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湖南科技大学学报（自然科学版）

湖南科技大学学报（自然科学版）

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本刊坚持以矿业工程为主的内容特色，进一步强化“质量兴刊”的办刊理念，坚持开放办刊，以质量作为稿件取舍的唯一标准。
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  • 创刊时间：
  • 国内刊号/CN：43-1443/N
    国际刊号/ISSN：1672-9102
  • 发行周期：季刊
    邮发代号：42-227
  • 主管单位：湖南省教育厅
    主办单位：湖南科技大学
湖南科技大学学报（自然科学版）-联系信息
  • 主编：伍济钢
  • 电话：0732-58290272，58290354
  • 邮箱：xuebaoz@hnust.edu.cn
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湖南科技大学学报（自然科学版） >2024年第4期
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共4384条结果
  • 摘要：合成了一种含线状N4O2配位点的配体1,2-二(6-羧基吡啶-2-甲胺基)乙烷(H2L),通过红外光谱、核磁共振谱对其结构进行了表征.以H2L为配体与Tb(Ⅲ)合成了环状结构的二元配合物和以2,2'-联吡啶(bipy)为第二配体的三元配合物,并通过红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱对配合物进行了表征及发光性质研究.结果表明:所有配合物均能发射Tb(Ⅲ)的特征光谱,最强发射峰在545 nm左右,配体极好地敏化了稀土离子的发光.第二配体的引入使三元配合物的荧光强度明显大于二元配合物的荧光强度.
  • 摘要：对大同忻州窑矿、开滦赵各庄矿具有冲击倾向性煤体试样的扫描电镜(SEM)及三点弯曲试验,分析了冲击煤的显微组分、细观结构特征;并且通过对SEM数字图像和载荷位移关系的分析,初步解释突出煤体裂纹损伤演化的细观机理.试验表明,(1)煤是非均质材料,突出危险煤的微结构以粒状、网状、片状结构为主,也可以见到鳞片状和压扭性结构;(2)发生冲击地压灾害的破坏煤体中,裂纹主要为新生裂纹,且裂纹的扩展通常具有一定厚度带状区域,裂纹由萌发、维护到结构失稳的破坏过程具有自组织、能量耗散的特征;(3)经过冲击地压破坏后的试样破坏强度低于渐进破坏煤体试样的强度,约为1/3-1/2,这也说明因冲击地压能量突然释放引起的失稳破坏具有显著不同的特征.图10,表1,参10.
  • 摘要：全长锚固锚杆主要用于变形较大的软弱岩体中,以控制岩体的塑性变形。允许一定范围塑性区的存在,具有较大的技术经济意义。其锚杆长度以不超塑性区为宜。本文分析了全长锚固锚杆——围岩相互作用机理,提出了工程实践较实用的极限设计准则和方法。
  • 摘要：煤矿开采深度不断加深,随之而来的热害问题越来越严重.能源危机推动地层能、风能等新型能源的发展利用.地层储冷技术是将地热能和风能相结合,利用地层储存冬天空气的冷能,辅以换能系统,解决井下降温问题.以夹河矿为例,以该矿的地质条件、热力学及水力学参数为设计参数,采用数值模拟方法,对储冷系统的等温线、不同温度范围冷水体体积进行了数值模拟分析.从理论上证明了储冷系统储冷和制冷的可行性,可储存和提供足够的冷量用于深部矿井降温.研究成果可为我国矿井节能减排提供有益的思路.
  • 摘要：危险化学品公路隧道运输风险评价研究是预防和控制公路隧道内危险化学品运输事故的重要方法.本文结合系统工程理论及危险源辨识方法,构建了由4个一级指标,17个二级指标和12个三级指标组成的危险化学品公路隧道运输风险评价指标体系.建立了基于模糊层次评价法的危险化学品公路隧道运输风险评价模型并开展实例研究,确定了实例的风险等级并提出了相应的改进建议.结果表明危险化学品公路隧道运输风险评价指标体系及评价模型是可行、适用的.
