和路由环路问题，以OSPF和IS-IS的双边界双向路由引入场景为例，针对这些问题产生的原因进行详细分析，分别提出路由过滤、修改协议优先级和路由策略结合路由标记3种解决方案，通过eNSP平台进行仿真试验，验证了3种方案的设计思路和效果，通过对比分析证明了路由策略结合路由标记方案的优势，为现实场景中的网络建设和优化提供了参考。

  2023年04期 v.24;No.93 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K]
  

• 基于大数据分析的水产养殖中鱼类行为识别方法

  程玮;杨智玲;

  由于传统鱼类行为识别方法受到环境及目标多样性、复杂性的共同影响，不能有效识别目标行为特征，导致结果偏差较大，无法作为鱼类行为分析的参考依据。为了进一步提升水产养殖环境，优化养殖质量，弥补现阶段识别方法存在的不足，引入大数据技术对鱼类行为进行数据分析优化，通过基于大数据的鱼类行为图像数据预处理、鱼类行为特征训练模型和鱼类行为特征识别3个部分来实现。经过对试验数据的反复验证，提出的方法提升了识别率与准确率，并且能够适应多目标识别场景，识别效果稳定性好。

  2023年04期 v.24;No.93 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K]
  

基础研究

• 基于紫外可见分光光度法的健身肌酸粉中肌酸的检测研究

  杨焕欣;柏群力;尹琢;王琨琦;

  肌酸是合成磷酸肌酸的重要原料，也是骨骼肌能量代谢的后备来源，补充肌酸在体育运动中受到了人们的广泛关注。近年来肌酸粉的销售量呈明显上升趋势，因此寻找简便、快速、准确的肌酸检测方法是食品研发人员的主要目标。采用紫外可见分光光度法分析研究了检测健身肌酸粉中肌酸含量的影响因素，包括：体系的pH显色时间和肌酸的溶剂。在最优试验条件下，利用标准品肌酸绘制出标准曲线，可知肌酸的质量浓度在200～1 000μg/mL的范围内与其吸光度线性关系良好，相关系数r=0.995 37,检出限=65.60μg/mL。利用紫外可见分光光度法对市售健身肌酸粉，以体积比V(甲醇)∶V(水)=20∶80的溶液为溶剂，室温放置25 min,测定肌酸的吸光度，并计算出市售健身肌酸粉Ⅱ中肌酸的质量分数为70.00%,加标回收率为100.15%。试验结果表明，紫外可见分光光度法能够简单、快速地检测出健身肌酸粉中的肌酸。

  2023年04期 v.24;No.93 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1285K]
  

• 基于气相色谱法的进出口松节油及产品组分快速测定研究

  曲强;唐斌;李展江;叶金燕;李树春;徐金龙;

  利用FID检测器、HP-5毛细管色谱柱，二阶程序升温34.2 min,高纯氮气作为载气，样品无需前处理，直接进样，对松节油、α-蒎烯和β-蒎烯进行气相色谱分析，采用面积归一法对样品组分进行定量分析，并与GB/T 33029—2016比较考查方法的准确度，结果表明，研究方法的相对偏差为0～0.16%,不超过GB/T 33029—2016要求的±2.5%,相对标准偏差(RSD,n=7)为0.019%～0.044%,研究方法操作简便、快速，结果准确，适合在检测实验室应用。

  2023年04期 v.24;No.93 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K]
  

• 基于灰色关联分析模型的大学生创新创业能力评价

  张天文;

  在国家实施“创新驱动”战略下，高校大学生创新创业能力培养成为重要任务。从创业意识、创新能力、创业能力3个一级指标构建了20个二级指标的大学生创新创业能力指标评价体系，通过AHP确定各评价指标权重，基于某高职学院2016年—2020年的创新学分数据，运用灰色关联分析模型对创新创业能力开展评价分析。结果表明提出的“AHP+灰色关联分析模型”很好地满足了创新创业教育质量评价的要求，为同类院校在创新创业能力评价、创新人才培养等方面提供参考。

  2023年04期 v.24;No.93 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K]
  

• 《长春工程学院学报(自然科学版)》2023年总目次

  <正>~~

  2023年04期 v.24;No.93 1-2页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K]
  
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