材料与化学工程

• 工艺参数对多孔Ti-Cu/Ti梯度合金组织和力学性能的影响

  赵新龙;李强;

  以Ti粉、Cu粉和碳酸氢铵作为主要原料，采用粉末冶金法制备多孔Ti-Cu/Ti梯度合金，研究造孔剂含量、烧结温度、Cu含量对多孔Ti-Cu/Ti梯度合金孔隙度、显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：随着造孔剂含量的增多，多孔Ti-Cu/Ti梯度合金的孔隙度增大，显微硬度和压缩屈服强度降低。随着烧结温度增高，多孔Ti-Cu/Ti梯度合金的孔隙度减小，显微硬度和压缩屈服强度增高。随着Cu含量的增加，多孔Ti-Cu/Ti梯度合金的孔隙度减小，显微硬度增加，压缩屈服强度先增高后降低。XRD和SEM分析表明，1 250℃烧结后多孔Ti-5Cu/Ti梯度合金由α-Ti和Ti2Cu相组成。随着Cu含量的增加，Ti2Cu相在晶界上呈现连续网状分布。网状分布的Ti2Cu相导致烧结产物的压缩屈服强度降低。

  2025年03期 v.45;No.223 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K]
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• 污泥基氧化石墨烯掺杂水泥基材料力学性能研究

  周渊名;林诺;张婷婷;张震斌;

  以污泥为基质制得氧化石墨烯(改进Hummers法)，使用萘系减水剂对氧化石墨烯分散后掺杂在水泥中，制备出水泥试块，对其力学性能进行研究。实验结果表明，所制备的污泥基氧化石墨烯的表面形貌和红外光谱与传统材料制备的氧化石墨烯一致。通过测试不同氧化石墨烯掺量水泥试块的抗压抗折强度，确定氧化石墨烯的最佳掺量为0.03%。在最佳掺量下，养护7 d，污泥基氧化石墨烯掺杂水泥基材料的抗压强度和抗折强度分别提升了7.2%和28.27%。养护28d，污泥基氧化石墨烯掺杂水泥基材料的抗压强度和抗折强度分别提升了28.2%和31.6%。

  2025年03期 v.45;No.223 146-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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机械工程

• 基于可变径结构的正六边形夹持装置设计与试验

  郭家伟;李钦生;杨磊;鲍雁飞;纪啸天;

  以六角螺母为夹持对象，设计了一款可变径结构的正六边形夹持装置。首先，建立夹持对象的物理模型，据此设计一种可旋转开合的夹持机构，并运用ADAMS软件对夹持机构的运动特性进行仿真分析；其次，基于参数设计结果构建了正六边形夹持装置的三维模型；最后，利用所搭建的物理样机进行了六角螺母夹取试验。试验数据显示，正六边形夹持装置夹取M1.6～M48型共21种六角螺母的效率不同，最低夹取效率为7.2s/个，最高夹取效率为3.4 s/个。研究表明，正六边形夹持装置可以实现M1.6～M48型六角螺母的夹持作业。

  2025年03期 v.45;No.223 150-154+161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K]
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• 基于DSP的供氧调节器电控设计与控制优化

  蒋东升;姚恒;孙良玉;闵祥舒;胡珊珊;

  针对传统机械肺式供氧调节器响应速度慢、精度不足及自适应能力差的问题，提出了一种基于DSP控制的直接式电子供氧调节器。该系统通过步进电机直接驱动氧气阀，结合DSP控制器、高可靠性电源模块及驱动电路优化硬件架构，并采用积分分离技术的增量型PID控制算法，基于呼吸模型调整控制流程以提升响应速度与稳定性。实验结果表明，在不同氧气入口压力下，系统压力调节性能满足航空标准，吸气阻力与呼气阻力控制在规定范围内。该设计为航空供氧系统提供了一个安全、高效的解决方案。

  2025年03期 v.45;No.223 155-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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• 基于正交试验的油底壳拉延成形单因素分析

  王影;王淑芳;章志伟;任龙军;

  针对油底壳拉延成形过程中的质量问题，通过正交试验设计、有限元仿真与实冲试验，确定了影响成形性的主要因素。分析了板料厚度h、摩擦系数f及压边力Q三个关键工艺参数对最大减薄率Tmax和最小减薄率Tmin的影响，探讨了各因素间的耦合作用。研究发现，f增大会导致沿口处起皱和壳身开裂；Q增大可抑制板料失稳起皱，但会使Tmax波动；h增大可抑制失稳起皱，且Tmax随Q增加趋于稳定。实冲试验结果表明：影响法兰面成形质量的因素依次为摩擦系数f、压边力Q、板料厚度h，当f∈[0.13, 0.19]、Q∈[75 kN, 90 kN]、h∈[0.8 mm,0.9 mm]时，Tmax显著改善、Tmin处于可接受范围；实冲试验中法兰面无起皱、壳身无开裂，成形质量符合要求，成形效果良好。

  2025年03期 v.45;No.223 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
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电力电子

• 基于T形电路的回转器设计方法研究

  朱延枫;耿大勇;魏玲;

  提出了一种基于T形电路的回转器设计方法。利用二端口串联理论，在一个不含受控源的T形电路的基础上串联一个含有受控源的二端口电路，通过设计合适的电路参数使得复合二端口电路的开路阻抗矩阵满足理想回转器的开路阻抗矩阵。利用运算放大器实现负电阻和受控源，从而得到回转器的实现电路。最后利用仿真软件Multisim对所设计的回转器电路进行仿真分析，仿真结果证明了所提出的设计方法的正确性。

