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  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(03): 298-305.
    针对传统焊缝缺陷检测方法在处理大量工业数据时存在识别效率和准确率低的问题,提出一种基于卷积神经网络的轻量级焊缝缺陷识别算法。该算法在原MobileNetV3基础上引入fire模块以减小参数量,并结合通道注意力(ECA)模块增强特征通道学习能力,从而优化计算资源分配并提升特征提取性能。为验证所提算法的有效性,将其与常见分类模型算法在焊缝缺陷测试数据集上进行对比实验。结果表明:相比于其他分类模型算法,所提算法在fire模块的轻量化设计和ECA模块的特征增强双重作用下,对工业场景中常见的凹陷、孔洞、毛刺等缺陷的平均识别准确率达98.50%,较原算法显著提升。同时,改进的MobileNetv3算法在保持较高识别准确率的情况下,模型参数量和浮点运算量显著降低,使其适合部署在计算资源有限的工业检测设备上。本文研究为智能制造领域的实时质量检测提供了切实可行的解决方案。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(03): 305-313.
    针对传统同步定位与建图(SLAM)算法在密集环境中过度提取线段的问题,提出1种基于改进点线特征与惯性传感单元(IMU)紧耦合的SLAM算法,即IPLI-SLAM。在数据预处理阶段采用Shi-Tomasi特征进行点特征提取并使用LK (LucasKanade)光流进行跟踪和匹配;引入线特征,在像素梯度过滤机制的基础上改进直线段检测(LSD)提取算法,筛选过滤线特征密集区域;将视觉点线信息与IMU紧耦合后加入后端,提高算法精度,最后将IPLI SLAM算法在数据集EuRoc与实际场景下进行测试验证。结果表明:相较于LSD算法,改进LSD算法的提取及匹配时间减少8.2%;相较VINS-mono与PL-VINS算法,IPLI-SLAM算法定位精度分别提高50.7%,13.2%,在运动速度快、场景模糊的环境中定位精度分别提高55.6%,25.1%;在实际多纹理场景中本文算法定位轨迹起点与终点相差的距离均小于VINS-mono算法,由此证明本文算法在显著提高定位精度的同时,还具有更高的稳定性和更强的鲁棒性。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(04): 350-364.
    实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,在落实“双碳”战略、推动绿色发展的背景下,我国新能源汽车产业得到了迅猛发展。驱动电机作为新能源汽车能量转化的核心装置,直接决定新能源汽车的驾乘体验和续航性能,而无取向硅钢作为驱动电机铁芯的关键软磁材料,其性能直接影响驱动电机的能量转换效率、变频加速能力、使用寿命、制造成本等特性。基于驱动电机对高性能无取向硅钢的现实需求,归纳总结国内外典型硅钢生产企业新能源汽车驱动电机用硅钢研发现状,综述驱动电机用硅钢在磁性能、力学性能提升及磁性能与力学性能协同提升方面的研究进展。针对新一代驱动电机的高效率、高转速、大转矩等特点,未来驱动电机用高性能无取向硅钢的研发在成分优化、微观结构控制与薄规格产品开发的基础上,在进一步提高硅钢产品精度和生产效率的同时突破自粘结涂层限制,融合冶金学、材料科学与物理学等多学科理论,进一步实现高性能无取向硅钢开发与驱动电机设计的协同调控。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(01): 36-45+71.
    为减少车辆追尾等交通事故的发生,同时提升跟车稳定性、经济性和乘坐舒适性,提出1种车辆自适应巡航分层控制(adaptive cruise control, ACC)策略。上层控制器基于模型预测控制(model predictive control, MPC)计算车辆输出期望加速度,并根据行车工况切换进行速度与间距控制;下层控制器基于建立的纯电动汽车逆纵向动力学模型、驱动电机和制动模型优化驱动/制动切换策略,并通过上层输出的期望加速度计算得到期望电机转矩或期望制动管路压力,控制车辆的加速度和速度,达到速度控制或间距控制的目的。在CarSim/Simulink中设置4种典型行车工况进行仿真实验,验证提出ACC策略的性能。结果表明:在定速巡航与跟车巡航工况下,车辆能够快速稳定地跟随设定的初始速度行驶,且与前车始终保持安全车距;在紧急制动工况下,车辆能够迅速做出减速反应,与前车保持安全距离;在复杂工况下,车辆沿着期望路径行驶且平稳跟踪前车,车辆跟随的动态响应良好。提出的控制策略在不同行驶工况下均可准确安全地跟踪目标车辆,且可兼顾经济性和舒适性的要求。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(06): 594-602.
    对改良型T23铁素体耐热钢试样进行不同奥氏体化温度的热处理试验,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜对经不同奥氏体化温度处理试样的微观结构进行表征,且对其进行常温力学性能进行测试分析;结合采用Thermo–Calc热力学软件计算的T23铁素体耐热钢平衡相图,探讨C,N,V等元素在钢中基体和第二相间的分配关系,揭示奥氏体化温度对改良型T23铁素体耐热钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在1 080~1 140℃奥氏体化温度范围,随温度的升高,钢中的晶粒尺寸逐渐增大,贝氏体板条不断粗化,碳化物尺寸逐渐减小。当奥氏体化温度为1 080℃时,细化的贝氏体板条可为碳化物聚集长大提供条件,钢中碳化物呈现团簇聚集倾向;当奥氏体化温度升至1 120℃时,晶粒内部的贝氏体板条明显粗化,合金元素在基体中的固溶度提高,碳化物的形核位点减少且弥散化程度大大提升。同时,随奥氏体化温度的升高,改良型T23铁素体耐的屈服强度和抗拉强度呈现先降低后增加的趋势,延伸率呈现先增加后降低的趋势,这主要是由于晶粒尺寸、碳化物的尺寸与分布、合金的固溶强化随奥氏体化温度变化而产生的耦合作用所致。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(05): 516-524.
