郑州大学学报(工学版) /oa 目录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201824100 2019年04月30 00:00 2019年03期 0 320540 基于霍夫投票的变电站设备三维点云智能识别算法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801039 本文采取霍夫投票法对激光扫描器获取的变电站设备三维点云数据进行匹配与识别。首先利用空间八叉树对点云进行精简和去噪,得到精简有效的点云数据。然后得到数字表面模型深度图像,并通过霍夫投票得到物体质心的票数。再与模型库的距离直方图相比求相似度,根据相似度的阈值得到初识别的结果。最后在初识别的候选设备中通过霍夫投票进行识别。实际点云数据测试表明,该方法可有效避免所有元器件特征点的冗长搜索过程,并能在点云较大缺失情况下将不同设备进行有效分类,达到预期效果。 2019年04月30 00:00 2019年03期 1 5547589 纪勇,刘丹丹,罗勇,王朋帅 融合人眼掩蔽效应和图像梯度的块效应评价方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712048 针对JPEG格式的图像采用分块离散余弦变换的压缩方式,易产生块效应,本文提出了一种高效的无参考块效应评价方法。首先对图像块边界处像素点的梯度进行变换得到图像块效应映射图(主要包括图像块效应边界的位置和强度信息);然后计算人眼对图像的亮度和纹理掩蔽效应将其结合到块效应映射图中得到显著性块效应映射图,并使用Minkowski法计算出图像块效应评价指标。最后,在LIVE等图像质量评价数据库中进行了大量的实验仿真。仿真结果中SROCC和KROCC达到了0.9、0.7以上. 2019年04月30 00:00 2019年03期 2 4460462 王杰,王禹博,朱晓东,任向阳 锚杆钻机转速的头脑最优自抗扰控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801040 锚杆钻机作为巷道掘进支护的关键设备,其控制主要依赖于操作人员经验.不合理的钻机转速经常导致别杆、断杆等故障发生,大大降低了钻进效率.考虑到钻机回转系统固有的非线性和参数时变性,以及由多种因素引起的内外扰动,本文提出锚杆钻机转速的最优自抗扰控制方法.该方法基于钻进围岩顶板条件,动态估计转速的给定值;为兼顾系统的动、稳态控制性能要求,采用头脑风暴优化算法,实现自抗扰控制参数优化整定.基于Matlab和AMESim的联合仿真平台,面向单一围岩,考虑无扰和存在外部扰动的两种情况,实验表明相比于最优PID控制方法,所提最优自抗扰控制器具有更好的动、稳态性能和更强的鲁棒性. 2019年04月30 00:00 2019年03期 3 3455087 郭一楠,程伟,杨欢,杨帆,陆希望 基于自适应量化器选择的编码率失真优化判决算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201807017 本文针对HEVC编码复杂度高的问题,提出一种高效的自适应量化器选择的率失真优化量化判决算法.通过对变换系数量化水平是否相等以及量化水平和是否小于设定阈值进行量化器判决,若量化水平相等或为零则直接采用传统RDOQ,否则进行阈值判决,从而最终确定最佳量化器.提出的算法能有效地对计算量小的均匀量化和比特率小的率失真优化量化这两种量化方法自适应选择,降低了编码器计算复杂度.实验结果表明,采用了该算法节省了大约10.52%的编码时间. 2019年04月30 00:00 2019年03期 4 7236797 李娜娜,黄琨强,张秋闻,刘宽 干扰约束下基于用户需求的多信道频谱接入机制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201612033 本文研究了分布式认知网络中多信道机会频谱接入问题,定义用户满意度函数测度用户满意度效果,并基于博弈论构建了信道选择中的优化问题。在定义用户收益函数时,引入干扰约束,目的是在兼顾满意度的同时最小化用户间干扰,以提高网络性能。文中证明了该博弈问题是至少具有一个纯策略纳什均衡的精确势能博弈,且纳什均衡点是上述优化问题的最优解;数值仿真结果表明兼顾满意度和干扰约束,可以使得整个网络的总干扰显著降低,同时提高了公平性,提升了系统的总体性能。 