主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
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黑龙江科技大学学报

期刊英文名:Journal of Heilongjiang University of Science and Technology

  《黑龙江科技大学学报》,双月刊,创刊于1991年,是黑龙江省教育厅主管、黑龙江科技大学主办的公开发行的综合性学术刊物,其前身为《黑龙江矿业学院学报》、《黑龙江科技学院学报》;是中国科技论文统计源期刊,中国科技核心期刊,RCCSE中国核心学术期刊(A),为美国《化学文摘》、美国《剑桥科学文摘》、美国《乌利希期刊指南》、俄罗斯《文摘杂志》、波兰《哥白尼索引》收录期刊。
  • 摘要:<正>《黑龙江科技大学学报》是黑龙江科技大学主办的公开发行的综合性学术刊物,欢迎校内外专家赐稿。编辑部采用双盲制审稿,按稿件编发程序,一视同仁,择优编排。1.征稿范围本刊欢迎矿业工程、安全工程、环境与化工工程、自动化工程、机械工程、材料科学与工程、土木工程及相关学科有创见的学术论文、重要科研项目研究成果、重大学术问题的述评。本刊对各类基金项目成果论文,优先发表。请在地脚处注明资助基金名称和编号,并附证明复印件。
  • 作者(Author):赵艳芹张恒童朝娣
    关键词(KeyWords):瓦斯灾害预警关联规则数据挖掘Eclat算法

    摘要:为了有效挖掘历史监测数据中各监测指标之间的隐含关系,提高关联规则挖掘的效率,以井下瓦斯浓度、温度、风速等多个监测数据作为研究对象,提出一种基于Eclat算法的瓦斯灾害预警及数据分析模型,将检测到的瓦斯浓度、温度、风速等大量的数据样本以及每条记录的标签作为模型输入,通过提取频繁项集、剪枝、置信度计算等操作生成关联规则,利用某煤矿部分监测数据验证该方法。结果表明,Eclat瓦斯灾害预警算法运行效率较高,能够表征关联规则说明各指标与瓦斯浓度的影响关系。
  • 作者(Author):王国权巩燕
    关键词(KeyWords):人脸识别小波分析稀疏表示PCA特征提取

    摘要:为提高人脸图像识别率,提出一种小波分析和稀疏表示相结合的人脸图像识别方法。首先采用小波分析方法将图像分层,得到一副低频分量和水平、垂直、对角线分量,然后对人脸图像进行主成分特征提取和降维,稀疏表示各个图像,再根据分类器性能不同,判断多个分类结果,实现不同复杂干扰情况下的图像识别。利用ORL数据库和Yale数据库图像开展仿真实验,结果表明,文中算法较传统的稀疏表示具有更好的识别效果。该研究为人脸图像识别提供了新方法。
  • 作者(Author):朱显辉张亢师楠于越吴禹衡
    关键词(KeyWords):光伏电池改进平抛运动模型牛顿迭代法I-V曲线误差分析

    摘要:为建立准确、通用的光伏电池输出特性曲线模型,提出一种基于改进平抛运动学模型的光伏电池输出特性曲线建模方法。该方法基于光伏电池三段式平抛运动学建模思路,采用零重力场下质点的运动轨迹拟合光伏输出特性曲线的第1段,采用负增长重力加速度的质点平抛运动轨迹拟合光伏特性曲线的第2段,采用正增长重力加速度的质点平抛运动轨迹拟合光伏特性曲线的第3段,并以超越方程迭代求解的理论值作为基准,对比分析9种不同型号的光伏电池建模精度。结果表明,改进平抛运动模型光伏电池建模方法的精度比传统平抛运行学模型提高1.00%,验证了所提模型的准确性和普适性。
  • 作者(Author):江晓林唐征宇渠苏苏
    关键词(KeyWords):压缩感知SWOMP算法分段回溯信号重构

    摘要:为解决压缩感知中阶段性弱正交匹配寻踪算法(SWOMP)重建精度低的问题,提出一种分段回溯弱选择正交匹配跟踪算法(SCWOMP)。该算法在SWOMP算法基础上加以改进,首先采用算术阈值策略和最大相关列两种状态,根据具体阶段选择不同标准提高所选索引的精度,然后引入一个回溯步骤灵活地删除以前处理中错误选择的一些索引,以较低的复杂度获得较好的重建性能。仿真结果表明,在相同条件下,相较于SWOMP算法,SCWOMP算法可以得到更好的重建效果和较准确的重建概率。
  • 作者(Author):武俊峰崔怀鹏梁燕华周裕成燕峰
    关键词(KeyWords):冲击地压声发射抗压强度支持向量机粒子群算法

