• 2017年第38卷第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >国家青年/地区科学基金项目专栏
    • 结构胶接接头湿热环境耐久性研究概述

      2017, 38(3):209-217. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03001

      摘要 (2211) HTML (0) PDF 1.47 M (5361) 评论 (0) 收藏

      摘要:相比于传统机械连接,如铆接、焊接和螺栓连接,结构胶接技术有着诸多优势,近年来在很多工业领域得到了广泛应用。由于胶黏剂本身具有高分子聚合物材料的特性,使得胶接接头的环境耐久性成为关乎工程结构连接可行性和长期服役可靠性的关键问题。在概述结构胶接接头湿热环境耐久性研究工作的基础上,分别从影响胶接结构性能的环境湿度、温度及其耦合作用等角度展开讨论,介绍了国内外研究人员取得的研究进展和成果。指出了今后的研究方向:结合多种观测尺度下的环境老化试验和数值仿真方法,探究胶层吸湿、蠕变、热膨胀和吸湿膨胀等环境老化行为,利用模型预测方法模拟其在多场耦合工况下的多种力学性能退化行为,从而为胶接结构的工程设计和应用提供更加可靠的理论建模和试验数据支持。

    • 模压变形工艺及其研究进展

      2017, 38(3):218-228. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03002

      摘要 (1968) HTML (0) PDF 1.92 M (4758) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了系统地研究模压变形工艺在制备大体积超细晶金属板材方面的应用,在介绍模压变形工艺基本原理、塑性力学解析及分类的基础上,阐述了变形道次、变形温度和模具结构等工艺因素对模压变形的影响规律和机理,归纳了变形材料的热稳定性、工艺改进及变形路径、变形均匀性分析及工艺优化等关键问题,对模压变形工艺在室温难变形金属板材中的应用、变形板材的塑韧性和成形性能改善以及工艺的塑性变形机理等方面的研究趋势进行了展望:未来模压变形工艺将着眼于镁合金、钛合金等塑性加工能力差但又极具工业应用潜力的金属板材,注重变形板材使用性能的调控机理与方法的研究,寻求防止裂纹产生的有效工艺措施,同时系统深入地揭示模压变形材料组织结构和性能的演变机理,为揭示模压变形材料组织结构和性能的演变机理提供了参考。

    • 支持生物激励设计的跨领域知识元聚类方法

      2017, 38(3):229-236. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03003

      摘要 (2218) HTML (0) PDF 1.65 M (5014) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决现有生物激励设计过程存在的跨领域知识获取难的问题,提出了面向生物激励设计的基于功能特征语义相关性的功能语义聚类和基于环境特征约束适应性的环境约束聚类组成的两阶段知识元聚类算法。将生物激励设计过程跨领域实例知识检索问题转化为对离散的生物领域或工程领域知识元的聚类检索。根据跨领域术语知识表示的不同确定跨领域检索功能词,执行基于功能特征语义相关性的功能语义的一阶段聚类,结合生物领域功能与环境特征约束间的相关性,完成基于不同类型环境特征约束的二阶段聚类。一方面,将模糊理论与模糊数学引入知识元聚类算法中,提出基于模糊隶属度函数的语义相似度计算方法,实现了基于功能关键字的语义聚类;另一方面,将FCM聚类算法引入到知识元聚类过程中,结合给出的不同类型环境特征约束相似性算法,提出了AFCM算法,实现了基于环境特征约束适应性的环境约束聚类。最后,开发了相应的原型系统,并且以视觉假体装置设计为例进行测试。结果表明,聚类时间和准确率得到极大改善,聚类效率得到显著提升。该算法有效地避免了跨领域知识分布的离散性,减少了设计过程中研究对象的数量,能够合理地获取已有设计知识,为深入研究奠定了基础。