2019年04月30 00:00 2019年03期 5 2629788 穆晓敏,徐茹茹,张松伟,韩刚涛 基于全矢稀疏编码的滚动轴承故障识别方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706033 针对利用时域信号进行稀疏编码存在的特征时移现象以及单通道信号分析易造成信息遗漏等问题,将全矢谱技术与稀疏编码相结合,提出了一种新的滚动轴承故障识别方法。首先对各状态下的滚动轴承同源双通道信号进行全矢信息融合;然后将融合后得到的主振矢信号进行字典学习,以构造各类信号的冗余字典;最后利用各类字典分别重构测试样本,将其重构误差的大小作为判断样本状态类别的依据。该方法直接利用全矢融合后的主振矢信号进行训练,其训练样本所包含的信息更加全面、准确,且免去了特征提取步骤,减少了人为因素的影响。实验结果表明,该方法计算效率高,稳定性好,可有效判断出滚动轴承的故障类型。 2019年04月30 00:00 2019年03期 6 8002359 郝伟,林辉翼,郝旺身,高亚娟,董辛旻 经济负荷分配问题中的约束处理方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201612025 经济负荷分配是电力系统中重要的优化问题。该问题有若干约束,以往文献常采用罚函数法来处理约束。然而,罚函数法难以设置罚系数。可行性规则和 约束法是两种高效且常用的约束处理技术,但却难以直接应用于经济负荷分配问题。结合问题的特点,提出了一种将负荷平衡约束转化为边界不等式约束的方法。然后采用基本差分进化算法结合可行性规则和 约束法对其进行求解。采用两个经典的经济负荷分配问题对算法进行了测试。结果表明,与以往文献中的其他算法相比,该方法能求得更优的解。 2019年04月30 00:00 2019年03期 7 2947916 吴擎,张春江,高亮 SO42-/TiO2固体酸降解莲房中高聚体原花青素的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801038 高聚体原花青素的抗氧化性能明显不如低聚体,而且不易被人体吸收。SO42-/TiO2固体酸催化剂,采用降解高聚体原花青素用紫外分光光度计和凝胶色谱仪进行分析,以平均聚合度和降解率指标对降解效果进行评价。结果表明,固体酸加入量0.05g,反应温度70℃,反应时间60min的反应条件下,高聚体的平均聚合度从5.95降为2.31,降解率达到61.18%。 2019年04月30 00:00 2019年03期 8 5083408 陈卫航,张惠,张婕 重金属捕集剂TDDP的合成及性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712020 本文设计合成了一种新的四基配位重金属捕集剂N,N,N,N-4(二硫代羧基)二并哌嗪(TDDP), 并研究了其对低浓度重金属废水的处理效果。实验结果表明,当TDDP的投加量为1.2倍化学计量时,浓度为10mg/L的Cu2+、Pb2+、Zn2+溶液经过处理后剩余浓度分别为0.35mg/L、0.39mg/L、0.89mg/LTDDP的pH适用范围广,在pH=4~1TDDP对几种重金属离子的螯合能力是Cu2+>Pb2+>Zn2+>Cd2+。 2019年04月30 00:00 2019年03期 9 2983219 张翔,冯修,职红涛,马楠楠,韩双乔 磷酸插层氧化石墨烯强化膜质子传导特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707015 实验采用改进后的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),在片间插层磷酸后进而制得磷酸插层氧化石墨烯(PGO).通过流涎法将GO和PGO填充到磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质中制备复合质子交换膜.系统测定分析了复合膜的物化特性和质子传递特性.实验结果表明:所制备的复合膜在290℃下具有良好的热稳定性;无水条件下,PGO的加入在膜内形成了高效质子传递通道,显著提升了复合膜的质子传递能力;在150 oC下,SPEEK/PGO-50的质子传导率达7.92 mS• cm-1,是SPEEK空白膜的5.7倍,SPEEK/GO膜的4.6倍. 2019年04月30 00:00 2019年03期 10 9454717 张婕,陈闯,张婕,周国莉,王景涛,郑梦欣 橡胶沥青粘度影响因素及粘流特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707010 为了研究橡胶沥青的粘度影响因素以及粘流特性,制备了不同胶粉掺量、不同混合反应温度和时间条件下的橡胶沥青(RA),采用布洛克菲尔德粘度计分别测试180℃旋转粘度,分析胶粉掺量、混合温度以及处理时间对RA粘度的影响,并采用采用Arrhenius方程计算橡胶沥青的粘流活化能E_η,并分析E_η的变化规律。