  • 摘要：以NaBH4,ZnCl2和LiNH2为原料,机械球磨法制备Zn(BH4)2-LiNH2复合储氢材料.采用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、差示扫描量热-热重分析(DSC-TGA)和扫描电镜(SEM)和吸放氢测试装置等方法表征Zn(BH4)2-LiNH2复合储氢材料的物相、键合特征、热稳定性、储氢性能和形貌.结果表明:Zn(BH4)2-LiNH2复合体系在116℃和193℃时分别发生熔化和热分解.随着放氢温度的升高,体系在150℃时放氢气量为0.015 mol/g.而在200℃时,材料的放氢量增加至0.018 mol/g,提高放氢温度对该体系的放氢动力学影响有限.循环吸氢实验发现(BH4)2-LiNH2复合体系在150℃,0.1 MPa H2条件下不能可逆吸氢.
  • 摘要：作为斜拉桥结构主要承重构件的主梁,其可靠性关系到整个结构体系的安全.有限元可靠度方法对于大型复杂结构的可靠度分析有明显的优势,基于此方法研究珠江黄埔大桥斜拉桥的主梁可靠度并对其进行了敏感性分析.考虑几何非线性的影响,建立了基于有限元方法的斜拉桥主梁可靠度计算模型,通过对有限元列式直接微分的方法获得结构响应的梯度,采用一次可靠度方法计算可靠度指标,并根据计算结果直接对随机变量分布参数进行了敏感性分析.计算结果表明,该桥的主梁是足够安全的;布载方式对主梁可靠度有明显影响;主梁可靠度指标β对主梁的抗弯承载能力的均值和标准差最敏感.
  • 摘要：研究了一种适合煤矿井下工作特点的蜂窝无线通信系统.在巷道分叉和拐弯处,尽可能将基站布置在巷道的中央,可将蜂窝简化为条状通信网,并计算了越区切换概率.根据井下的特点,确定了条状通信网的越区切换准则.分析了现有常用的3种越区切换控制方式,结合井下工作的要求和本系统的特点,确定并设计了越区切换的控制方式.图3,参9.
  • 摘要：天然电场选频法在地下暗河的勘探中有抗干扰能力强、方便、快速、资料直观易解释等独特的优点.简述了天然电场选频法的基本工作原理以及该方法在工作中注意的问题,在分析水文地质条件的基础上,运用天然电场选频的方法,对观文矿区内地下暗河进行了探测研究,并根据探测结果与地质构造特征,初步确定了探测区的4条地下暗河,为+875运输巷道的安全施工提供了一定的理论依据.该技术对四川地区地下暗河的探测亦有一定的借鉴意义.
  • 摘要：在使用KNN算法进行大规模文本分类,需要处理频繁的迭代运算,针对现有Hadoop平台迭代运算效率较低的问题,本文提出一种基于Spark平台的并行优化KNN算法.主要从3个方面对算法进行优化,首先,对于训练数据集通过剪枝算法控制有效数据的规模,从而减少迭代运算的次数;其次,针对高维数据集采用ID3算法利用信息熵进行属性降维,减少文本相似度的运算量;最后,使用Spark并行计算平台,引入内存计算最大限度地减少了迭代运算的I/O次数,提高处理速度.通过实验,与常用的KNN算法相比,基于Spark的KNN文本并行分类算法在加速比、扩展性等主要性能指标上表现较优,能够较好地满足大规模文本分类的需求.
  • 摘要：按照围岩是地下工程中主要的承载结构这一设计思想,应用弹塑性有限元法分析了锦屏二级水电站引水隧洞开挖及支护过程中围岩的变形规律与特征、围岩应力分布及其变化规律、塑性区范围,比较研究了不同渗控方案对隧洞围岩和衬砌的工作状态的影响,提出了较优设计方案.图4,表3,参6.
  • 摘要：针对某型号起重机支撑液压缸在使用过程中发生断裂事故,从断裂学的基本规律出发,结合断口微观形貌、成份分析和实际工况,确定了裂纹源的位置和形成机理,并对断裂原因进行了分析.结果表明,此次断裂是由于材料中含有的较大夹杂物在拉应力下引起的.