  2025年03期 v.45;No.223 168-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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• 基于STM32的多功能数字频率计设计

  赵钰坤;王宇;李光林;

  为实现对输入信号频率的放大、整形、测量、计算，设计了一种以单片机STM32F103C8T6为主控芯片的多功能数字频率计，其组成主要包括单片机主控单元、自动增益控制模块、峰值检测电路、分频模块、显示模块以及按键电路，实现了1 Hz～10 MHz范围内正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率、周期、脉宽等的测量与处理，将不同的波形统一整形成能够被单片机识别并测量的矩形脉冲，并通过按键电路的设置，实现了不同测量模式及功能的测量和切换。测试结果表明，数字频率计系统稳定性好，测量精度高。

  2025年03期 v.45;No.223 173-177+210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
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建筑工程

• 加短悬臂梁型钢结构梁柱节点抗震研究进展

  巴金璐;董锦坤;

  钢结构设计的重点是梁柱节点的抗震性能，通过总结加短悬臂梁型钢结构梁柱节点的相关研究，分析了加短悬臂梁型梁柱节点的节点形式以及各项参数对节点抗震性能的影响，结果表明该节点抗震性能较好，能成功延缓梁柱节点焊缝的破坏；同时梳理了该节点研究的“强节点，弱构件”思想，以期为该节点的设计与发展提供思路。

  2025年03期 v.45;No.223 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K]
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• V级围岩小净距隧道施工关键技术研究

  石斌斌;

  由于小净距隧道结构的特殊性，形成的研究成果较少。以莆炎高速公路永泰梧桐至尤溪中仙段公路工程吉华隧道为例，采用数值模拟方法开展Ⅴ级围岩小净距隧道施工关键技术研究，研究表明在2m/d的进尺速度下，隧道监测点位移变形呈两边高中间低的态势，仅隧道侧壁在部分区段位移量超过规范要求值；对比4种不同进尺工况下的位移监测变化值，发现随着开挖进尺的增大，各监测点的位移值也逐步增大；小净距隧道的最优进尺应保持在1.5 m/d。

  2025年03期 v.45;No.223 183-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]
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• 钢渣透水混凝土力学性能与透水性能研究

  窦宝祺;詹春涛;杨旭栋;任莉莉;

  为解决钢渣储藏带来的环境污染等问题，使用钢渣骨料取代天然骨料制备透水混凝土，并添加硅锰渣粉和透水混凝土增强料，制备具备良好透水系数与抗压强度的透水混凝土。结果表明：随着透水混凝土增强料的添加量以及硅锰渣粉替代率的提高，抗压强度呈现逐步上升趋势，而透水系数逐步下降。硅锰渣粉取代率为10%，增强料添加量为10 kg/m~3时，试件抗压强度与透水系数达到较优状态。

  2025年03期 v.45;No.223 187-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
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• 基于CFD低雷诺数柱体绕流流动特性数值模拟研究

  赵志勇;徐宽鸿;陈向辉;陈鑫;梁民权;

  以某煤矿基础设施为研究对象，利用计算流体力学方法分析低雷诺数情况下，卡尔曼涡街效应对不同形状柱体产生的影响。当流场网格数量为10万时，计算得出N=5(F)棱柱体斯托罗哈数与理论值误差为8.8%，数值模拟有效。研究表明，随流场入口雷诺数增大，靠近流场出口的涡量值、柱体的饱和振幅、旋涡脱落频率及升力系数均增大，不同形状柱体安全性均降低。当雷诺数Re=140时，轴长比2b∶2a=cos60°的椭圆柱体靠近流场出口的涡量值、饱和振幅、升力系数均最小，脱落周期最大，安全性最高，N=5(F)棱柱体与之相反；椭圆柱体临界雷诺数最大，由层流状态转换到湍流状态最慢，N=6(C)棱柱体临界雷诺数最小，由层流状态转换到湍流状态最快。在特定实际工程中，椭圆柱体可以减弱卡尔曼涡街效应，提高安全性。

  2025年03期 v.45;No.223 191-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K]
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技术经济

• 数字技术何以赋能制造企业绿色全要素生产率提升

  陈星星;殷天赐;

  为了探究数字技术对制造企业绿色全要素生产率的影响效应，揭示数字技术赋能制造企业绿色全要素生产率提升的路径机理，基于2011—2022年中国制造业上市企业面板数据，构建固定效应模型实证检验了数字技术对制造企业绿色全要素生产率的影响。研究表明，数字技术可以显著赋能制造企业绿色全要素生产率提升，这一结论在经过系列稳健性检验后依然成立，其赋能机制主要包括技术效应和治理效应两种路径，且赋能作用对于东部地区和西部地区、国有与高端制造业企业的提升更为明显。相关结论及实践启示丰富了数字技术和绿色全要素生产率的交叉研究，为强化数字技术应用发展、引导制造企业绿色转型政策体系设计与实践提供理论支持和有益思路。

  2025年03期 v.45;No.223 198-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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基础科学

• 一类广义非线性波动方程整体弱解的存在唯一性

  宋悦;宋玉坤;陈杨;

  研究了有界域上一类四阶广义波动方程的初边值问题，所讨论的方程在实际中有广泛的应用背景，而且方程形式上较以往的方程更具一般性。利用Galerkin方法证明了在一定条件下问题整体弱解的存在性和唯一性，补充和推广了现有结论。

  2025年03期 v.45;No.223 207-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
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