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华北理工大学学报：自然科学版

north china university of technology: natural science

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国内刊号/CN：13-1419/N

国际刊号/ISSN：2095-2716
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主管单位：河北省教育厅

主办单位：MATLAB 数值模拟最小二乘法装配式建筑层次分析法最小二乘学科简介公众公告数据库

华北理工大学学报：自然科学版-联系信息

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1.Q195矩形坯中显微夹杂物行为
- 作者：王燕;朱立光;徐立山;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：某钢厂为适应市场需求,对Q195钢的生产工艺进行了简化,现为120t转炉→吹氩→连铸。现场对不同炉次和不同工序进行取样,采用氧、氮测试和示踪法以及金相实验等手段,对钢中的氧、氮含量和夹杂物的形貌、尺寸、数量以及分布等进行了系统分析。试验结果显示：试样中氧、氮含量较高,尾坯中T[O]含量最高,可达到254ppm;显微夹杂物中主要以Al_2O_3-SiO_2-MnO类夹杂物存在,尺寸范围为5~15μm,约占38%,且各工序与各炉次中均含有示踪元素La、Ce。因此,钢液在浇注过程中加强保护浇注,减少钢液的二次氧化。与此同时,优化中间包结构和浇注过程的稳定操作是十分必要的。

关键词：氧、氮含量; 示踪法; 显微夹杂物;
2.液化场地下埋地热力管道的上浮反应
- 作者：张亚南;陈艳华;杨梅;李六军;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：管道与内部热介质的热力耦合作用与管道上浮反应的共同作用是液化场地下埋地热力管道破坏的主要原因。该项研究利用ADINA有限元分析软件,考虑非液化区的管土相互作用、液化土的非线性约束作用以及管道内壁与热介质的热力耦合作用,建立了液化场地下埋地热力管道上浮反应的管土接触-土弹簧-热力耦合分析模型。分析了多种耦合作用下,埋地热力管道的上浮位移、轴向及环向应力与应变,特别是热力耦合作用下的影响。结果表明：管道与内部热介质的热力耦合作用下管道的上浮位移更大,即随着管内介质温度的升高,管道上浮位移逐渐增大,所以,热力耦合作用会加剧液化场地下埋地热力管道的上浮反应,使管道更容易发生破坏。

关键词：热力管道; 土弹簧; 热力耦合; 液化场地;
3.快件分拣机器人群的路径规划及智能调度
- 作者：杨友良;胡少辉;赵丽宏;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：电子商务的发展为物流分拣带来了新的需求与挑战,传统自动分拣机占地面积大、价格高、维护成本高,难以适应新的需求,基于机器人技术的智能分拣系统正在兴起。提出了基于上位机实现分拣机器人群的路径规划与智能调度的方法。根据物流分拣中心的空间布局建立分拣中心空间模型,制定分拣机器人运行规则,并介绍了通信方案。将分拣任务分解,给出基于等待时间代价的智能调度方法,在A＊算法中加入转弯因素,实现了特殊规则约束下的路径规划。通过仿真实验,比较分析机器人数量对任务完成时间的影响,验证了路径规划及智能调度方法在快件分拣作业中的有效性,保证机器人群高效协同工作。

关键词：物流分拣; 分拣机器人; 路径规划; 智能调度;
4.国内外规范对板柱边角节点冲切承载力计算的比较
- 作者：霍永刚;陈建伟;吴山;车文鹏;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：列举了国内外规范中关于钢筋混凝土板柱结构边节点和角节点抗冲切承载力的计算表达式,根据选取的影响参数,了解不同国家规范的差异性,并且结合已有试验进行数值对比和分析。研究结果表明,不同国家规范中的设计公式与参数选取有明显的差异,且通过数值对比可知,国外规范相比中国规范在抗冲切承载力设计取值方面更加保守。

关键词：板柱结构; 边节点; 角节点; 冲切承载力;
5.基于优势关系的固定避难场所选址评价
- 作者：贾欣闪;马丹祥;王灿;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：在总结国内外学者最新研究成果的基础上,针对固定避难场所评价中属性权重未知、属性值为区间数的情况,提出基于优势关系多属性决策理论的固定避难场所评价方法。最终,通过算例验证评价方法的可行性和有效性。研究结果表明,该方法可作为评价固定避难场所适宜性的有力工具。