    • 无人驾驶车辆基于角点和斑点的特征提取算法

      2017, 38(3):237-243. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03004

      摘要 (2220) HTML (0) PDF 1.14 M (5079) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对运行在计算资源有限的车载嵌入式系统中的视觉里程计算法实时性较差的问题,提出一种基于Harris和SIFT相结合的图像匹配方法——Harris-SIFT算法。在介绍了SIFT算法的基础上,给出了Harris-SIFT算法的原理:使用Harris算法提取图像中的角点作为特征候选点,再利用SIFT算法在Harris的特征候选点中进行特征点提取。通过实例用Matlab软件对算法进行了仿真,并对算法的复杂度及各种性能进行了分析。结果表明,所提出的方法在特征检测模块中降低了算法的运算量、提高了特征点提取速度。Harris-SIFT算法可用于实时视觉里程计系统中,进而可使视觉里程计在车载嵌入式导航系统上得到广泛的应用。

    • 基底对类金刚石薄膜摩擦学性能的影响

      2017, 38(3):244-248. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03005

      摘要 (1920) HTML (0) PDF 1.39 M (4468) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同基底对类金刚石薄膜摩擦磨损性能的影响,采用等离子体增强化学气相沉积方法在高速钢、SiC和304不锈钢基底上成功制备了类金刚石薄膜。采用SEM,TEM,Raman测试手段对膜层的微结构进行了表征:SEM表征结果显示膜层总厚度约为6.5 μm,而且层与层之间有明显的界面;TEM表征结果显示沉积的膜层为无定型结构;Raman光谱分析显示沉 积的薄膜存在明显的G峰和D峰,可以确定沉积的薄膜为类金刚石薄膜。摩擦测试结果显示,基底对类金刚石薄膜摩擦磨损性能具有显著影响,对于不同基底,钢球对偶上均存在明显的转移膜,高速钢基底的磨痕宽度最小,而且沉积在高速钢基底上的类金刚石薄膜具有最低的磨损率,摩擦系数约为0.1。采用Raman光谱对不同基底磨痕表面微结构进行了分析,认为高速钢基底具有最低磨损率可归因于其磨痕的石墨化程度低。研究可为制备具有优异摩擦磨损性能的类金钢石薄膜提供参考。

    • >化学与化工
    • 手性色谱柱测定维格列汀中间体对映异构体

      2017, 38(3):249-254. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03006

      摘要 (2373) HTML (0) PDF 740.78 K (4529) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建立维格列汀中间体对映异构体含量的测定方法,采用正相高效液相色谱法,色谱柱为ChiralpakAD-H型手性色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流动相为正己烷-乙醇-甲醇(三者体积比为65∶25∶10),流速为0.8 mL/min,进样体积为10 μL,检测波长为210 nm,柱温为35 ℃。实验得知:维格列汀中间体与其对映异构体的分离度良好,空白溶剂不干扰对映异构体的含量测定;检测限为27 ng/mL,定量限为81 ng/mL;重复性试验中,供试品所含对映异构体含量的RSD值均小于2.0%;稳定性试验中,12 h内对映异构体峰面积及含量的RSD值均小于2.0%;耐用性试验中,维格列汀中间体与其对映异构体峰可实现完全分离,并且不同参数下对映异构体含量的RSD值小于2.0%。结果表明,此方法专属性强,灵敏度高,重复性、耐用性良好,可用于维格列汀中间体对映异构体含量的测定。

    • 对氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯合成工艺研究进展

      2017, 38(3):255-262. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03007

      摘要 (2678) HTML (0) PDF 1.17 M (4516) 评论 (0) 收藏

      摘要:乙烯砜型活性染料市场应用前景广阔,对氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯(对位酯)是合成乙烯砜型活性染料的重要中间体,研究并探索其合成工艺非常重要。综述了以乙酰苯胺、对硝基氯苯等为起始原料合成对氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯的工艺路线,指出了各种工艺路线的优缺点及改进方法,对每条工艺路线作出了客观评价。在对合成对位酯中间体酯化方法进行综合分析的基础上,指出了对氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯的发展前景:重视新路线的开发,采用清洁工艺和新技术,大力发展优势产品,加快染料中间体的发展速度,向高附加值产品方向发展。