    针对单线激光雷达和相机之间外参标定速度慢、实时性差的不足,提出1种基于特征点的数据融合标定方法。在特殊设计的标靶上提取相机外参标定所需的像素特征点,通过激光雷达角度标定得到所需的点云特征点;采用特征点法融合标定像素与点云特征点,得到激光雷达数据与相机图像像素点对应的坐标序列,融合处理2种坐标序列计算出融合矩阵,且通过标定实验验证所提方法的可行性与有效性。结果表明:与传统标靶相比,采用特殊设计标靶的标定速度可提高31.4%;结合数据融合的处理方法可得到单线激光雷达和相机的标定参数,数据融合的平均重投影误差为1.9 pixel、标准差为0.7 pixel,雷达点云数据能够在标靶上较好地投影,使激光雷达点云与标靶图像成功匹配;通过融合矩阵只需较少对应的激光雷达点云和像素点,可避免计算标定的各个参数,标定过程更简便、快捷。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(01): 1-17.
    冠醚作为第一代超分子主体,具有可选择性识别配位的柔性腔穴,被广泛作为基础单元构筑超分子配合物。在众多冠醚超分子配合物中,冠醚与中心原子(Pt或Pd)构建的各类型配合物在响应材料、抗癌药物和催化材料等领域被广泛应用。目前,已开发多种冠醚与中心原子构建的超分子配合物,主要包括离子对型配合物、中性分子配合物以及冠醚环外配位配合物等。依赖冠醚腔穴与离子或中性分子间丰富的配位形式,通过离子偶极和氢键等多种相互作用构筑的配合物展现出多种组装策略。本文从组装策略方面综述冠醚与中心原子构建配合物的结构特征,分析配合物的组装驱动力,总结和归纳冠醚与中心原子形成配合物的构建规律。最后,对冠醚和中心原子组成的离子对型配合物、中性分子配合物和冠醚环外配位配合物的构建策略给出建议,并对其在超分子组装领域的发展趋势进行展望,即以简单配合物作为构建单元,可控组装在催化、响应和吸附材料等领域具有潜在应用价值的如轮烷、锁烃、MOF等新型功能化配合物。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(05): 552-560.
    针对800 MPa高强钢T形截面轴压构件失稳问题,基于ABAQUS软件建立有限元计算模型,分析残余应力、几何初始缺陷、翼缘宽厚比、腹板高厚比和构件长细比对构件极限承载力的影响,建立正则化长细比与整体稳定系数关系曲线,并将高强钢T形截面轴压构件极限承载力的模拟结果与GB 50017—2017系列设计规范进行比较分析。结果表明:建立的有限元模型能够准确模拟试验构件的屈曲行为,残余应力峰值对短柱承载力影响较小,对大长细比构件的承载力影响较大;试件初弯曲和板件翘曲对小长细比构件极限承载力影响较大,随构件长细比增加,构件极限承载力随着翼缘宽厚比变化表现为敏感度降低,腹板的高厚比变化规律与之类似。计算得到的稳定系数与GB 50017—2017中b类柱子曲线吻合较好,建议采用b类柱子曲线计算800 MPa高强钢焊接T形截面轴压构件的极限承载力。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(03): 344-351.
    为解决相对贫困识别特征筛选问题,提出一种基于成对样本比较的正交筛选方法。采用成对比较方式收集“存在相对贫困”和“不存在相对贫困”两类成对样本集;基于同类样本拉近、非同类样本推远的思想设计特征子集评估函数,且采用正交试验筛选特征。为验证方法有效性,以大别山区356户建档立卡农户和212户非建档立卡农户为样本,随机构建四组成对样本集筛选四组关键特征,采用逻辑回归、决策树、支持向量机、深度神经网络、随机森林、Boosting和朴素贝叶斯7种分类器进行性能测试。结果表明:除决策树分类器外,其余6种分类器在四组关键特征上的识别准确率、灵敏度、特异度和AUC值均超过90%;不同样本集筛选的特征识别性能差异较小,四组关键特征均能达到全特征集的识别效果。本文方法原理简单、操作便捷,适用于缺乏相对贫困划分标准或难以制定相对贫困划分标准的情形,能有效筛选识别特征。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(01): 46-53.
    针对点云配准三维正态分布变换(3D-NDT)在未确定初始位姿情况下配准精度较低、配准时间较长,无法满足移动机器人实时定位要求,提出1种改进的3D-NDT点云配准融合算法。在原始点云的降采样过程中,使用源点云中的点替代计算得到的重心,降低算法运算量并保留点云的特征信息;通过引入信赖半径动态调节迭代步长,提高降采样后的精度和点云配准速度;通过融合三维激光点云数据与9轴惯性测量单元(IMU)数据,解决2组点云数据位姿差异过大无法收敛或进入局部极值的问题。采用实验室自搭建的移动机器人平台对改进的3D-NDT算法进行仿真实验,验证改进算法实时定位的可靠性和准确度。结果表明:与传统3D-NDT算法相比,改进3D-NDT算法在室外和室内环境下的匹配精度分别提升106%,108%,匹配成功率分别提升8.29%,6.35%,平均匹配耗时分别降低51.1%,47.9%,移动机器人实时定位的配准精度得到较大提升,单次配准时间也大幅降低,改进的3D-NDT算法可满足移动机器人实时定位的需求。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(01): 58-64.
    针对复杂工业过程中变量故障信息统计不完全和故障检测性能不佳的问题,提出一种基于双重控制策略的故障检测方法。对输入数据进行标准化处理并获得数据的偏差变量来揭示数据的故障信息,实现第一重控制;对偏差变量进行处理生成新的辅助监控统计量,实现第二重控制;针对辅助监控统计量阈值难以确定的现象,基于一种反馈调节的参数自适应策略设置阈值。使用提出的方法对田纳西伊斯曼过程(TE过程)进行故障检测,且与改进欧氏距离控制(IEDC)和传统主成分分析(PCA)的故障检测方法进行比较验证。结果表明:与IEDC和PCA方法相比,所提方法能监控TE过程中变量更多的故障信息,在多组类型的故障检测中具有更高的故障检测率与较低的误报率,可有效应用于复杂的工业过程。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(02): 198-208.