    摘要:为有效预防冲击地压灾害发生,解决人为选取支持向量机参数泛化能力差的问题,引入粒子群算法,将声发射特征信号和煤岩抗压强度作为输入,以综合危险指数作为输出,建立煤岩冲击地压预测模型,通过粒子群算法优化支持向量机参数,预测冲击地压综合危险指数。结果表明,与网格搜索法的支持向量机、遗传算法优化过的支持向量机相比准确率达97.16%,应用粒子群算法优化过的支持向量机预测方法减小了系统误差。该算法具有泛化能力强,对煤岩冲击地压预测的准确性提供参考。
  • 作者(Author):杨莹谢泽赵为光
    关键词(KeyWords):电动汽车充电路径能量损耗电池寿命蚁群算法

    摘要:电动汽车存在电量耗尽的风险,研究一种安全经济的电动汽车充电路径规划方法。以电动汽车路径最短、等待及充电时间最短、附加能量损耗最少和电池寿命最长这四方面为优化目标,以路径选择、电池放电阀值、充电停车为约束条件,建立电动汽车充电路径规划模型。在复杂路网下降低车辆能量损耗并延长电池使用寿命,利用蚁群算法,以某城市30 km×30 km包含4个快充式充电站区域为例进行仿真。结果表明:该方法能够优先推荐动态能耗和电池寿命最优路径,验证了所提优化策略的可行性。该研究为不同需求下的车载导航提供了技术支持。
  • 作者(Author):时颖
    关键词(KeyWords):认知无线电频谱检测干扰吞吐量

    摘要:在认知无线电系统中,针对最大化认知用户吞吐量问题,提出了一种功率优化控制与系统传输参数优化方案。该方案是基于序贯能量检测方法,保证授权用户在低于一定干扰功率阈值下,将认知用户平均吞吐量描述成一个带约束条件的优化问题,利用优化理论解析得到最优功率控制方案和最优传输参数方案。仿真表明,提出的优化方案使认知用户吞吐量得到明显提升,并且最大吞吐量与干扰阈值的变化成正比。该研究可为提高5G系统频谱资源利用提供参考。
  • 作者(Author):王娟李伟张月齐志铭
    关键词(KeyWords):通信模型混沌键控WALSH码高斯近似法

    摘要:为改善相关延迟-调频-差分混沌键控系统接收信号中引入不同时刻混沌信号之间的干扰分量,提出一种基于正交WALSH码的相关延迟-调频-差分混沌键控通信模型。该模型在每个比特周期内同时传输混沌信号、二进制数据信息与正交WALSH码相结合的已调信息信号,通过正交WALSH码区分上述两个信号。结果表明,在一定的信噪比和扩频因子条件下,正交WALSH码的相关延迟-调频-差分混沌键控通信模型的误码性能和抗干扰性能明显优于相关延迟-调频-差分混沌键控和码移差分混沌移位键控,合理选择参数能够实现该模型的系统性能最优。
  • 作者(Author):苏勋文林静雯陈松涛岳兵
    关键词(KeyWords):风力发电次同步振荡阻尼抑制静止同步补偿器

    摘要:为解决风电外送中次同步振荡给电网带来的安全隐患问题,分析SSCI的发生机制,构建STATCOM的抑制模型,采用复转矩法建立双馈风机系统接入STATCOM前后的阻尼模型,利用时域仿真法,在PSCAD中仿真验证STATCOM的抑制效果。结果表明:接入STATCOM前,在系统谐振频率和双馈风机轴系统扰动频率互补的情况下,系统阻尼为负;接入STATCOM后,在调制信号中次同步电压的分量相位和STATCOM接入点系统电压相位相反的情况下,系统阻尼为正,振荡被有效抑制。仿真结果验证了STATCOM可以有效抑制风电场次同步振荡。
  • 作者(Author):薛易张旺李坚
    关键词(KeyWords):柔性直流输电控制策略PSCAD/EMTDC

