建筑学·土木工程

• 冲击荷载下考虑颗粒破碎的道砟力学性能研究

  李婕;郭玉珠;栗振锋;

  为探究道砟在不同冲击高度、冲击次数及三向土工格栅加固条件下的力学行为，基于已有的道砟冲击试验，构建了考虑颗粒破碎的三维离散元模型，以试验中道砟累计沉降值为校核目标进行细观参数标定，确保模型的准确性与可靠性。数值模拟结果表明：道砟的累计沉降量和颗粒破碎程度与冲击次数、冲击高度间存在显著的正相关关系。加入土工格栅能有效抑制道砟沉降，3种冲击高度冲击10次后，较未加固组的累计沉降分别减少了8.9%,12.8%,11.9%;但格栅加入后，仅在低能量、少次数冲击时，颗粒破碎程度降低了0.013%～0.042%,3种冲击高度冲击10次后，颗粒整体破碎程度较未加固组分别增加了0.84%,1.13%,1.39%,从空间分布来看，上部颗粒破碎得到抑制，但中部与下部的颗粒破碎量有所增加。

  2026年01期 v.44;No.158 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1695K]
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• 基于车辆不同间距对桥梁冲击系数的影响研究

  李舟;韩智强;白杰;徐磊;薛康杰;

  为分析不同车辆间距对桥梁冲击系数的影响，以三辆五轴拖挂车为例，采用单一变量法，分别考虑前车间距、后车间距对桥梁各截面处挠度冲击系数的影响。结果表明：随着车队前车间距变大，桥梁边跨跨中截面处的挠度冲击系数呈先减小后增大的趋势；桥梁中跨跨中截面处的挠度冲击系数呈起伏状分布。随着车队后车间距变大，桥梁边跨跨中截面处的挠度冲击系数呈先增加后保持不变；桥梁中跨跨中截面处的挠度冲击系数呈先减小后保持不变。相关研究成果可为车辆间距对桥梁冲击系数影响提供参考。

  2026年01期 v.44;No.158 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 2018K]
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电子科学与技术

• 基于STM32的智能门锁控制系统设计

  冯辉;朱子怡;陆士侠;徐宁;

  锁作为安全保障工具，在日常生活中扮演重要角色。针对传统门锁开锁方式单一、钥匙易丢失、安全性不足等问题，将物联网、云平台技术与传统门锁相结合，设计并实现了基于STM32的智能门锁控制系统。系统以STM32单片机为核心控制器，通过BUTTOM矩阵按键、SRD-05继电器、ESP8266Wi-Fi模块、无源蜂鸣器、OLED显示屏、AS608指纹识别等功能模块，实现了远程解锁、密码解锁、指纹解锁等便捷功能。经测试，与普通门锁相比，该智能门锁具有安全性高、用户体验良好、应用场景广泛等优势，具有一定的实用价值。

  2026年01期 v.44;No.158 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2616K]
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• 新能源汽车永磁同步电机的抗扰模型预测控制系统研究

  杨亚;

  为实现对新能源汽车永磁同步电机的转速精准跟踪和增强抗扰动性能，构建了一种基于新能源汽车永磁同步电机的抗扰模型预测控制系统。首先，为提高新能源汽车永磁同步电机动态响应性能，提升新能源汽车永磁同步电机的的抗干扰性能，设计速度环模型预测控制策略，经过系统性的反馈调节与优化流程，电机转速预测值与期望值实现了高精度匹配。其次，为进一步有效抑制新能源汽车在运作过程中因逆变器、各类输入设备及电源等因素产生的谐波干扰，在电流环采用PI控制器与准谐振控制器并联的复合控制器。量化仿真结果表明，该策略能有效提升转速跟踪精度与谐波抑制。

  2026年01期 v.44;No.158 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1971K]
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机械工程

• 不同转速下滚动轴承-转子系统的动力响应分析

  赵博;谷金朋;刘亮亮;