关键词：固定避难场所; 优势关系; 多属性决策理论;
6.齿轮五杆机构连杆曲线的研究
- 作者：冯立艳;关铁成;何世伟;耿浩;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：研究了齿轮五杆机构连杆上任一点F的工作空间、连杆曲线的数学模型及影响参数。基于MATLAB开发了连杆曲线的参数化绘制软件,探讨了传动比和初始相位差等对连杆曲线的影响规律。研究了标准位置下齿轮五杆机构连杆转角的傅里叶级数展开式和一般位置下连杆曲线的傅里叶级数展开式,得出了标准位置连杆转角和一般位置连杆曲线归一化后的谐波特征参数表达式及之间的关系式。该项研究为齿轮五杆机构的轨迹优化综合或建立电子图谱库提供了理论依据。

关键词：齿轮五杆机构; 连杆曲线; 传动比; 初始相位差; 谐波特征参数;
7.基于二重积分换元法的概率问题研究
- 作者：马醒花;岳凤桐;李野默;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：高等数学与概率统计是大学本科非数学专业的2门重要基础课,高等数学是基础课程,而概率统计更加注重应用。该项研究通过对一些实例的解答,重点阐述二重积分换元法在概率问题研究中所起的作用,如利用二重积分换元法求二维随机变量的联合概率密度及某一事件的概率;求二维正态随机变量X、Y的高阶混合中心矩等,一方面揭示概率统计与高等数学的联系密切,另一方面拓宽解题思路,为进一步研究相关概率问题打下坚实基础。

关键词：二维随机变量; 联合概率密度; 混合中心矩;
8.熵权系数与TOPSIS集成评价区间数决策
- 作者：李玉峰;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：针对多指标区间数决策问题,提出了一种基于熵权系数与TOPSIS综合评价的算法。对于区间数多指标决策问题,当权重信息完全未知时,依据区间数的中点和宽度等信息客观求解权重系数,从而避免了因主观赋权不当带来的决策失误;然后运用熵权系数与TOPSIS综合进行区间数决策,减小了决策误差;最后通过案例验证了算法的实用性和有效性。

关键词：区间数; 熵权; TOPSIS; 综合评价;
9.基于ADINA软件十字形钢管混凝土框架结构推覆分析
- 作者：陈海彬;周凤勤;葛楠;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：根据已有弯矩-曲率关系曲线,利用ADINA软件对十形钢管混凝土框架结构进行推覆分析,得到框架结构水平力和位移的关系曲线,同时给出不同混凝土强度、钢材强度、钢管截面面积和肢宽下十形钢管混凝土框架结构水平力-位移的关系曲线,并进行分析和比较。结果表明,十字形截面框架的承载力较矩形截面的承载力有所提高,但延性性能略有降低;钢管截面面积对十字形截面框架的承载力影响显著。

关键词： ADINA; 十形; 钢管混凝土; 推覆分析;
10.基于FOA-BP的电磁辐射法预测煤与瓦斯突出
- 作者：李洋;刘晓悦;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：由于煤与瓦斯突出等动力灾害过程具有很大的非线性与强耦合性,传统的电磁辐射法在预测过程中存在着较大的误差,针对这一情况,提出了基于果蝇算法改进BP神经网络与电磁辐射法相结合的预测模型。对煤与瓦斯突出与电磁辐射的响应模型进行了研究分析,并利用FOA优化BP神经网络提高其收敛速度与预测精度。以开滦煤矿样本为例,通过仿真实验验证,该模型能够准确地预测煤与瓦斯突出灾害,为指导煤矿安全生产提供了依据。

关键词：果蝇算法; BP神经网络; 电磁辐射法; 煤与瓦斯突出;
11.深压纹机运动摆杆装置瞬态动力学分析及优化
- 作者：李建功;郝国凯;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：运用SolidWorks建立深压纹机运动摆杆装置的有限元模型,继而通过ANSYS Workbench对该装置进行瞬态动力学分析,得出其整个时间历程中的应力变化情况,并找出其相对薄弱的环节是在旋转轴2与下轴座处的关节轴承。最后,利用Workbench的参数优化设计模块对运动摆杆装置进行了优化,优化后,关节轴承的最大应力减少了9%,为深压纹机运动摆杆装置的优化和改进提供了理论依据。

关键词：深压纹机; 运动摆杆; 瞬态动力学; 结构优化;
12.基于模糊控制的高炉煤气管道类型判别研究
- 作者：王丰;唐宇轩;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：高炉煤气管道管网复杂,检测机器人在其中自主行进时,除了直管外,还常常会遇到L型管或T型管。如果此时机器人不能提前获知,仍按直管的运动方式前进往往会导致机器人搁浅。为了实现机器人对高炉煤气管道类型的预判,该项研究确定了识别传感器的类型和布置方案。对机器人通过L型管和T型管时传感器所收集数据的分析得出了模糊控制的论域,并根据实际情况确定了模糊子集的分布和模糊规则。经实验数据对比得出,该算法对管道类型的判别具有较高的准确性。