    摘要:针对传统柔性直流输电系统控制方法存在运行不稳定、可靠性不高等问题,在外环电压控制的基础上,加入相对控制环节,送端电压源换流器通过控制输出电压相对发电机端电压的相位角和幅值,分别控制与送端系统交换的有功功率和无功功率。采用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建系统外环和内环的控制模型,在受端设置单相对地短路故障,仿真分析系统有功功率变化、无功功率变化、交流母线电压有效值和调制比。结果表明,故障发生后有功功率、无功功率在0.5 s内迅速恢复稳定,证明所设计的控制系统具有良好的控制能力,实现了电压源换流器传输功率的独立、灵活调节。
  • 作者(Author):沈显庆任琳琳
    关键词(KeyWords):康复机器人轨迹跟踪刚体连杆RBF神经网络

    摘要:针对下肢康复机器人轨迹跟踪效果不理想的问题,采用刚体连杆装置,设计一种下肢康复机器人外骨骼机械结构,提出RBF神经网络补偿逼近运动学矩阵参数的控制方法。利用Matlab软件对两关节机器人轨迹跟踪开展仿真实验。结果表明:无补偿情况下,机械结构控制输出的跟踪轨迹与理想轨迹偏差较大;采用RBF补偿逼近后,轨迹跟踪效果得到改善,误差收敛速度达到最佳。该研究可为下肢康复机器人控制系统研究提供重要参考。
  • 作者(Author):刘春生那洪亮万丰
    关键词(KeyWords):碟盘刀具结构参数刚度计算模态分析

    摘要:为研究碟盘刀具主要结构参数对其刚度与模态的影响,将碟盘刀具等效为悬臂梁,利用差分法构建了碟盘刀具刚度的计算模型,采用ABAQUS有限元分析软件建立碟盘刀具与刀轴的三维实体模型,运用Lanczos算法分析了不同结构碟盘刀具的模态,获得碟盘刀具的固有频率和模态振型等参数。结果表明:碟盘刀具近似刚度和固有频率均与楔面角度及半径负相关;碟盘刀具振型主要集中在楔面部分,从边缘到中心变形量逐渐减小,第4阶变形量达到最大;固有频率与振型均在第1阶至第2阶、第3阶至第4阶、第5阶至第6阶三处变化剧烈。该研究为完善碟盘刀具的结构设计提供了借鉴。
  • 作者(Author):孙彩玉潘宇罗克洁刘美辰李立欣
    关键词(KeyWords):微生物电解池厨余垃圾外加电压甲烷产率TS去除率

    摘要:为实现固体污染物的高效处理与能量回收,以厨余垃圾为底物,构建单室无膜微生物电解池(MEC),考察不同外加电压对系统处理厨余垃圾效能的影响。结果表明,在外加电压0~1.4 V范围内,MEC系统累积甲烷产率和TS去除率随电压的升高而升高,最大值分别为271±23 mL/g和44.3%±2.6%,较传统厌氧消化(即0 V电压组)分别提高了66.3%和43.8%。更高的外加电压(2.0 V)则对厌氧微生物代谢活性产生抑制作用,导致系统运行性能大幅度下降。在适合的外加电压范围内,MEC能够有效提高对厨余垃圾的处理效果。
  • 作者(Author):丁慧贤柳开智孙泽飞王东
    关键词(KeyWords):甲醛2''') TiO2" data-show="keyboard">">TiO2铋系化合物等离子体

    摘要:室内空气中,甲醛超标给人体造成潜在的持久性伤害问题正在日益凸显,传统脱除空气中甲醛的方法在能耗、处理量、脱除率等方面存在诸多不足,等离子体与催化剂结合脱除空气中甲醛是一条新的途径。采用均匀沉淀法制备不同TiO2-铋系复合催化剂,将其与等离子体结合。在催化剂复合比为3∶7时,分别对单纯TiO2-BiVO4催化剂不放电时甲醛的脱除率、单纯等离子体放电时甲醛的脱除率,以及催化剂TiO2-BiVO4与等离子体共同作用对甲醛的脱除率进行对比研究。结果表明,单纯催化剂的甲醛脱除率为6.00%,单纯等离子体对甲醛的脱除率为63.10%,所制备的催化剂与等离子体之间可以产生显著的协同效应,甲醛脱除率达到87.10%。
  • 作者(Author):仇兆忠张上上王建永李学伟
    关键词(KeyWords):铝合金微弧氧化黑色膜层着色机理

