建筑学·土木工程

• 尾矿再生混凝土柱的轴压力学性能研究

  王小爱;王微微;吕学涛;

  共设计了19种尾矿再生混凝土试件，研究了再生骨料取代率、尾矿取代率对不同箍筋间距、纵筋直径的尾矿再生混凝土试件破坏形态、极限承载力、轴向位移及延性系数的影响。结果表明：箍筋间距为50 mm和100 mm时，随着再生骨料取代率从0增加至100%,试件的极限承载力都表现为逐渐减小，轴向位移逐渐增大，延性系数先降低后升高，且当再生骨料取代率相同时，箍筋间距为50 mm时尾矿再生混凝土试件的极限承载力、轴向位移和延性系数都要高于箍筋间距为100 mm的试件；纵筋直径为12 mm和16 mm时，随着尾矿取代率从0增加至40%,尾矿再生混凝土试件的极限承载力逐渐减小，轴向位移逐渐增大，延性系数先降低后升高，且当再生骨料取代率相同时，纵筋直径为12 mm时尾矿再生混凝土试件的极限承载力、轴向位移和延性系数都要小于纵筋直径为16 mm的试件；增加箍筋间距会减小尾矿再生混凝土试件的延性系数，增大纵筋直径有助于提升尾矿再生混凝土试件的延性系数。

  2025年04期 v.43;No.157 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2421K]
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• 木质天花板对室内火灾的影响机理

  赵娟;张圣都;温东辉;

  工程中常有天花板材料是可燃物的情况，然而对室内火灾受天花板材料可燃性的影响规律却少有研究。利用火灾动力学模拟软件FDS构建室内火灾模型，并设置了两种不同的工况条件：工况一的天花板为石膏板，属于难燃材料；工况二的天花板为黄松木，属于易燃材料。模拟计算两种工况下热释放速率、室内温度场、火势通过门窗向外蔓延的情况。研究结果表明：工况二中，热释放速率受开口影响更大，室内温度反而更低，火灾通过门窗外溢速度更快。

  2025年04期 v.43;No.157 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K]
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电子科学与技术

• 基于改进麻雀搜索算法的移动机器人路径规划研究

  程晶晶;周明龙;邓雄峰;

  为解决传统麻雀搜索算法应用于移动机器人路径规划存在的易陷入局部最优问题，对麻雀搜索算法进行改进。改进算法在种群初始化阶段引入循环映射，使得初始种群在搜索空间分布更加均匀；在追随者位置更新中引入莱维飞行策略，提高全局搜索能力。为加快算法收敛速度引入t分布的随机干扰项。构建了路径长度和转向次数加权的目标函数，实现路径规划的求解。将移动机器人看作质点，对比所提出的改进算法和其它算法所规划的移动路径。结果表明，改进麻雀搜索算法在路径长度以及路径平滑性方面均优于对比算法，能够规划更加有效、更加稳健的移动路径。

  2025年04期 v.43;No.157 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2077K]
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• 变电工程中自动化辅助测试系统检测技术研究

  陈蕾;黄宇文;赵越;

  自动化辅助测试系统作为重要的变电工程设备故障检测技术，可有效收集变电站数据。为进一步提高自动化辅助测试系统的检测效率，提出利用光纤传感器收集变电站电压数据，进一步分析不同纳米粒子掺量对光纤传感器的影响。实验结果表明，电压在10～200 V范围内，电压越高光纤传感器的检测灵敏度越高，当电压为10 V时，最大灵敏度为84.1 V/Pa,而当电压为200 V时，最大灵敏度高达98.5 V/Pa。纳米粒子的最优掺量为30 g,可有效提高光纤传感器的响应效率及使用效率。且当电压为200 V时，电压检测准确率为97.04%,较电压10 V增加2.52%,表明传感器可以有效将数据传输到自动化辅助测试系统中，保证数据传输的正确性。

  2025年04期 v.43;No.157 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
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机械工程

• 不同敏感参数对三轴车行车舒适性的影响研究

  薛康杰;范英;韩智强;李舟;杜存煊;

  为了研究大跨曲线连续梁桥下不同敏感参数对三轴车行车舒适性的影响，基于结构动力学相关理论，建立17自由度三轴空间车型和桥梁动力学模型，通过建立车轮和桥梁的耦合关系，分析行车速度、悬架刚度、车辆载重、桥面不平度4个因素对三轴车辆行车舒适性的影响，并通过国际标准ISO 2631加速度均方根值方法进行评价。结果表明：桥面不平度对行车舒适性影响最大，随着桥面等级的恶化，行车舒适性变差。随着行车速度增加，总加权加速度均方根值逐渐增大；随着悬架刚度倍数的增大，总加权加速度均方根值逐渐增大；车辆载重倍数增大，总加权加速度均方根值减小，但均在行车舒适性较好的区间。