    采用矿渣微粉、粉煤灰、脱硫石膏组成固废基三元胶凝系,结合水泥、聚苯乙烯颗粒和发泡剂,通过正交试验设计复合材料的配比方案,制备装配式钢结构住宅整体式复合墙板材料。测试不同因素水平组合下材料的抗压强度、干体积密度、导热系数、吸水率等指标,以抗压强度和干体积密度为主要优化目标确定最佳配合比。基于优选配合比,分别采用钢筋和GFRP筋2种筋材制作开窗洞和未开窗洞墙板试件,进行抗弯性能测试试验,通过试件的开裂荷载、极限破坏荷载、混凝土荷载–应变曲线、板内筋材荷载–应变曲线及荷载–变形曲线等参数评估材料的抗弯性能。结果表明:优选的材料配合比为水胶比0.4、三元胶凝比1∶1∶3、替代水泥率50%、聚苯颗粒掺量35%(体积分数),此时墙板材料的力学、轻质和保温等综合性能良好,28 d抗压强度为11.12 MPa、干体积密度为973 kg/m3、导热系数为0.187 W/(m·K)、吸水率为10.06%;墙板材料的抗弯性能良好,钢筋墙板的开裂荷载和极限破坏荷载均高于GFRP筋墙板,且开洞会显著影响这两项荷载指标。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(02): 136-142.
    H型钢轧制不均匀变形主要集中在异形孔开坯轧制阶段,异形孔轧制尺寸精度控制对后续的万能轧制有重要影响。为此,采用有限元分析软件MARC/SuperForm对尺寸为900 mm×510 mm×130 mm异形坯的开坯轧制过程进行模拟仿真,分析腹板厚度变化的关键影响因素及其影响机制。根据模拟结果,优化H型钢开坯轧制规程,即调整压下量分配,降低最后一道次腹板的压下量,减小腹板和翼缘的延伸率差异,从而降低腹板增厚程度。结果表明:腹板厚度在变形区出口附近显著增加,开坯结束时腹板厚度相比设定厚度增加了8.4 mm,这主要是腹板与翼缘的延伸率差异所致。变形区腹板金属承受三向压力,轧件离开变形区时,轧辊的压力和横向阻力逐渐消失,但翼缘对腹板施加的轧向压力并不会立即消失,腹板继续受到轧向压应力作用,导致腹板厚度继续增厚;腹板的延伸率通常大于翼缘,特别是在压下量较大的情况下,延伸率差异显著,导致轧件出变形区后的增厚量较大。采用优化的H型钢开坯规程,开坯轧制结束腹板厚度增厚量由原先的8.4 mm减至3.7 mm,可有效提高腹板部位的尺寸精度。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(02): 159-168.
    针对同时取送货车辆路径问题,考虑客户商品需求差异及车辆异型的因素,以最小化车辆碳排放成本及总配送距离之和为目标,建立多商品分批次取送货的异构绿色车辆路径问题(multi-commodity heterogeneous green vehicle routing problem with split pickup and delivery,MCHGVRPSPD)的数学模型,且提出1种增强型变邻域搜索(ehanced variable neighborhood search,EVNS)算法对数学模型进行求解。在EVNS的初始阶段,采用距离–容量平衡法(distance–capacity balancing,DCB)生成初始解;在全局搜索扰动阶段,结合1种自适应扰动操作,防止算法过早收敛陷入局部最优;在局部搜索阶段,采用4种带容量约束的邻域搜索操作,以探测更优质的邻域解空间。最后,采用GA,VNS和ALNS算法进行测试案例仿真实验,验证EVNS算法求解MCHGVRPSPD的有效性。结果表明:与3种对比算法相比,EVNS算法在求解质量方面提升了15%~25%的性能,同时在收敛性和稳定性方面更优,是1种求解MCHGVRPSPD的有效算法。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(02): 223-234.
    推进基本公共服务均等化是实现共同富裕的重要内容,数字普惠金融发展可以直接和间接地扩大基本公共服务供给。基于基本公共服务的空间溢出特性,分析数字普惠金融发展与基本公共服务均等化可能存在的空间交互作用机制;利用2011—2021年省级面板数据,通过空间联立方程等模型实证检验数字普惠金融发展与基本公共服务均等化的空间交互作用。结果发现:地区内部,数字普惠金融发展和基本公共服务均等化存在明显的正向互促效应。地区之间,数字普惠金融发展与基本公共服务均等化具有负向的空间交互效应,主要表现在邻近地区的基本公共服务均等化对本地数字普惠金融发展具有负向的空间溢出效应;同样地,邻近地区数字普惠金融发展对本地基本公共服务均等化也具有显著的负向空间溢出效应。据此,建议在着力推动本地数字普惠金融发展和基本公共服务均等化的同时,更应注重两者的区域协调发展,减少彼此具有的负向交互效应。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(02): 118-135.
    随着低硫优质炼焦煤资源的大量消耗,高硫煤的高效和资源化利用问题凸显,而硫的有效脱除是解决这一问题的关键。煤自身的性质,特别是其变质程度以及硫的赋存形态与分布直接影响煤转化过程中硫的迁移行为。基于此,本文综述煤中硫的赋存形态及其脱除方法,包括煤热解过程中硫的热转化行为,以及高硫煤在配煤炼焦过程中的应用。结果表明:煤的硫含量及其赋存形态受煤生成时期沉积环境的影响较大,不同形态硫分解的温度区间不同,导致在热解过程中其转化行为存在明显差异。因此,需要结合现有或采用新的表征方法,精确识别煤中硫的含量及其形态分布。采用机器学习结合先进的算法挖掘出统计数据蕴含的规律,是煤热解脱硫研究的新方向。通过调整配合煤的组成,利用高挥发分煤裂解产生的富氢自由基作为原位供氢体,与含硫自由基结合,促使生成的含硫气体随挥发分一同逸出;同时,通过调控高挥发分煤中的矿物质(尤其是碱性化合物)组成,降低其固硫作用,从而获得低硫高质量焦炭,是高硫煤在炼焦配煤中有效应用的可行途径。此外,研究煤炭化过程中传质效应对硫调控的作用机制,对于抑制含硫组分与焦炭的表面反应、实现高硫炼焦煤的清洁转化及其在配煤炼焦中的高效利用具有重要意义。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(02): 151-158.