    摘要:为提高黑色陶瓷膜层的耐磨性能,采用微弧氧化技术,在硅酸盐溶液中添加NH4VO3,制备不同频率的铝合金表面黑色膜层。利用XRD、SEM、EDS分析试样物相、表面形貌和表面元素,采用涂层测厚仪、摩擦磨损实验机测试试样厚度和耐磨性。结果表明,微弧氧化陶瓷层厚度随频率的增加而增加,摩擦系数相对减小,而频率过高时制备的膜层致密性差、摩擦系数增大、耐磨性下降。当电流密度7.2A/dm2、占空比7%、频率1 000 Hz时,微弧氧化层的耐磨性较好。微弧氧化黑色膜层中的着色物质以非晶态存在,使膜层呈现黑色的熔融氧化物主要为V2O5和V2O3。该研究为黑色陶瓷膜制备提供了新方法。
  • 作者(Author):尹冬松陈客举宋良安勇良张喜龙
    关键词(KeyWords):镀镍石墨烯铝基复合材料2O3''') Al2O3" data-show="keyboard">">Al2O3耐磨性

    摘要:为提高铝基复合材料的耐磨性,采用热压烧结方法制备镀镍石墨烯三氧化二铝混杂增强铝基复合材料。利用SEM、XRD分析复合材料的微观组织及物相,通过摩擦磨损实验测试其耐磨性能。结果表明:超声与电磁复合处理可以将石墨烯分散到铝复合粉体中;利用热压烧结工艺控制,可在复合材料中生成增强体Al2O3;镀镍石墨烯在热压烧结后,表面仍然保留大量的Ni、Sn和P等元素,石墨烯与铝基体的界面反应得到抑制;在干摩擦条件下,随着镀镍石墨烯含量的增加,铝基复合材料的摩擦系数显著降低,波动范围明显减小;当石墨烯质量分数为3.00%时,复合材料摩擦系数降低至0.3以下,耐磨性能显著提高。
  • 作者(Author):周国江余涛周扬王振波
    关键词(KeyWords):锂离子电池煅烧温度球形高放电比容量长循环寿命

    摘要:为了研究不同煅烧温度对锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4球形结构及电性能的影响,采用改性的共沉淀法制备出球形前驱体,在850、900和950℃下制备LiNi0.5Mn1.5O4材料。采用XRD、SEM、充放电循环测试和循环伏安法对材料进行表征和测试,研究煅烧温度对材料的影响。结果表明,LNMO-900样品球形形貌及电化学性能最好。煅烧温度升高,一次小颗粒形成的球形向一次尖晶石形成的球形转变最终变为尖晶石大颗粒。煅烧温度对LiNi0.5Mn1.5O4的循环性能影响较小。LNMO-900含有较多Mn3+,有较好循环容量保持率和最高的放电比容量。LNMO-900在1 C循环时首圈放电比容量为127.9 mA·h/g,循环300圈后容量为119.8 mA·h/g,容量保持率为93.6%。该研究为高容量长循环寿命的正极材料提供了参考。
  • 作者(Author):张迎新王怡飞李成林
    关键词(KeyWords):可膨胀石墨逐步插层法膨胀容积氧化剂用量

    摘要:为获得适用于矿井火区裂隙的高倍率永久充填材料,将可膨胀石墨引入火灾治理领域,采用逐步插层工艺制备方法,开展低起始高倍率可膨胀石墨制备实验研究,分析工艺参数对其膨胀容积的影响。实验表明,制备可膨胀石墨的最佳工艺参数为石墨、高氯酸、硝酸铵质量比1∶8.0∶0.15,预氧化时间10 min,初次氧化剂用量0.22 g,单次氧化剂用量0.03 g,逐步插层时间间隔7 min,逐步氧化剂用量0.15 g,反应时间90 min。400℃时,其膨胀容积达到最大值,为407 mL/g。该方法制备的膨胀石墨优于直接插层法膨胀石墨,为煤矿井下火区充填材料研究提供了参考。
  • 作者(Author):王振廷张永柯尹吉勇
    关键词(KeyWords):石墨烯水性导电油墨超临界流体插层剥离

    摘要:为提高石墨烯的电导率,采用超声辅助超临界乙醇流体的方法,在高温高压条件下通过插层处理天然鳞片石墨剥离制备出石墨烯,研究工艺参数对石墨烯产率的影响。利用XRD表征石墨烯结构,利用AFM、SEM、TEM分析石墨烯的表面形貌及厚度。结果表明:在280℃、20 MPa、反应1 h条件下,该方法能够快速制备出尺寸约20μm、厚度4.2 nm、层数小于六层的石墨烯;以丙烯酸树脂为黏结剂制备的水性导电油墨,当石墨烯质量占水性导电油墨总质量的35%时,其方块电阻为9Ω。该研究为石墨烯量产提供了可行途径。
  • 作者(Author):孟元林代天娇赵腾景丽娟
    关键词(KeyWords):成岩演化储层致密砂岩鄂尔多斯盆地长7段