  2025年04期 v.43;No.157 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 3159K]
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• 基于齿轮错位量的电动汽车减速器振动性能优化设计

  曲敬渊;于子强;裴宝浩;鲁海宁;杜现斌;

  为探究齿轮错位量对电动汽车减速器振动噪声的影响，对减速器齿轮错位量进行了分析并修形，以达到优化振动噪声性能的目的。首先，根据整车参数，联合ABAQUS软件和MASTA软件建立减速器模型；之后，通过仿真模型对齿轮全扭矩范围工况的错位量分析，并针对常用扭矩段和高扭矩段的错位量分别进行齿轮修形；最后，基于高扭矩段和常用扭矩段的修形参数分别制作齿轮试件，将装有两种齿轮副的减速器在台架上进行振动噪声试验。通过对比两种减速器的试验结果，得出结论：根据齿轮传动专业仿真软件分析结果可知，齿轮的错位量随着扭矩的增加而增加；针对常用扭矩段进行齿轮修形更有助于减速器振动噪声性能的整体提升；针对高扭矩段进行齿轮修形可使高扭矩工况的振动噪声性能优化，而在其他扭矩段工况工作表现较差。

  2025年04期 v.43;No.157 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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• 基于LS-DYNA的汽车前盖气弹簧支架冲压数值模拟及工艺研究

  左黎明;杨亚;王征兵;左黎伟;

  汽车钣金模具开发成本高，为减少设计成本，常利用有限元技术进行数值模拟，预判可能的缺陷区域，并优化改进。利用ANSYS LS-DYNA求解模块，对某款汽车前盖气弹簧支架进行冲压数值模拟。分析显示，一道序冲压工艺折弯圆角边缘及凸筋高点处等效应力值分别为664 MPa及715 MPa,存在开裂和起皱的风险。经工艺优化，原圆角处最大等效应力值降低至617 MPa,原凸筋高点处降至638 MPa,等效塑性应变皆小于0.4,理论上成型无风险。试制表明，有限元分析结果准确可靠，该工程实例为高强度汽车钣金冲压成型模具设计和工艺改进提供了有价值的参考。

  2025年04期 v.43;No.157 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3913K]
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材料科学与工程

• 基于机器视觉的圆环形区域涂胶缺陷识别技术研究

  谢绥萍;周后文;

  针对传统涂胶缺陷识别耗时长、主观性强的问题，提出了一种基于机器视觉的圆环形区域涂胶缺陷识别新方法。该方法对涂胶图像进行降噪处理，通过创建圆环掩膜剔除无关区域，并采用区域生长法实现图像的分割。采用局部二值模式和梯度方向直方图作为图像的特征向量，输入到果蝇优化后的支持向量机模型中，实现对涂胶缺陷的识别。将提出的方法和其它方法进行对比，该方法对断胶、溢胶以及缺胶缺陷的检测准确率均在99%左右，性能明显优于对比方法。

  2025年04期 v.43;No.157 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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• 基于吸湿性金属材料的光纤传感器制备工艺

  强沛沛;

  为了实现光纤传感器的高灵敏度环境监测，提出一种基于吸湿性金属材料的光纤传感器。该传感器结合了锥形微纳光纤和光纤布拉格光栅，用于精确测量相对湿度(relative humidity, RH)。实验结果表明，该传感器在20%RH～50%RH以及50%RH～98%RH范围内的相对湿度检测灵敏度分别为0.184 7 nm/%RH和0.259 6 nm/%RH,温度灵敏度为8.61 pm/℃。多次重复测试表明，传感器具有良好的稳定性和快速响应能力，波长漂移量约为1.77 nm。在20%RH～50%RH的测试中，传感器的波长偏移量达到了3.7 nm,响应时间为149 s,恢复时间为112 s。结果表明，传感器在湿度变化较大的环境中，具有较高的灵敏度和较快的响应速度，并且能够长期稳定运行。为高效湿度传感器在气象、工业和农业等领域的应用提供了重要参考。

  2025年04期 v.43;No.157 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
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• 室内设计用胶粘剂改性与应用研究

  李红锋;李长福;