关键词：高炉煤气管道; 管道类型判别; 模糊控制;
13.基于前瞻S曲线的B样条连续小线段插补算法
- 作者：孙征;梁秀满;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：针对激光雕刻机雕刻连续小线段时出现的拐点过渡不平滑和加工效率低等问题,提出了一种基于非均匀B样条曲线插补算法和具有速度前瞻功能的S型曲线加减速算法相结合的连续小线段高速加工方法。首先利用非均匀B样条算法将小线段进行拟合,然后结合离散的S型曲线加减速算法对雕刻速度进行规划,最后将速度前瞻模型应用到小线段转折点处的速度规划中,从而减小冲击力并提高激光头在拐点处的加工速度。结果表明,该加工方法能够实现小线段在拐点处的平稳衔接,提高运动速度和插补准确性。

关键词：激光雕刻; 小线段; 高速加工; 非均匀B样条曲线; S型加减速算法; 速度前瞻;
14.钢筋混凝土梁高温下的抗剪性能
- 作者：翟春媛;张丽;杨志年;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：目前针对钢筋混凝土梁抗火性能的研究集中在火灾下梁的抗弯性能研究,而对钢筋混凝土梁火灾下的抗剪性能研究较少。通过建立钢筋混凝土梁的非线性有限元分析模型,对其高温下的抗剪性能进行模拟,分析了不同配箍率对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响。结果表明：火灾下钢筋混凝土梁的挠度随配箍率的增加呈减小的趋势,增加箍筋直径和减小箍筋间距均可显著提高梁的抗剪性能。

关键词：钢筋混凝土; 梁; 火灾下; 抗剪性能;
15.基于BP神经网络的轨道电路故障诊断
- 作者：曹雲梦;边冰;张天奇;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：针对高压脉冲轨道电路的故障预测问题,利用BP神经网络模型结构简单、非线性拟合能力强、容错性能良好等特点,构造了一种基于BP神经网络的高压脉冲轨道电路的故障诊断系统。该系统将直接构造出轨道电路发码器电压波峰峰值等相关参量与轨道电路相关故障的非线性映射关系,继而实现对轨道电路有关故障的识别分类。经分析研究表明,采取BP神经网络模型处理轨道电路故障,相比传统预测故障的方法不仅切实可行而且更加高率。

关键词：轨道电路; BP神经网络; 故障诊断;
16.基于模糊控制的电梯群控系统
- 作者：刘清;关榆君;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：模糊控制技术应用在电梯系统中,能提升电梯的整体运行性。电梯系统中本身涉及到很多模糊概念,比如客流密度多少,乘客候梯时间的长短、能耗的大小等,将这些模糊概念用模糊语言来表达,确立了输入和输出的隶属度函数。建立了模糊后的输入值到输出值的决策关系,根据模糊规则,利用Matlab软件得到了输出随各个输入量变化的图像,并确定了评价电梯性能好坏的函数关系式。

关键词：模糊控制; 隶属度函数; 决策关系; Matlab;
17.宣钢铁矿粉基础性能研究
- 作者：石泉;吕庆;刘颂;陈超;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：通过激光粒度分析、亲水性的测量和微型烧结试验对宣钢13种铁矿粉的基础性能进行了测定。以粒度组成、亲水性能、烧结基础特性作为评价指标,考察了不同铁矿粉的优劣。为充分利用含钛铁矿粉资源、降低配矿成本、改善烧结矿质量提供了指导依据。通过试验测定分析,基于铁矿粉基础性能综合指标显示低钛酸粉、高钛半粉、低钛半粉、PB粉、卡粉综合性能较好,可以在配矿过程中适当提高配比。

关键词：钛矿粉; 亲水性; 粒度组成; 基础特性;
18.基于OpenSEES的无粘结预应力混凝土梁抗弯性能分析
- 作者：吴山;陈建伟;霍永刚;车文鹏;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：基于国内无粘结预应力混凝土梁性能试验研究,采用有限元平台OpenSEES,对试验中的6个试件进行数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。提出了无粘结预应力梁的建模方法,对预应力筋配筋率等因素对梁抗弯性能的影响进行了分析。研究结果表明,提出的OpenSEES建模方法具有合理性,配筋率对梁抗弯性能影响显著,配筋率提高,梁抗弯承载力随之增大。