    摘要:为探明鄂尔多斯盆地西南缘延长组长7段储层成岩演化中的致密化过程与成藏期次,采用普通显微观察、铸体薄片分析等实验手段,研究该层段碎屑岩储层的成岩演化序列。结果表明,该区长7段储层成岩序列为黏土杂基沉淀、早期泥晶方解石、绿泥石包膜形成(早A)—第一期石英加大、强烈机械压实、黑云母水化呈假杂基、早期亮晶方解石(早B,致密化完成)—第一期油气充注、早期油气生成的有机酸和无机酸溶蚀长石颗粒与基质(早B)—埋深增加、黏土矿物转化、第二期石英加大(中A1)—铁方解石交代早期碎屑颗粒和胶结物(中A■)—第二期油气充注(中A■)—铁白云石交代—晚期交代残留孔油气充注(第三期)。该研究为目标层位非常规油气开发提供了重要参考。
  • 作者(Author):胡玉双董桂彤王鹏
    关键词(KeyWords):成藏模式塔木察格盆地南二段油水分布规律

    摘要:塔木察格盆地断裂复杂,物源来自多个方向,受多期次的构造运动影响,断层复杂,构造破碎,有着很强的非均质性,对于油水分布规律与成藏模式的研究难度较大。通过研究塔南凹陷的构造格局与生、储、盖条件,建立了油气沿反向断层垂向至高部位聚集成藏的成藏模式。研究结果表明:不同类型局部构造是油气重点潜力区,反向断层控制油气聚集成藏,高部位是油气富集区,反向断层下降盘仍有一定的含油潜力。油气运移是油气充注以高部位"呈伞状"优先充注,其中,烃源内,排烃强大,构造高部位优先成藏;烃源外,油源条件相对有限,油源断层、砂体、不整合面长距离运移聚集成藏。
  • 作者(Author):邰振华
    关键词(KeyWords):位场梯度张量Tikhonov正则化迭代法迭代次数

    摘要:常规位场异常向梯度张量转换的过程稳定性差。基于Tikhonov正则化原理及不同方向导数换算的内在关系,提出位场梯度张量转换的频率域正则化迭代法。根据L曲线基本原理,给出确定最佳迭代次数的曲率函数法。模型实验结果表明,位场梯度张量转换的频率域正则化迭代法具有较高的计算精度与稳定性,曲率函数法可以准确界定最佳迭代次数。实际资料处理结果验证了方法的有效性。该研究可为位场梯度张量反演提供高质量数据。
  • 作者(Author):高霞裴权
    关键词(KeyWords):瓦斯水合物煤体三轴实验围压复合指数模型

    摘要:为获得含瓦斯水合物煤体在高低围压下的应力-应变特征与本构模型,基于含瓦斯水合物煤体强度特性三轴压缩实验,分析含瓦斯水合物煤体在不同围压与水合物饱和度下的应力-应变曲线特征,探讨破坏强度与围压、弹性模量与水合物饱和度之间的定量关系,建立不同围压与水合物饱和度下的含瓦斯水合物煤体复合指数模型,并对比模型计算所得理论曲线与实测应力-应变曲线。结果表明,含瓦斯水合物煤体的偏应力-应变曲线在较低围压下呈应变软化型,在较高围压下呈应变硬化型。复合指数模型能够较好地描述含瓦斯水合物煤体破坏强度随围压与水合物饱和度变化的关系。该研究可为含瓦斯水合物煤体本构模型研究提供理论参考。
  • 作者(Author):刘永立王振锁张建伟李涛任梦轩
    关键词(KeyWords):煤与瓦斯突出颗粒流突出预测数值模拟

    摘要:为探究煤与瓦斯突出规律,通过DDTS-500煤岩监测系统实验研究煤与瓦斯突出过程,分析其突出临界范围。在实验数据的基础上,利用PFC2D软件数值模拟煤样在突出临界状态下瓦斯压力变化和煤样内部裂隙变化。结果表明:在瓦斯压力1.8~2.0 MPa时实验煤样发生煤与瓦斯突出现象;突出临界时的内部裂隙主要集中在临空面一侧,呈弧形向内部发育。该研究为煤矿突出危险区临界数据监测预警提供参考。

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