    • 氟吡菌酰胺的合成工艺改进

      2017, 38(3):263-268. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03008

      摘要 (2673) HTML (0) PDF 830.88 K (4703) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了寻找一种可替代的还原方法,使得2-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]乙腈能在比较温和的条件下经还原得到2-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]乙胺,以2,3-二氯-5-(三氟甲基)吡啶为起始原料,经与氰乙酸乙酯缩合、脱羧、还原、脱保护反应,得到关键中间体2-[3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-基]乙胺盐酸盐,再与2-(三氟甲基)苯甲酰氯发生酰胺化反应得到目标产物氟吡菌酰胺,对反应条件和参数进行了优化。优化后的反应条件如下:氰基还原反应中,n(底物)∶n(氯化镍)∶n(硼氢化钠)=1∶1∶2;脱保护反应中,脱保护基试剂选择氯化氢-乙酸乙酯溶液;酰胺化反应中,优选二氯甲烷为溶剂,三乙胺为缚酸剂,反应温度为10~15 ℃。优化后的反应总收率为48.1%(以2,3-二氯-5-(三氟甲基)吡啶计),目标化合物的结构经ESI-MS,1H-NMR和13C-NMR得以确认。此合成方法反应条件温和,操作简便,目标产物的收率也较高。

    • >机械、电子与信息科学
    • 应急物流救援系统的Petri网建模与性能分析

      2017, 38(3):269-277. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03009

      摘要 (1909) HTML (0) PDF 1.22 M (4499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更有效地分析应急物流救援系统的性能,在分析Petri网特性及主要功能的基础上,以大型自然灾害或突发事件为背景,引入随机Petri网建模方法建立应急系统模型,进行性能分析。首先根据应急物流救援系统流程图构建Petri网模型,对模型的可达性、活性、安全性进行分析以验证模型的有效性;然后利用马尔可夫随机过程与其同构的特性构建系统的马尔可夫链,建立线性方程,引入算例,通过主要性能指标的定量分析反映系统问题;最后针对系统问题提出建议。该模型能够形象地描述出流程发生的先后次序和异步并发关系,其成熟的性能分析方法能够有效发掘影响系统运作效率的关键环节,为分析系统流程提供了可行的方法,所提建议为优化应急物流救援系统提供了参考。

    • 一种基于人工势场的无人机航迹规划算法

      2017, 38(3):278-284. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03010

      摘要 (2577) HTML (0) PDF 831.39 K (4396) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改进传统的人工势场法不能适应复杂环境、容易陷入最小值和在终点附近徘徊的情况,提出一种基于混沌理论的人工势场法的无人机航迹规划算法。在传统人工势场法原理的基础上,将混沌理论的搜索算法引入人工势场法中的斥力场、引力场的函数公式中,改变了各个障碍物斥力系数和目标点的引力系数,将改变后的系数代入计算,搜索出斥力场和引力场的最优系数组。本算法有如下优点:第一,考虑了障碍物对寻优过程的影响,排除了合力为零的情况。第二,通过迭代的方法,具有适应不同地图的能力。第三,适用于无人机的航迹规划。仿真实验结果和理论分析表明,混沌理论的人工势场法不仅解决了无人机在航迹规划中容易陷入最小值和在终点附近徘徊等问题,而且可以实现无人机在复杂环境下的航迹规划,缩短了飞行成本,节约了计算时间,提高了三维空间无人机航迹规划的速度和精度。

    • >材料科学
    • 固体硅钼共渗层的耐锌腐蚀性研究

      2017, 38(3):285-290. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03011

      摘要 (1994) HTML (0) PDF 1.23 M (3563) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高铁基金属在熔融锌中的耐蚀性能,通过固体粉末法在Q235钢表面进行渗硅、渗钼和硅钼共渗,并对渗层的形貌、致密度、显微硬度、组分及物相结构进行了分析,进一步将合金于470 ℃的熔融锌液中浸泡26 h,并测定其腐蚀速率。结果表明,渗层中形成了良好耐蚀性的金属间化合物(Fe3Si,Fe3Mo,MoSi2和Mo5Si3),Mo元素的加入可促进渗剂中Si元素的渗入,从而提高渗层的致密度,比较结果显示硅钼共渗层更加致密,尤其是m(Si)∶m(Mo)=2∶1时,与基体相比,试样的腐蚀速率下降了近2个数量级,表现出较好的耐蚀性;但由于渗层中孔洞等缺陷的存在,导致其致密度降低,耐锌液腐蚀性能也受到影响。因此在未来的研究中,应注重固体渗层致密性的改善,以进一步提高渗层的耐腐蚀性能。