    针对工业生产领域多电机运行状态远程监控存在的不足,基于远距离无线电(LoRa)无线网络技术,设计多电机运行状态远程智能监控系统。通过传感器采集电机的振动速度、加速度、位移及温度等状态信息,并将采集的电机状态信息通过LoRa无线网络传输至远程计算机,实现对电机运行状态的远程监控,当电机工作状态出现异常时发出告警信号,提示采取有效干预措施。信息传输网络采用主从架构,由1个接收终端与多个采集终端进行通信,实现对工业厂区内多台电机工作状态的监测。电机状态监测系统采用独立供电设计,以便于安装和维护。最后,搭建实验平台,对设计的监控系统进行功能测试。结果表明:设计的监控系统能够实时、稳定地获取电机的状态信息,验证了系统的稳定性和可靠性,系统的应用有利于保障电机的安全运行,维护生产的正常进行。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(01): 54-61.
    采用低钙高强熟料水泥和粉煤灰为主要原料制备低钙高强熟料水泥混凝土试件,设置单一氯离子侵蚀、单一碳化侵蚀和氯离子–碳化侵蚀3种机制进行混凝土侵蚀试验。以自由氯离子和总氯离子质量分数为评价指标,分析单一氯离子和氯离子–碳化作用下混凝土试件的抗氯离子侵蚀性能;以碳化深度和pH为评价指标,分析单一碳化和氯离子–碳化作用下混凝土试件的抗碳化性能,并通过氮气吸附法(BET)和扫描电镜(SEM)分析混凝土试件的孔结构和微观形貌特征。结果表明:与单一氯离子侵蚀相比,氯离子–碳化侵蚀作用下混凝土试件内部侵蚀深度基本相同,为20~25 mm,但自由氯离子和总氯离子含量上升、结合氯离子含量下降,最可几孔径增加8.1 nm,孔结构粗化,微观形貌出现不规则的簇状C—S—H凝胶结构和大量的CaCO3,孔隙数量增加,连通性增强,抗氯离子侵蚀性能有所下降;与单一碳化侵蚀相比,氯离子–碳化作用下混凝土试件内部碳化深度下降,完全碳化区和部分碳化区深度也有所减小,孔结构细化,微观形貌出现氯离子晶体和Friedel盐,且填充于孔隙中,结构更密实,试件的抗碳化性能增强。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(01): 72-83.
    安徽省处在长三角一体化、长江经济带等多个国家战略叠加的枢纽地带,省内上市公司金融化趋势如何?同时,关系交易是我国商业模式的典型特征,又会对企业金融化产生怎样的影响?以2012—2022年安徽省沪深A股非金融类上市企业为研究对象,探讨安徽省企业间的关系交易(客户与供应商)对企业金融化进程的影响,剖析这一过程中的传递路径与作用原理。研究发现:安徽省上市公司客户/供应商集中度有效抑制企业金融化行为,在非国有企业和治理水平较高的企业抑制作用更明显;融资约束与代理成本的缓解机制为实现这种抑制作用奠定了重要基础。研究结果丰富了关系交易和企业金融化的相关理论,有助于理解安徽省实体企业金融化的驱动因素。一方面,警示安徽省上市公司权衡供应商/客户集中度的影响,推动上下游协力合作,增强企业价值;另一方面,提示政府和资本市场全面认识“脱实向虚”现象,为监管机构及政策制定者提供导向,预防金融领域系统性风险,确保金融体系安全。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(01): 25-36.
    针对奥氏体基低密度钢在真空感应熔炼中极易出现的晶粒长大等缺陷对其腐蚀性能产生不利的影响,以真空感应熔炼奥氏体基低密度钢150Mn20Al10(20%Mn,10%Al和1.5%C,质量分数)为研究对象,采用电渣重熔对感应熔炼铸坯进行重熔,并对电渣重熔前后的铸坯进行锻造。采用正交试验方案对真空感应熔炼锻棒、真空感应熔炼锻板和电渣重熔锻板3种试样进行海水模拟腐蚀试验,研究海水流速、腐蚀时间、pH和生产工艺等因素对钢150Mn20Al10海水腐蚀增重的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对钢150Mn20Al10的宏微观形貌、组织结构及腐蚀产物进行表征分析。结果表明:影响真空感应熔炼锻棒、真空感应熔炼锻板和电渣重熔锻板腐蚀增重的主次因素为流速>时间>pH>生产工艺;相同海水流速条件下,电渣重熔锻板表面存在较多的Al2O3,Fe3O4等产物,耐蚀性能优于真空感应熔炼锻棒和锻板;3种试样均以均匀腐蚀为主,局部发生少量的点蚀,电渣重熔锻板在流动海水腐蚀过程中的腐蚀速率比真空感应熔炼锻棒和锻板小,点蚀敏感性比真空感应熔炼锻板和锻棒弱。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(01): 46-57+97.