  为了提升室内设计用胶粘剂的力学性能，以二氧化钛(TiO_2)/二氧化钛-甲苯二异氰酸酯(TiO_2-TDI)为改性剂，制备了室内设计用改性胶粘剂，对比分析了改性前后胶粘剂的结构、硬度和拉伸剪切强度变化。结果表明：未改性聚氨酯胶粘剂与TiO_2-TDI和TiO_2-TDI-2246改性聚氨酯胶粘剂的红外光谱图中的特征峰差异不大；TiO_2-TDI-2246添加有助于提升改性聚氨酯胶粘剂的黏度，且TiO_2-TDI-2246添加量越大则改性聚氨酯胶粘剂的黏度越高，在相同添加量时，TiO_2-TDI-2246改性聚氨酯胶粘剂的拉伸剪切强度高于TiO_2-TDI改性聚氨酯胶粘剂；随着老化时间延长，在光氧老化时间为200 h及以上时，未改性聚氨酯胶粘剂的硬度高于改性聚氨酯胶粘剂，在相同光氧老化时间下，胶粘剂的拉伸剪切强度最大的是PU+0.4%TiO_2-TDI-2246,其次为PU+0.4%TiO_2-TDI,且都大于PU。

  2025年04期 v.43;No.157 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
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• 基于数值模拟下6061铝合金不同焊接速度的TIG焊分析

  胡斌;程林;

  对5 mm厚度的6061铝合金试样，在不同焊接速度工艺参数条件下，进行钨极气体保护焊(TIG焊)的数值模拟研究。结果表明：在温度场上，随着焊接速度的提高，焊接过程中瞬时温度和焊后稳态温度均呈下降趋势；而在应力场上，焊接速度的提高导致焊接过程中产生的应力持续增加。其中，焊接速度从60 mm/min增加到120 mm/min时，应力从53.0 MPa上升至163.3 MPa,提高了110.3 MPa。而焊接速度依次以60 mm/min幅度增加，从120 mm/min增加到300 mm/min时，应力分别增加到205.7 MPa, 234.9 MPa和255.9 MPa。说明随着焊接速度的提高，焊件的应力逐渐增加，但其增长速度却逐渐放缓。在残余应力上，路径1的焊缝区存在残余拉应力，且随着焊接速度的提高，焊缝区的残余拉应力也随之增大。路径2远离焊缝区域的残余应力较小，当焊接速度为180 mm/min, 240 mm/min和300 mm/min时，焊缝区远离处的残余应力表现为受压。

  2025年04期 v.43;No.157 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2471K]
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计算机科学与技术

• 基于机器视觉的复杂背景干扰图像目标检测方法研究

  穆文静;

  图像目标检测常受复杂背景干扰，导致目标特征模糊、误检率高及检测速度慢等问题。为此，开展了基于机器视觉的复杂背景干扰图像目标检测方法研究。首先，设计了基于机器视觉的复杂背景干扰图像照明优化装置，通过照明设计有效减少复杂背景对目标识别的干扰，提高目标对象的可见度；其次，改进了PPYOLOv2(pre-processing you only look once version 2)网络模型，通过优化预处理、特征提取、特征融合、预测Head、预测结果生成、损失计算与优化以及检测与后处理等7个关键步骤，实现了对复杂背景干扰图像中目标的准确、高效检测。测试结果表明：设计方法未出现漏检与误检现象，检测效果表现良好，每个设计步骤均能提升实验目标检测精度，说明每个设计步骤对于复杂背景都是必要的。

  2025年04期 v.43;No.157 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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• 《太原学院学报(自然科学版)》投稿须知

  <正>《太原学院学报(自然科学版)》是由太原学院主管主办的自然科学与工程技术类综合性学术期刊,季刊。主要刊登建筑学、土木工程、机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程、计算机科学与技术、园林技术等方向的学术论文。本刊采用网络在线投稿与审稿,网址为http://tyjy.cbpt.cnki.net。也可登录太原学院官网→学术期刊→自然科学版→作者投稿系统,注册投稿。投稿要求及注意事项如下:1.来稿应篇名简明、确切,论点明确,论据充分,结构合理,数据可靠,文字精练。文章内容按以下顺序编排:论文题目、作者姓名、作者单位、中文摘要、中文关键词、中图分类号,正文,参考文献,英文题目、作者译名、单位译名、英文摘要、英文关键词。在文末注明该文属何种基金项目资助、第一作者和通信作者简介,写明邮寄地址、联系人及联系电话。

  2025年04期 v.43;No.157 2+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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• 《太原学院学报(自然科学版)》2025年总目次

  <正>~~

  2025年04期 v.43;No.157 83-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K]
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