    • 预合金化处理对22MnB5热成型钢镀层组织成分的影响

      2017, 38(3):291-297. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03012

      摘要 (2375) HTML (0) PDF 1.61 M (4534) 评论 (0) 收藏

      摘要:在热成型钢上施加镀层,可有效避免其在热成型工艺中出现表面氧化、脱碳等缺陷,使成型后工件具有一定程度的抗腐蚀能力,研究了22MnB5热成型钢镀Zn层在升温过程中的微观组织结构变化和热处理工艺对镀层组织、性能的影响,对镀锌22MnB5钢进行不同的预合金化+相同的奥氏体化处理后,采用扫描电镜、能谱仪和辉光光谱分析仪对其镀层形貌、微观结构和组成成分进行了分析。其结果表明,在预合金化时间相同的情况下,随着温度上升,镀层由开始的ζ相、δ相、Γ1相和Γ相互相掺杂逐渐转变为以Γ相为主;在预合金化温度相同的情况下,随着预合金化处理时间的延长,镀层中的Zn含量逐渐减少,Fe含量持续增加;在经过奥氏体化处理后镀层中Fe含量可达到88%左右,Zn含量可达到8%左右,镀层几乎全部为α-Fe(Zn),只在表面存在少量Γ相,镀层厚度在12 μm左右;预合金化工艺为550 ℃保温30 min、奥氏体化工艺为920 ℃保温4 min时能得到质量较好的镀层。此结果对于发展新型含镀层热成型钢板具有重要参考价值。

    • >新能源与节能环保
    • 反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

      2017, 38(3):298-304. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03013

      摘要 (2190) HTML (0) PDF 973.44 K (4314) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了得到厌氧氨氧化菌最适宜的生长环境,利用培养成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥进行厌氧氨氧化菌的影响因素研究。探讨了温度、pH值、COD、进水基质(NH+4-N和NO-2-N)对厌氧氨氧化菌活性的影响。研究结果表明:厌氧氨氧化菌最适温度为40 ℃;最适pH值范围为7.0~8.0;COD质量浓度低于100 mg/L时,对厌氧氨氧化菌无明显抑制作用,COD质量浓度高于100 mg/L时,反硝化菌生长占据优势,一定程度上抑制了厌氧氨氧化菌的活性;进水基质NH+4-N和NO-2-N在质量浓度分别低于1 540 mg/L和140 mg/L时,厌氧氨氧化菌活性没有受到严重抑制。控制厌氧氨氧化工艺的最适生长条件,有利于厌氧氨氧化菌的快速生长,进而为厌氧氨氧化反应器的快速启动奠定基础。

    • 利用藻类荧光检测雾霾的生物毒性研究

      2017, 38(3):305-312. DOI: 10.7535/hbkd.2017yx03014

      摘要 (2090) HTML (0) PDF 1.18 M (4287) 评论 (0) 收藏

      摘要:雾霾中污染物成分复杂,单一评价某类污染物无法评估其综合毒性。为了快速、准确和全面地评价雾霾的综合毒性,选用微藻叶绿素荧光法进行生物毒性评价。以蛋白核小球藻和铜绿微囊藻为实验藻,以供暖期的雾霾为研究对象,分别使用溶液吸收法和滤膜称重法采集雾霾吸收液和总悬浮颗粒物(TSP)。利用水样荧光检测仪检测微藻在受到雾霾吸收液和总悬浮颗粒物浸出液胁迫时的各荧光参数(Y(Ⅱ),NPQ,qP,ETR,Fv/Fm)的变化情况,并进行对比分析。结果表明,蛋白核小球藻在受到外源性雾霾暴露时表现较敏感,荧光参数下降明显,尤其是参数NPQ在重度污染两天的雾霾吸收液的影响下分别下降46.3%和40.2%,而铜绿微囊藻只有在总悬浮颗粒物浸出液干扰下才有明显的表征。因此,选择蛋白核小球藻的NPQ参数作为雾霾生物毒性的指标是可行的。

主编:李铁军

创刊:1980

国际标准刊号:ISSN 1008-1542

国内统一刊号:CN 13-1225/TS

国内邮发代号:

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词