    机械设备状态监测与故障诊断的关键是故障特征的表征与提取,采用基于熵及相关方法建立的非线性动力学指标能够提取蕴藏在振动信号中的非线性故障特征信息。自熵方法引入以来,通过不断修改和改进来提高熵估计的准确性,多尺度熵进一步拓展了时间序列其他尺度上包含的复杂度信息,其在设备状态监测与故障诊断中得到广泛应用。本文对单一尺度熵及多尺度样本熵、多尺度模糊熵、多尺度排列熵和多尺度散布熵等多尺度熵方法在机械智能故障诊断中的应用进行综述,总结不同方法的特点优势与不足;针对多变量数据处理问题,综述由单变量推广到多变量的多元多尺度熵的应用发展过程。最后结合多尺度熵相关方法在机械智能故障诊断中面临的问题与挑战,对未来发展方向进行展望,即在工业大数据应用、故障机理、可解释性角度构建基于熵的深度学习模型。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(01): 98-108.
    从政银关联和委托代理关系视角分析小额信贷机构(MFI)对脱贫户帮扶意愿形成的理论逻辑,基于小额信贷机构帮扶意愿的现状调查与分析,利用Ologit排序模型对影响MFI帮扶意愿的主要因素进行实证分析。结果表明:以所有权和管理控制权为基础的政银关系和信贷帮扶机制中的委托代理关系,是影响MFI对脱贫户帮扶意愿的主要因素;MFI的帮扶意愿程度总体较低,但农村金融机构的帮扶意愿高于商业银行,且传统农村金融机构高于新型农村金融机构;政银合作和信贷帮扶激励会显著推动MFI对脱贫户的帮扶,脱贫人口小额信贷风险会显著降低MFI的帮扶意愿,而帮扶效果和扶贫小额信贷的可持续性对推动帮扶具有积极作用。基于此,应明确MFI的社会责任,进一步优化小额信贷政策的激励机制,针对不同类型的MFI实施差异化的激励和约束政策,提高脱贫户的生产创收能力和信用意识。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(02): 195-203.
    以在建大理-漾濞-云耳高速公路工程为背景,针对2021年6.4级漾濞地震下典型路堑滑坡,采用电测量及无人机航测等方法对路堑滑坡灾害特征开展现场调查及测试;结合室内模拟试验建立的土体电参数与损伤因子的相关性,通过关系映射评估路堑边坡损伤演化规律,探究地震典型路堑滑坡特征及其诱发机制。结果表明:开挖扰动会增加地震滑坡风险,地震作用下路堑边坡开挖面的顶部形成贯通主裂缝,最大宽度及深度可达3~4 m;路堑滑坡致灾程度受到地震烈度及支护措施的影响,随地震烈度的降低,裂缝宽度及深度呈减小趋势,支护措施的增加可显著降低边坡的滑移风险;震损边坡在降雨渗流作用下,沿裂缝深度方向土体损伤度进一步升高,后缘面区域损伤因子大于0.36,裂缝宽度从2.9 m快速增至8.0 m。综上,支护不足、地震烈度与边坡受损程度呈正相关,未支护边坡受到地震的影响较大;地震与降雨作用之间存在互促效应,降雨会极大影响震损边坡的稳定性。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(02): 189-194.
    以螺旋翅片管式换热器为研究对象,选取烟气进出口压降表征换热器流动阻力的大小、努塞尔数(Nu)表征换热器对流换热的强弱,利用Fluent软件模拟分析不同烟气流速下翅片结构参数对换热器流动阻力和换热效果的影响,并引入性能因子综合评价翅片结构参数对换热器换热性能的影响。结果表明:烟气流速一定时,翅片高度增加、厚度加厚和间距缩短均会使换热器进出口压降和Nu增加,在增大换热器流动阻力的同时,换热效果得到增强;翅片结构参数和性能因子的变化规律与Nu相反,选取高度较低、厚度较薄、间距较稀疏的翅片参数时换热器的综合性能更好;此外,与结构参数不同,烟气流速加快时Nu和性能因子均增大,能提升翅片管换热器的综合换热性能。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(05): 499-506.
    为提高智能小车轨迹跟踪的精度及抗干扰能力,提出1种基于前馈型变论域模糊控制方法。以自动导向小车(automated guided vehicle,AGV)为研究对象,建立小车运动学模型对其进行动力学分析;在保持主控制参数不变的情况下,将前馈控制加入变论域模糊控制,搭建前馈型变论域模糊PID(proportional-integral-derivative)控制系统,通过变论域模糊PID控制调整参数使系统获得较好的稳定性,再通过调整前馈控制参数使系统的目标跟踪性能达到最佳;设定S形曲线跟踪路线,在Matlab/Simulink平台下搭建传统PID、模糊PID、变论域模糊PID及前馈型变论域模糊PID等4种控制模型进行仿真实验,比较验证本文方法的控制性能。结果表明:无干扰情况下,4种控制方法的车辆转弯最大横向偏差分别为0.258 0,0.198 8,0.179 2和0.112 5 m,本文方法的偏差最小,轨迹跟踪精度最高;模拟真实路况下,4种控制方法的车辆转弯最大横向偏差分别为0.891 7,0.820 9,0.791 7,0.683 3 m,本文方法的偏差依然最小,抗干扰能力最强,验证了本文所提控制方法兼具跟踪高精度和良好稳定性的优点。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(05): 466-473.
    利用Gleeble-3500热模拟试验机,在变形温度为750~900℃、应变速率为0.1~10.0 s-1的条件下对铸态Cu-3.27Ti合金进行热压缩模拟试验;在此基础上构建Cu-3.27Ti合金高温本构关系模型、绘制热加工图,研究热变形温度、应变速度对Cu-3.27Ti合金热变形行为和组织演变过程的影响,优化其热变形工艺参数。结果表明:建立的高温本构关系模型可较好地表征Cu-3.27Ti合金变形温度、应变速率以及流变应力之间的关系,热加工图显示合金存在1个功率耗散峰值区和2个流变失稳区,功率耗散峰值约0.27,对应的变形条件为900℃,功率耗散峰值区与失稳区不重叠,理论上900℃条件下Cu-3.27Ti合金的热加工性能较好;变形温度和应变速率对Cu-3.27Ti合金微观组织动态再结晶比例和再结晶晶粒平均直径均有明显影响,两者均随变形温度和应变速率的升高而上升,当组织完全再结晶后变形温度和应变速率对晶粒平均直径的影响更显著;Cu-3.27Ti合金在750℃变形时细小的再结晶晶粒呈链状分布于初始晶粒周围,呈现出流变失稳特征,变形条件为900℃/10.0 s-1时,合金的微观组织完全再结晶且晶粒比较细小均匀,比较适于进行热加工。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(05): 573-582.