  高速滚动轴承作为高铁高速齿轮箱等旋转机械的核心支承部件，其动态特性直接影响转子系统的运行稳定性。针对复杂工况下滚动轴承-转子耦合系统表现出的非线性动力学行为，通过建立动力学模型揭示其演变规律。基于赫兹接触理论构建了考虑离心效应、陀螺力矩及转动惯量的滚动轴承动力学模型，进而建立轴承-转子系统多体耦合动力学方程。采用Newmark-β算法数值求解系统的动态响应，通过计算轴心轨迹和庞加莱断面发现：随着转速提升，系统轴心轨迹呈现显著的非平稳性特征，庞加莱截面的拓扑结构由离散点集向分形结构演化。

  2026年01期 v.44;No.158 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2371K]
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• 摩托车冷却系统水循环温度数值模拟及优化研究

  谭礼斌;袁越锦;

  以某高性能摩托车冷却系统为研究对象，从水循环温度一维分析模型搭建、基础实验参数获取、整车流场分析、水循环温度计算及验证、冷却系统优化、整车热平衡实验验证等方面对该摩托车冷却系统水循环温度开展了全面的分析及优化研究。结果表明：在最高车速150 km/h工况下，原冷却系统方案中散热器入口冷却液温度达到107℃,超出了不高于100℃的设计要求阈值。为降低散热器入口冷却液温度，提出了以提升散热器换热能力与增加进风量为目标的优化方案。通过将散热器长度增加20 mm、宽度增加13 mm,并对其进风端进行气动优化，散热器进风量由281 g/s提升至300 g/s,增幅约7%;散热器入口冷却液温度由106℃降至95℃,降低了11℃。整车热平衡测试结果表明，在最高车速工况、快速路行驶及高速路行驶工况下，优化后散热器入口冷却液温度分别为97℃,96℃,96.5℃,较原方案分别降低9℃,8℃,8.3℃,显著改善了系统散热性能，验证了所提优化方案的有效性与工程适用性。

  2026年01期 v.44;No.158 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2991K]
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• 基于SVD的主井载荷监测系统设计及应用

  李娟;鲁宁;高丽;

  针对传统主井提升系统依赖于人工巡检和定期维护存在的耗时耗力、实效性差的问题，设计了一款用于新一代主井提升载荷在线检测及故障诊断的系统。该系统包括检测、监测、自查、查询4个方面的功能，能够完成过载检测、卡罐检测、张力不平衡检测、卸载不彻底检测。对在线检测系统硬件和软件进行设计，并将设计的提升载荷在线检测及故障诊断系统应用于实际的煤矿生产中。结果表明，提升载荷在线检测及故障诊断系统能有效避免各类故障，减少了主井的停机时间。这为煤矿行业提供了先进且可靠的方法，确保主井提升系统的持续稳定运行。

  2026年01期 v.44;No.158 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
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• 一种基于凸轮机构的可扩展车轮

  李钦生;郭家伟;杨磊;何俊;张俊;丁必荣;

  针对轮式移动机器人越障能力与车轮尺寸之间的矛盾属性，设计了一种基于凸轮机构传动的可扩展车轮。首先，在对可扩展车轮运动步态解析的基础上，完成了主要参数和几何尺寸的计算；其次，运用Soildworks建立了可扩展车轮三维实体模型，并基于Adams构建了台阶攀爬运动模型；最后，为验证攀爬运动表现，进行了连续台阶攀爬对比仿真实验。结果表明：轮辐扩展后，机器人攀爬连续台阶的效率比未扩展前高出20%,同时质心加速度幅值变化明显更小，设计的可扩展车轮可以高效稳定地完成越障任务。

  2026年01期 v.44;No.158 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K]
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• 港口机械冲压模具装配机设计与分析

  黄瑞;黄小平;何德荣;周武红;杨思干;王小雷;