  • 摘要：采用双辊连续铸轧方法,实现铝薄带的超常铸轧,是一种高效、短流程、低能耗的近净和近终形成型技术.在铝薄带超常铸轧过程中,铸轧辊套温度场周期性的变化引起铸轧辊套内热应力场的周期性变化.根据铸轧辊套热应力数学模型,对铝薄带超常铸轧辊套热应力进行了仿真分析.结果表明,辊套外表面不仅热应力大,而且变化幅度大;辊套材料的导热能力、铸轧速度、辊套表面与冷却介质的换热系数对辊套热应力场有显著影响.图3,表1,参12.
  • 摘要："大开挖"基础、"掏挖扩底"基础、"爆扩桩"基础为现今主要既抗压又抗拔基础,针对3种基础型式存在的缺陷和不足,构建了双索联合板索基础并且获得了发明专利授权,该基础的上板主要承受下压力和水平力,两锚板承担上拔力.论文深入系统地分析研究了双索联合板索基础两锚板间距对极限抗拔力、锚板和土体位移、土体的剪应变、土中塑性区和破坏面的影响,结合与单索联合板索基础进行对比分析,揭示了双索联合板索基础的抗拔机理及其抗拔力、土体位移、土体剪应变、土体塑性区的演化规律,为该基础型式的设计和施工提供了支撑.
  • 摘要：为了对铝价格行情进行科学的预测,构建优化的无偏灰色模型模拟其变化趋势.首先建立无偏灰色预测模型,并推导出它的求解公式;再对其背景参数进行优化;然后根据2010年10月至2011年6月上海现货铝价格数据,采用优化的无偏灰色模型进行模拟预测,最后将其预测结果与传统的GM(1,1)模型和无偏灰色模型进行误差比较分析.结果表明优化的无偏灰色模型消除了传统GM(1,1)模型本身固有的偏差,模拟和预测的精度较高,分析结果可靠.预测数据说明我国铝现货价格整体上呈上升趋势,与我国经济建设对铝的需求持续增长的现状相符.
  • 摘要：利用Split Hopkinsonbar装置上所得变形数据,研究并比较了冲击预变形铜的神经网络本构关系模型以及Zerrilli Armstrong本构关系模型.在此基础上比较研究了两种模型对冲击预变形铜在不同热力学状态下流变应力的预测精度.本研究中神经网络模型的总的拟合度为0.9%,而Zerrilli Armstrong模型的拟合度为8%.研究发现:Zerrilli Arm strong模型相对于神经网络模型有较低精度的原因是由于物理模型把材料内部某些动态变量作为常数处理,而神经网络模型建模训练时已经包含了这些动态变化的因素.研究认为通过增加神经网络输入节点数可以扩大神经网络模型的应用范围.图2,表1,参12.
  • 摘要：选用了具有强大显式动力分析功能的ANSYA/LS-DYNA程序,并采用Solid164显式单元进行数值模拟.分析了在爆炸荷载作用下,2层钢框架在没有考虑混凝土楼板和有混凝土楼板参与时,梁、柱截面细微的动力响应和变化规律,试图找出其破坏的薄弱环节.分析发现:爆炸冲击荷载直接作用时间极其短暂,结构动力响应复杂,且成周期性变化;梁、柱相交节点区域应力最大,柱相关单元首先会进入塑性,且单元失效也先出现在该区域的柱上;当施工阶段无楼板参与时,梁单元基本处于弹性工作状态;有楼板参与作用时,梁单元于跨中和与柱相交的节点区域首先进入塑性,梁单元在竖向荷载设计值作用下,扭曲现象明显.
  • 摘要：对传统的ButterWorth低通滤波器在瞬时功率理论谐波检测中的应用做了深入探讨,指出了仅仅采用传统的 Butter Worth低通滤波器难以解决检测精度和动态响应速度之间的矛盾,提出了一种综合采用 ButterWorth低通滤波器和平均值低通滤波器的低通滤波器设计新方法.仿真结果表明,这种优化的低通滤波器与仅仅采用上两种低通滤波器相比具有明显的优越性,采用这种优化的低通滤波器作为低通滤波器既具有较好的检测精度,又具有令人满意的动态响应性能.图13,表1,参8.