    分布式柔性作业车间调度是生产调度的1个重要分支,工件的动态到达作为实际生产中的1种常见扰动情况,进一步增加了作业车间调度问题的复杂性和不确定性。针对带有工件动态到达的分布式柔性作业车间调度问题(DA-DFJSP),提出1种分批调度策略,将原本的动态调度问题转化成一系列连续调度区间上的静态调度问题,构建以最大完工时间为优化目标的混合整数规划模型;在此基础上,结合问题特征采用批次、工厂、工序、机器的4层染色体编码及快速贪婪搜索插入的解码方式改进遗传算法,同时引入多种交叉、变异算子来增强染色体的多样性;最后,基于FJSP标准算例构建DA-DFJSP测试算例进行仿真对比实验,验证所提策略和改进算法的求解优势。结果表明:相较于传统的重调度策略和改进前的遗传算法,采用分批调度策略和改进的遗传算法(IGA)所求调度方案具有更短的完工周期、更均匀的工厂加工负荷及更高的设备工作效率,IGA与分批调度策略之间有高度的契合性,能够有效提升生产效率。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(03): 256-264.
    提出1种新型的“锻-退”循环热加工工艺,且对Ti-Nb-V-B微合金钢进行热处理实验,研究“锻-退”循环对Ti-Nb-V-B微合金钢晶粒尺寸和力学性能的影响;通过透射电镜组织观察和热力学计算,探究Ti-Nb-V-B微合金钢“锻-退”循环晶粒细化机理,并建立微合金钢晶粒细化模型。结果表明:“锻-退”循环热处理可显著细化Ti-Nb-V-B微合金钢的晶粒,“三锻三退”试样的晶粒度由锻前2.5~4.0级细化到9.5~11.5级;“三锻三退”试样的综合力学性能得到显著改善,与“一锻一退”相比,其抗拉强度(Rm)、屈服强度(Rel)、断后伸长率(A)、断面收缩率(Z)和夏比冲击功(KV)分别提高了10.6%,9.9%,18.8%,30.2%和135.0%;Ti-Nb-V-B微合金钢中NbC,TiC,VC和Cr23C6第二相的析出温度分别为1 202,1 187,897,672℃,锻前加热和锻造过程中均发生VC和Cr23C6的溶解,锻后退火可促进第二相的析出,“锻-退”循环过程中发生NbC和TiC的析出,锻前奥氏体重结晶、锻造再结晶和锻后退火第二相析出的协同效应是Ti-Nb-V-B微合金钢获得细晶的重要机制。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(04): 457-465.
    根据相似理论,按模型与原型尺寸的1:5建立铁水包物理模型,用于进行固液两相流实验,研究搅拌桨插入深度与转速对铁水包内粒子分散行为的影响;在此基础上,采用Fluent软件中的流体体积(VOF)模型与离散相模型(DPM)模拟分析桨叶尺寸对铁水包流场及脱硫剂分散效果的影响。结果表明:搅拌桨插入深度为95~125 mm时,随插入深度的增加,铁水包底部的粒子数先增后减;插入深度在105~115 mm区间粒子分散效果较好。转速为112~180 r/min时,随转速的增加,铁水包底部的粒子数先明显增多后略有减少;转速大于180 r/min时,底部粒子数基本不受转速影响,粒子混合效果较好的物理模拟工况为搅拌桨插入深度115 mm、转速147 r/min。旋转桨叶下方存在弱流区,流场速度低于0.4 m·s-1,增加桨叶直径,流场整体速度增加,漩涡深度加深,弱流区有减小趋势;桨叶直径超过1 440 mm时,弱流区基本不变,同时随桨叶直径的增加,铁水包底部区域脱硫剂含量增加,有利于提高脱硫剂利用率,节约成本;桨叶直径为1 540 mm时,搅拌桨上表面中心部分裸露,桨叶直径过大易出现卷吸空气的现象,降低铁的收得率;桨叶距离铁水包包壁较近,会增大流体对铁水包壁面的冲刷作用,有损铁水包的工作寿命。综合搅拌效果与脱硫剂分散程度,搅拌桨直径1 440 mm时粒子混合与脱硫剂分散效果较好,搅拌桨桨叶与铁水包最优直径比为0.401。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(04): 392-402.
    硅钢热轧后的退火处理对其组织织构具有显著的影响,通过控制热轧条件制备单相区和双相区热轧无取向硅钢试样,并对试样进行退火处理实验(900,1 200℃退火15 min),研究退火对单相区和双相区热轧硅钢组织织构的影响。结果表明:热轧硅钢试样中的动态再结晶区域退火后进一步发生静态再结晶,而热轧后未发生动态再结晶的形变组织退火后仍未发生静态再结晶;本文退火条件下试样未发生明显的相变,总体上静态再结晶不利于{100}织构的提高,热轧过程中的剪切变形程度越大,越有利于退火后{100}织构的形成;单相区热轧试样中的动态再结晶是由剪切变形形成的,而双相区热轧试样中的动态再结晶主要是由铁素体-奥氏体相变形成的,由此导致单相区和双相区热轧试样在不同温度退火后的静态再结晶晶粒尺寸和主要织构组分等存在显著差异。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(04): 441-449.