关键词：预应力梁; 抗弯性能; OpenSEES; 数值模拟;
19.3DOF串并混联上肢康复机器人的运动学及工作空间分析
- 作者：孟令潮;崔冰艳;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2018年第001期
摘要：针对上肢受损患者的康复,优化出一款三自由度串并混联上肢康复机器人,使用D-H法建立坐标系,对上肢康复机器人进行正、逆运动学分析和雅克比矩阵的求解,并建立上肢康复机器人末端位姿矩阵,利用蒙特卡洛法对上肢康复机器人工作空间进行研究,使用MATLAB软件进行仿真绘制出上肢康复机器人在工作空间的点阵图,比较分析上肢康复机器人工作空间和目标空间的关系,提出上肢康复机器人使用的优化方案。

关键词：上肢康复机器人; 串并混联; 蒙特卡洛法; 工作空间;
20.稳健估计抗差性分析与应用
- 作者：刘佳丽;赵自雨;张永彬;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：稳健估计方法与最小二乘法在测量界的应用颇多,二者各有优劣.文中介绍了这2种方法在变形监测中的应用,并运用MATLAB进行数据的编程与处理.将2种计算结果进行对比,结果表明,稳健估计方法能够准确探测粗差的位置,并且剔除粗差,得到更加精确的结果.研究得知,在测量数据中存在粗差的情况下用稳健估计方法进行平差计算能得到更准确的结果.

关键词：最小二乘法; 稳健估计; 粗差探测; 变形监测; 方法比较;
21.65t钢包底吹工艺参数对混匀效果的影响
- 作者：郭磊;杨赵军;李俊国;曾亚南;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：本模拟试验主要探讨了底吹孔中心夹角、中心距和底吹流量对钢液混匀时间的影响.实验结果表示,当底吹中心距为0.5R时熔池混匀时间最短,当底吹中心距为0.7R混匀时间最长,0.6425R混匀时间居中.从混匀能力来看,当两喷孔为180＆#176;布置、中心距为0.6R时混匀时间最短.

关键词：底吹; 模拟; 流场;
22.U形汽车冲压件简化模型的构建
- 作者：刘全义;张贵杰;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：近年来汽车工业发展迅速,新车上市速度越来越频繁,高强钢在汽车冲压件中的应用变得更加广泛.对比了2种汽车冲压件简化模型,提出了U形简化模型的合理性.结合生产实际,构建出了1个U形汽车冲压件简化模型.根据该模型选取热冲压高强钢22 MnB5作为冲压材料,进行计算模拟,验证了这个U形汽车冲压件简化模型的可行性.研究表明：采用U形汽车冲压件简化模型科学合理,构建出的U形汽车冲压件简化模型符合需求,可用于指导实际汽车冲压件生产.

关键词：汽车; 高强钢; 冲压件; 模型简化; U形; 模拟验证;
23.城市空气污染数据的真实性判别及分析
- 作者：白佳琪;赵海龙;屈静国;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：为进行城市空气污染数据的真实性判别,研究出现异常点的严重性及其原因,该项研究基于空气污染指标的相关性分析,正态分布3σ原则以及层次分析法建立评判与评价模型,筛选出异常点并就其严重性划分等级,分析原因.首先,基于污染物相关性,将其散点图纵向分为若干区域,每个区域样本数据应以正态分布形式分布在拟合方程函数值两侧,而分布在[μ-3σ,μ＋3σ]之外的点视其为异常点,并以卡方检验验证了结果的准确性;针对异常数据严重性分析,运用层次分析法求出数据对的权重,再对空气质量指标数据对的偏离行为严重性划分等级,获得各异常数据偏离程度的评分;最后将出现异常点的原因分为人为更改和仪器故障2类,并分别举例进行了分析.

关键词：数据真实性判别; 正态分布; 层次分析法;
24.钢管混凝土异形柱T形截面受力性能分析
- 作者：刘畅;葛楠;陈海彬;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：根据钢筋和混凝土的本构关系模型以及平截面假定,对已知T形柱截面进行简化,建立并推导钢管混凝土异形柱T形截面弯矩曲率关系计算公式,利用MATLAB语言编制求解程序,得到截面弯矩曲率曲线.根据结果分析T形截面异形柱的受力性能.结果表明,异形柱T形截面（包含4根钢管）比矩形柱截面（包含2根钢管）的极限弯矩值大幅提高了约2倍左右,极限曲率值减小超过50%.截面极限曲率受混凝土标号的正面效果明显,截面极限弯矩和极限曲率受钢管材料的屈服强度效果不明显.增加钢管截面面积对提高极限弯矩和减小极限曲率具有明显的效果.