  • 摘要：为在有下卧隧道的基坑开挖过程中实现及时有效的控制隧道隆起,本文提出局部临时堆载措施,并根据Mindlin公式采用MATLAB软件分析局部堆载的3项参数即堆载力、堆载面积和堆载位置对附加应力的影响,基于某基坑案例采用FLAC3D软件进行正交模拟验证.结果表明,堆载力对隧道隆起影响最大,堆载面积次之,堆载位置最小.隧道隆起值随堆载力增大呈比例减小,并随堆载面积增加而逐渐减小,减小幅度逐渐减缓,且随堆载中心与隧道轴线距离缩短,其影响程度逐渐增大.在实际工程中,优先考虑预留合适尺寸的土体并施加堆载作为局部堆载措施.当隧道位于基坑下部时,局部堆载力不得少于原有土体自重的50%,堆载面积应大于基坑总面积的5%;当隧道位于基坑侧面时,局部堆载力不得少于原有土体自重的1倍,堆载面积应大于基坑总面积的7.5%,才能有效控制隧道沉降.
  • 摘要：城市二次加压供水泵站的供水流量预测是实现清水池补水、蓄水的依据,也是保证居民用水安全的前提.针对泵站供水流量受线性、非线性和时变等多种因素影响,导致传统模型的预测效果较差的问题,提出了一种基于长短时记忆网络与整合移动平均自回归模型相结合(LSTM-ARIMA)的方法,建立泵站供水流量集成预测模型.首先将获取到的供水流量数据按照时间日期进行打标签及预处理;然后将处理后的数据分别放入LSTM模型和ARIMA模型中进行训练与测试,通过统计分析2个模型的历史预测准确次数来确定它们各自的基本权重,并在预测过程中自适应修正权重;最后,基于对应权重将2个模型集成,得到最终的供水流量预测结果.某供水泵站的现场数据验证表明:本文方法所得结果与其他2种方法所得的预测结果在均方根误差(RMSE)上分别降低了51.24%和66.52%,在平均绝对误差(MAE)上分别降低了49.84%和67.02%,验证了模型的有效性.
  • 摘要：针对传统卫星遥感难以获取相应的高空间分辨率数据,影响农作物的分类准确度的问题,提出一种基于改进AlexNet网络的无人机遥感图像分类方法.首先,为降低方法的复杂度,加快收敛效果,优化改善AlexNet网络模型,仅保留AlexNet网络模型的前5个图像处理卷积层;其次,对试验农作物无人机遥感图像进行光谱特性分析,提取各类作物自身的光谱曲线.在此基础上,考虑到农作物在可见光波段的反射率相近,很难依据反射率曲线进行区分,基于改进AlexNet网络的深层卷积结构,依据不同波段内的像素亮度对农作物进行准确分类.最后,利用湖南省长沙市农业科学研究所试验基地实测数据进行算例试验.结果表明:在相同的试验条件下,与SVM-RFE和SVM-SS相比,所提方法对于农作物的总体分类精度均值提升了3.91%以上,Kappa系数均值至少提升了2.20%,可适用于实际场景.
  • 摘要：应用Lyapunov稳定性理论,导出了一类具有时变时滞线性大系统时滞无关稳定性条件.应用所得的研究结果提供了一种测试时变时滞大系统稳定性的简便而有效的方法.示例的结果与相关理论结果比较妥合,从而论证所得研究方法法的有效性.参11.
  • 摘要：蜗轮蜗杆是碟式太阳能方位角驱动机构的重要部件,为确保方位角驱动机构能够安全平稳的工作,要求蜗轮蜗杆工作时的接触应力小于材料许用应力.本文采用参数化建模法建立了蜗轮蜗杆实体模型并导入ABAQUS中得到多齿对蜗轮蜗杆接触有限元模型;基于非线性接触分析法,探索了蜗轮蜗杆啮合瞬间接触齿面的应力分布状况.结果表明:基于ABAQUS的蜗轮蜗杆接触应力结果与赫兹接触应力理论计算结果之间误差仅为1%,蜗轮蜗杆接触应力均远低于相应材料的许用应力,但齿根处最大应力值达到了258.3 MPa,且有明显应力集中现象,而增大齿根过渡圆半径能有效降低齿根应力,增大齿轮接触强度,但当过渡圆半径大于5 mm以后,蜗轮蜗杆难以正常啮合甚至已不能正常工作.