    基于某钢厂不同电磁搅拌参数调控的Fe-3.2%Si取向硅钢连铸坯凝固结构及热轧工业试验,采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)等检测技术,表征分析连铸过程电磁搅拌参数对铸坯凝固结构中柱状晶率的影响,探讨柱状晶率对热轧板织构的影响机制。结果表明:电磁搅拌器的工作电流(3 Hz)由900 A降到200 A,铸坯凝固结构中柱状晶率由40.1%增加到68.5%,柱状晶初始尺寸也随之增大;热轧板表层以铜型和黄铜织构为主,次表层以Goss织构为主,中心层主要为沿轧向延伸的α纤维织构及较弱的γ纤维织构。随铸坯柱状晶率的提高(40.1%~68.5%),热轧板再结区晶粒尺寸增加,有利于次表层Goss织构的保留;提高铸坯柱状晶率可降低热轧板中心层再结晶程度,中心层变形晶粒变大,不利于{114}<481>织构晶粒的形核与长大,且明显提高了织构强度梯度。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(04): 403-411.
    采用大样电解、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)检测分析3.0%Si-0.85%Al-0.27%Mn高牌号无取向硅钢铸坯和成品板中全尺寸夹杂物的形貌、数量,并基于夹杂物种类分析主要夹杂物的来源。结果表明:铸坯中大型夹杂物的含量为2.18 mg/10 kg,引起无取向硅钢成品板表面线状缺陷的大型夹杂物来源于保护渣、顶渣及耐材的复合夹杂物;成品板中尺寸为0.50~5.00μm的显微夹杂物主要为A12O3,mCaO·nAl2O3,mAl2O3·nSiO2,mMgO·nAl2O3,AlN和硫化物等夹杂物,形貌分布多样化;0.10~1.00μm微细夹杂物的平均尺寸为0.30μm,分布密度为4.95×10~4个/mm2,尺寸主要分布在0.10~0.30μm范围;小于500 nm的析出相主要为球形或近球形的MnS和Cu2S、矩形的AlN和TiN及部分形貌较为复杂的细小氧化物,尺寸主要分布在50~200 nm范围;50~100 nm析出相的分布密度为5.23×10~5个/mm2。钢液温降和二次氧化过程生成的细小氧化物、后序热处理中析出的Cu2S和均热过程未析出的AlN,TiN,MnS均以微细夹杂物析出,钉扎晶界,严重影响晶粒的生长,恶化无取向硅钢磁性能。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(06): 610-619.
    为提高车辆的跟踪精度与侧向稳定性,根据四轮转向车辆的机动性特点,设计1种考虑侧向稳定性的横纵向综合跟踪控制器。基于上层提供的参考速度,在考虑道路曲率与侧向加速度约束的条件下进行安全速度约束,得到平滑的安全速度曲线;将横向跟踪与速度跟踪结合,搭建基于模型预测控制算法的横纵向跟踪综合控制模块,以参考路径、安全速度为目标,求解横纵向同时约束下的前后轮转角与纵向期望加速度;基于车辆逆纵向动力学模型设计纵向下位控制模块,考虑车辆载荷转移效应,根据纵向期望加速度计算电机扭矩与车轮制动力矩;选用CarSim与Matlab/Simulink平台进行双移线工况联合仿真实验,且与横纵向独立控制器进行实时性对比,验证设计控制器的跟踪精度和侧向稳定性。结果表明:设计控制器的跟踪效果较佳,横向跟踪误差峰值为0.038 4 m、横摆角误差峰值为0.27°、速度跟踪误差峰值为0.097 3 km/h、车辆侧向加速度不超过0.4g,且合加速度处于附着椭圆内,可满足精度与稳定性要求;同时控制器迭代时间较独立控制器缩短了29.1%,有效提高了车辆控制的实时性。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(06): 655-666.
    将羟基磷灰石(HAP)和水热炭(HTC)混合制备新型复合钝化剂HAP-C,采用扫描电子显微镜和能谱分析、X射线衍射、傅立叶红外光谱等测试方法表征HAP-C的形貌特征、晶体结构和官能团;以As污染土壤为研究对象,探究添加质量分数为1%,3%,5%的HAP-C对土壤理化性质、砷形态及酶活性的影响,采用高通量测序技术分析土壤微生物群落组成的变化特征。结果表明:HAP-C含有HAP和HTC的主要特征元素(碳、氧、磷和钙)、晶体结构与主要官能团(P—O,—OH,C=O,—CH2—);HAP-C的添加可降低土壤中可被生物利用的吸附态砷含量(22.20%~40.26%,质量分数,下同),3%HAP-C的钝化效果最显著;HAP-C对土壤砷的钝化机理主要包括表面络合、化学沉淀和离子交换,HAP-C的添加可提高土壤的pH(19.56%~21.51%)和电导率(205.99%~290.91%)及增加土壤的有机质(23.12%~32.16%)、有效磷(104.29%~176.54%)和硝态氮含量(203.33%~250.19%),同时提高土壤酶活性及微生物物种的丰富度和多样性;砷污染土壤中产黄杆菌属(Rhodanobacter)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)相对丰度较高,3%HAP-C处理组中产黄杆菌属(Rhodanobacter)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)的相对丰度与对照组相比分别增加了10.30%~29.06%,34.94%~48.12%。HAP-C的添加不仅可提高土壤As的钝化效果,还可改善土壤环境健康状态,其在As污染土壤修复工程中具有一定的应用潜力。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(06): 627-635.