关键词：钢管混凝土; T形截面; 截面; 性能分析;
25.煤对CO的吸附及其影响因素分析
- 作者：齐艺裴;李孟倩;许慎;刘康;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：近年来,随着对煤与气体关系的深入研究,发现煤层中不仅含有CH4还含有CO.通过对不同温度压力下煤吸附CO的实验分析,发现温度增加煤对CO的物理吸附量增加,压力增加煤对CO的物理和化学吸附量均增加;低变质和高变质程度煤对CO物理吸附量比较大.在煤、温度、压力三者耦合作用下,开采过程中煤层CO向外扩散量少,而采空区中CO浓度大.

关键词：煤; 物理吸附; 化学吸附;
26.基于V/C比的有轨电车信号优先控制策略
- 作者：张琦;杨梅;吴颂阳;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：为了使有轨电车与城市道路更加契合,改进了停止线法计算通行能力模型,采用车道组计算形式并增加了有轨电车折减系数.同时提出了基于V/C比的有轨电车信号优先策略制定方法.为验证基于V/C比的信号优先策略制定方法的有效性,设立了对比项,采用基于VisVAP的信号优先控制实现方法进行了验证.仿真结果表明,实行有轨电车信号优先策略是很有必要的,并且基于V/C比的信号优先策略是行之有效的.

关键词：有轨电车 V/C比交叉口信号优先微观仿真;
27.再谈积分学——宏积分
- 作者：刘春凤;袁书娟;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：积分学包括不定积分、定积分、二重积分、三重积分、曲线积分和曲面积分.尽管不同的积分概念来自不同的实际背景,然而它们通过数学思维抽象出来的方法是类似的.因此,通过将各类积分定义的模式整合归一,给出宏积分定义、拓展及性质,以便学生领悟数学抽象思维的魅力,并进一步理解积分概念的深刻内涵.

关键词：积分; 宏积分; 核元素;
28.冶金工程学科简介
- 作者：
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：华北理工大学冶金工程学科是1958年建校之初的本科专业之一，其办学历史可追溯到北洋西学学堂矿物学学门，1985年开始培养硕士研究生，2013年取得博士学位授予权，2014年获批博士后科研流动站，是河北省唯一具有学士-硕士-博士多层次培养能力的冶金工程学科。现已成为国家级特色专业、河北省优秀硕士学位授权点、燕赵学者设岗学科、河北省优秀重点学科。

关键词：工程学科; 冶金; 硕士研究生; 博士学位; 培养能力; 河北省; 本科专业; 办学历史;
29.吕家坨矿注水压裂增透参数模拟分析
- 作者：安雪梅;牛宝云;孟凡春;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：结合吕家坨矿煤层赋存情况,运用数值模拟软件RFPA2D分析不同开采条件下煤体裂隙的发育规律,确定试验煤层的有效注水半径范围.通过模拟分析,吕矿主采7#工作面煤层注水压力在15~21 MPa时在0~22 m范围内围岩明显卸压,破坏了煤体的完整性,形成贯通裂隙,为瓦斯释放提供了通道.现场测试在6375工作面进行,在预定的范围内产生了良好的增透效果.瓦斯抽采效果增加明显,从而确保矿井安全高效生产.实现了排放瓦斯,消除瓦斯超限现象,同时也有效地降低了工作面的粉尘量,改善了工作面的环境.

关键词：煤层注水; 压裂增透; 数值模拟; 瓦斯抽采;
30.栗树土壤采样方法及元素含量对板栗产量的影响
- 作者：贠智超;刘淑萍;郭爱红;左刘鹏;
- 刊名：华北理工大学学报：自然科学版
- 2017年第001期
摘要：针对山地栗树下土壤的特殊环境,参考梅花采样法,提出适应燕山山脉地区土壤的六点采样方法,研究了板栗产量与栗树下土壤各元素含量的关系.结果表明,该研究所采用的六点采样方法适应于山地栗树土壤环境;当土壤有效钙含量平均值在3.6 g/kg左右时,对板栗产量影响不明显;当有效硼含量在1.0~2.3 mg/kg,硝态氮含量在20.0~43.0 mg/kg,有效磷含量在40.0~140.0 mg/kg,有效铁含量在30.0~60.0 mg/kg,有效锰含量在40.0~66.0 mg/kg范围内时,板栗产量较高.

关键词：栗树; 土壤; 采集; 元素含量;

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