  • 摘要：为分析危化品在道路运输过程中的风险因素相互耦合情况,构建以人、物、环境、管理4大风险因素为准则层的危化品道路运输安全风险因素指标体系,将层次分析法(AHP)和耦合度模型有机结合起来,建立了危化品道路运输耦合度评价模型,通过实例应用研究表明,该评价方法能够用来分析评价危化品承运企业道路运输的风险等级,为企业预防和控制危化品道路运输安全事故提供理论支持与决策依据.
  • 摘要：隧道工程中存在许多难以预计的不良工程地质现象,其严重影响隧道的正常施工.在对区域地质和掌子面岩性勘查的基础上,通过对厦蓉线黔东浅变质岩区的探地雷达图像解译分析,探讨了裂隙带、断层破碎带及富水带的雷达图像特征,以此说明建立"以地质法为基础,探地雷达为主要物探手段"的综合超前地质预报体系的重要性,为该区雷达测试提供图像信息库.
  • 摘要：为了解决风电叶片端面制孔工装存在效率低、精度差、适应范围窄等问题,基于机械专业知识,使用三维制图软件设计了一种风电叶片叶根端面孔高效辅助钻孔工装,包括行走装置、升降装置、定位装置、伸缩装置和旋转装置.选取对叶根端面孔加工精度影响最大的持刀杆进行有限元仿真分析.结果表明:该工装具有多孔同步精准加工、不同叶根端面尺寸的高适应性加工、手动和辅助自动一体加工以及生产现场灵活移动的在位钻孔加工等优点,当伸缩杆的伸长率低于87%时,该工装能实现精确辅助制孔加工.
  • 摘要：以空心菜和上海青为供试蔬菜,通过盆栽实验,研究了镉-硫-硒复合作用下硒在土壤-蔬菜系统中的迁移分配.结果表明,土壤添加Cd-S-Se处理后,空心菜和上海青体内硒含量明显降低,且地上部的变化趋势小于地下部的变化趋势.在实验条件下,硒在空心菜和上海青的地下部富集系数高于地上部;与对照相比,富集系数均明显降低;硒在这两种蔬菜中的转运系数则明显提高.硒在土壤-植物系统的迁移分配深受共存元素的影响,这种影响在不同作物、同一作物的不同器官、不同元素之间和同一元素不同浓度范围内表现出的特点也不尽相同.
  • 摘要：基于平滑伪Wigner-Ville分布信号重排(RSPWVD),用matlab5.6编写的振动信号处理软件,并在海钢北一采场就微差间隔时间对爆破振动的影响进行试验的基础上,研究了振动信号时频特征的微差时间效应.基于平滑伪Wigner-Ville分布信号重排能全面反映爆破振动信号的时频特征,具有良好的聚集性.采用BC-6型微差起爆器起爆瞬发雷管消除了微差雷管时间漂移带来的误差.将测试获得的不同微差时间条件下的爆破振动波形进行重排,获得了相应条件下的爆破振动时频特征.研究表明,微差时间对爆破振动信号的时频特征影响很大,延迟时间的长短直接影响到整个爆破振动信号主频率及其持续时间.图2,表1,参11.
  • 摘要：栎斜隧道是宁波象山港大桥公路中的一座双向四车道连拱隧道,出口段存在明显的偏压现象,围岩较破碎,地质条件复杂.左洞出口段遇大雨侵蚀后围岩变形突然增大,变形速率加快,致使洞口出现塌方.通过对塌方段主客观原因的分析,采用洞口刷坡、打设长管棚并喷射混凝土的综合方法加固处理.同时在处理段洞内增设监测断面进行周边收敛位移、拱顶下沉和地表沉降监测等监控手段,并与数值模拟结果对比分析.监控量测和数值模拟结果基本相同,表明处治措施得当,隧道洞口围岩基本趋于稳定,效果良好,为类似工程提供参考.
  • 摘要：基于BOSS软件框架,利用BESIII合作组产生的400 M单举ψ(3686)事例,研究在BESIII探测器上实现测量到X_(c J)→ηη’分支比的可能性.以无信号事例的单举ψ(3686)样本为背景样本,以纯信号蒙特卡罗事例为信号样本,控制信号事例,在分别假设观测到X_(c J)→ηη’衰变过程信号显著水平为3σ和5σ的情况下,得到该过程对应的分支比.

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