    为提高点云拼接精度,针对物体表面平整光滑而寻找关键点要求高的问题,提出1种改进的基于快速点特征直方图(FPFH)描述子的点云配准方法。对待配准的点云进行体素降采样,以此点作为关键点,并计算FPFH描述子用以描述局部特性;估计两点云之间点到点的对应关系,并经过随机采样一致性(RANSAC)算法取内点、去外点,估计初始位姿;利用迭代最近点(ICP)方法对点云进行精配准,完成点云数据的配准;依次对相邻的点云进行配准,获得旋转平移矩阵,实现点云拼接。利用公共数据集点云与自主扫描的石头点云数据,采用本文方法与传统ICP方法进行对比仿真实验,验证本文方法的有效性。结果表明:与传统ICP配准方法相比,本文方法的适应度分数为1.579E-05,显著低于点到点和点到面ICP配准方法的适应度分数;对于公共数据集不同角度下的点云拼接,本文方法的相邻点云间配准平均适应度分数达到2.058E-04,平均MSE为0.075;对于自主扫描的石头点云拼接,去除错误匹配点对后保留的对应关系基本呈现平行效果,拼接结果符合预期。使用降采样点作为关键点,并计算FPFH描述子后进行点云配准,不仅可有效降低计算复杂度,配准精度也得到显著提升,尤其在处理表面平整光滑的物体时,本文方法可为点云拼接提供良好基础,具有较好的实用性。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2024, 41(05): 483-489.
    结合实验与理论计算,分析纳米乳液的组装结构和稳定性,通过能量最小化结构优化和分子动力学模拟,考察柠檬烯纳米乳液在油藏沥青质和胶质中的行为,探讨柠檬烯纳米乳液驱油剂的作用机制。结果表明:柠檬烯分子的强疏水性和非平面结构在驱油过程中发挥关键作用,其疏水特性促进表面活性剂组装成高度稳定且尺寸较小的纳米胶束,从而有效减少地层对纳米乳液的吸附损失,扩大波及体积。此外,柠檬烯的非平面结构使其在分子间不规则碰撞中灵活旋转,能够深入渗透至稠油中的沥青质和胶质,并通过π—π相互作用解离这些组分的缔合作用,降低稠油黏度,增强流动性和剥离性能,从而显著提高原油采收率。这些发现为深入理解纳米乳液驱油剂的增产机制提供了新视角,并为开发更高效的纳米驱油剂提供了重要参考。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(03): 276-286.
    针对复杂多目标异构自动引导车调度问题(MOSPHA-CP),综合考虑货物关联性与优先级,建立融合违约成本、客户信誉度、拣选时间要求、货物需求量及客户等级等优先级因素的多目标优化模型。为高效求解该问题,提出一种改进的混合变邻域搜索算法(hybrid variable neighborhood search,HVNS),其采用两阶段聚类与随机成本最优机制生成高质量的初始解,通过关联性破坏重组机制实现邻域扰动以避免早熟收敛,并结合多种邻域变换操作执行全局搜索以获得优质的可行解。采用IACO,GAVNS及改进的HVNS算法进行仿真实验,基于求解质量、收敛性、帕累托前沿等性能指标比较验证改进算法求解MOSPHA-CP的有效性。结果表明:改进HVNS在解质量上较对比算法提升30%40%,且收敛性和帕累托前沿指标均表现出显著优势,验证了该算法求解MOSPHA-CP的有效性。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(03): 245-252.
    针对电磁辐射和电磁干扰对电子设备运行和人体健康的潜在危害,采用水热法制备M型六角锶铁氧体(SrFe12O19)纳米片,并通过离子交换法将不同掺量的磷酸银(Ag3PO4)纳米颗粒附着在锶铁氧体表面,制备SrFe12O19/Ag3PO4系列纳米复合电磁屏蔽材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征材料的晶体结构及微观形貌,采用振动样品磁强计(VSM)和网络矢量分析仪(VNA)分别测试材料的磁性能和电磁波吸收性能,探讨磷酸银附着量对纳米复合材料微波吸收性能的影响。结果表明:Ag3PO4纳米颗粒均匀分布在六角锶铁氧体片表面,且其负载量随Ag3PO4含量的增加而显著提高。当Ag3PO4质量分数为3%、吸波涂层厚度为5.0 mm时,复合材料在7.3 GHz处的最小反射损耗达-23.6 d B;当吸波涂层厚度增至5.5 mm时,反射损耗<-5.0 GHz的有效吸收带宽达4.0 GHz(3.9~7.9 GHz),证实出SrFe12O19/Ag3PO4纳米复合材料在微波吸收领域具有优异的性能表现和较好的应用前景。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(03): 306-311.
    为进一步简化信息论中的复杂问题,利用Shirshov算法对特定生成关系进行约化,给出Markov链反向链和子链保持Markov性的简化代数证明;在基于半环的Markov链刻画基础上,研究Markov随机场的代数表征,通过Shirshov算法计算出Markov随机场生成关系的Gr?bner–Shirshov基,进而得到半环Markov标准型。基于该标准型,提出随机变量构成Markov随机场的代数判据,并给出联合熵、条件熵和互信息等信息量的标准型表示。最后,通过具体实例计算Markov随机场生成关系的Gr?bner–Shirshov基及标准型,证明了随机变量(X1,X2,X3,X4)构成该Markov随机场的充要条件,即为当且仅当任意p∈K4, yp=θ,其中K4={9,10,11}。
  • Journal of Anhui University of Technology. 2025, 42(03): 332-343.
    以2009—2020年深市中小板和创业板IPO企业为研究样本,通过手工收集的风险投资退出数据,实证分析国有与非国有风险投资背景对退出时机选择的影响,并探讨减持新规实施与注册制改革的调节作用。此外,进一步从风险投资机构持股比例以及创业企业股权集中度层面对调节效应进行异质性分析。结果表明:与非国有风险投资相比,国有风险投资在IPO后退出创业企业的时间更晚;减持新规与注册制改革进一步强化了国有风险投资的延迟退出效应,且这种效应在高持股比的风险投资机构以及低股权集中度的创业企业中更为突出;国有风险投资机构在维护创业资本市场稳定发展中发挥重要作用,以完善资本市场为目标的政府监管政策若能实现优化升级,将有助于更好地发挥国有风险投资机构的政策导向功能,从而增强市场活力。为此,监管部门需要精准施策,通过建立健全差异化的退出机制和信息披露制度,既可防范上市后资本无序退出对企业经营的冲击,又可有效遏制短期套利行为,切实维护市场公平秩序,提升资本配置效率。