  为解决传统港口机械冲压模具装配依赖人工操作且效率低、装配质量不稳定的问题，设计了一种专用的模具装配机。该装配机通过转柱和滑动板的设计，完成了动力和运动的传递；通过拨动机构和成型模的设计，完成了模具的装配功能。设计的装配机具备运行稳定、高效运转和成本低廉的优点，能够满足港口机械冲压模具装配的技术需求。借助SolidWorks软件完成了装配机的三维建模，并对关键部件进行了有限元分析。使用ADAMS软件对转动轴进行了运动学仿真，验证了新型装配机设计的可行性。

  2026年01期 v.44;No.158 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2428K]
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材料科学与工程

• WC与SiC材料密封环多场耦合模拟计算及分析

  杨群;武怀彪;

  围绕WC材料与SiC材料密封环展开研究，运用耦合模拟计算方法，对流固耦合、热固耦合、流固热耦合以及双向流固耦合4种情况分别进行计算。通过分析不同耦合方式下密封环的变形量，深入探究压力场与温度场对固体的影响规律。分析结果为：两种材料密封环的动环与静环在力变形和热变形分布上基本一致；力变形时，变形量从内径至外径逐渐增大；热变形中，内外径变形总量相近，因环形约束致使热变形由内径向外径膨胀，形成内径高外径低的倾斜表面，且WC材料力变形小于SiC材料，热变形量却更大；力变形表现为受力压缩，热变形为受热膨胀，二者方向相反，同时作用于固体时会相互抵消，但由于量级差异，抵消程度有限，热变形量远大于力变形量，使得流固热耦合计算结果与流固耦合结果近乎相同；转速过高时，液膜内摩擦加剧使温度急剧上升，密封环热变形量显著提高，WC材料热变形量甚至可能超过密封间隙，引发密封动静环接触，导致密封环磨损失效；双向流固耦合下密封环会发生变形，即变形量微小，泄漏量也会大幅增加，且变形量与泄漏量均随转速增大而上升。

  2026年01期 v.44;No.158 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2149K]
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• 高强汽车钢的热加工与组织性能研究

  郑成;李岳强;

  为了提升高强汽车钢的安全储备能力(强塑积指标),利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机等仪器，考察了热变形温度对汽车用低碳中锰钢微观结构、物相组成和室温拉伸性能的影响。结果表明：未再结晶区(825℃,925℃)的变形有助于在汽车钢基体中形成高位错密度并增加形核点，从而使基体组织更加细小。随着变形温度从725℃升高至1 025℃,马氏体板条逐渐变宽、变短，这些弥散分布的第二相颗粒能够钉扎晶界、抑制再结晶。变形温度为725℃,825℃,925℃,1 025℃时，奥氏体含量(体积分数)分别为11.43%,15.26%,15.99%,15.45%,析出相平均尺寸分别为29 nm, 25 nm, 19 nm, 35 nm。当变形温度从725℃上升至1 025℃时，汽车钢的抗拉强度呈现逐渐下降的趋势，从1 254 MPa降至1 198 MPa,当变形温度达到925℃及以上时，汽车钢的强塑积满足第三代汽车钢的要求(不低于30 GPa·%),适宜的热变形温度为925℃,此时强塑积最大。

  2026年01期 v.44;No.158 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K]
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计算机科学与技术

• 嵌入式异质数据库间双向映射转换方法研究

  姚旭影;

  在嵌入式异质数据库间双向转换过程中，由于数据库结构以及数据之间的关系过于复杂，很难保证转换的高效稳定。针对这一问题，提出嵌入式异质数据库间双向映射转换方法。利用可扩展标记语言(extensible markup language, XML)文件，搭建异质数据库间结构映射框架，获取实体元模型和关系模型。分析结构特性，确定正确双向映射并处理错误映射。基于映射关系，结合嵌入式数据库特性，实现节点映射，支持嵌入式异质数据库间双向转换。实验结果表明：数据写入时延和读取时延均在0.5 s以下。所提方法实现数据持久化时间短、读写时延小等性能，能够在不同的数据库之间实现高效、准确的数据映射转换。

  2026年01期 v.44;No.158 81-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K]
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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。

  2026年01期 v.44;No.158 2+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 3427K]
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