结果表明, 橡胶沥青的粘度与胶粉掺量符合指数增长模型,适当提高处理温度和延长处理时间对橡胶沥青粘度具有一定的等效性,处理温度过高或时间过长都可能引起橡胶分子链的降解而导致橡胶沥青的粘度降低。随着胶粉掺量的增大,原样与老化后的橡胶沥青粘流活化能E_η均先增大后减小,在胶粉掺量10%-15%范围内粘流活化能存在峰值,对于相同的胶粉掺量,老化后粘流活化能有所增大。从粘度影响及粘流特性的角度,推荐橡胶粉掺量为15%~25%,处理温度180℃,处理时间90min。 2019年04月30 00:00 2019年03期 11 6486687 丁湛,蒋修明,赵浚凯,栗培龙,陈冲 有序熔体结构的β-iPP薄膜结晶行为研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707004 通过熔体挤出-拉伸法制备了稀土类β成核剂改性等规聚丙烯(iPP)薄膜。然后把上述薄膜加热到不同熔融温度,通过DSC和POM实验分别考察了有序熔体结构对β-iPP薄膜非等温和等温结晶行为的影响。结果表明:在非等温结晶过程中,随着结晶温度的降低,部分熔融的β-iPP能够诱导形成更多成核位点,使其在较高的温度下发生结晶;同时,试样中诱导形成密集的柱晶结构。在等温结晶过程中,当Tf 169 °C时,在试样内部会发生β晶向α晶转变;然而当Tf 169 °C时,在试样内部的α晶逐渐向β晶转变。 2019年04月30 00:00 2019年03期 12 14364660 刘忠柱,秦琦,李睢水,郑国强,米立伟 陕西省连续箱梁桥底板实测竖向温度梯度研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801010 为了建立陕西省不同地区连续箱梁桥实测温度梯度场,选取陕北、关中和陕南地区具有代表性的三座连续箱梁桥进行了连续一年的观测,通过对实测数据的拟合,建立了三个地区实测温度梯度模型,研究表明,陕西省三个地区连续刚构箱梁实测竖向最大温差各不相同,按规范中计集混凝土铺装层后计算得到,陕北地区18.6、关中地区21.2、陕南地区22.9,但均小于规范值25;与规范规定不同,实测数据显示:箱梁底板存在竖向温差,三个地区底板实测正负最大温差分别为3.5(-3.1)、2.8(-2.9)、1.5(-1.5),基于实测温度梯度,建立箱梁合龙段有限元模型,进行实测温度效应分析,结果表明:在正温度梯度中,不考虑底板竖向温度梯度的作用,对于底板的受力是偏安全的;在负温度梯度中,不考虑底板竖向温度梯度的作用,对于底板的受力将产生不利的影响,偏不安全。建议在进行连续(刚构)箱梁桥设计验算时应综合考虑底板竖向温度梯度的影响。 2019年04月30 00:00 2019年03期 13 5504078 邬晓光,贺攀,何启光,冯宇 信号交叉口第一辆车到达分布及影响因素分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706041 信号交叉口延误与车辆到达情况息息相关,研究红灯期间第一辆车辆到达的影响因素有助于更好的分析信号交叉口延误,从而更好的进行交叉口信号控制设计,提高交叉口的服务水平。本文首先通过拍摄视频提取红灯期间第一辆车到达停车线的停车时间与红灯启亮时间的差值,分析第一辆车到达特征。然后以信号交叉口进口道一条直行车道作为研究对象,对信号交叉口车辆到达影响因素进行了较细致的研究。选择了6因素5水平的影响因素进行分析,使用正交试验构筑了试验组合,并使用VISSIM软件对各种试验进行了仿真分析,得出了信号交叉口影响红灯期间第一辆车辆到达的因素程度依次为饱和度、车辆到达类型、交叉口间距、绿信比、饱和流量、大车率。最后考虑到饱和流量和饱和度存在交互影响,对饱和流量和饱和度使用交互分析,得到结果:在饱和流量为1650pcu/绿灯小时,且饱和度为0.25时,对车辆到达的影响程度最高。 2019年04月30 00:00 2019年03期 14 2812589 张惠玲,杨林玉,敖谷昌 基于EDEM的沥青混合料搅拌机叶片参数匹配 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201611027 为了提高沥青混合料的搅拌均匀性,采用离散元EDEM软件模拟了不同搅拌叶片参数下的沥青混合料搅拌过程,通过对同一批次混合料中不同位置的粉料含量变异系数达到目标均匀度所需搅拌时间的正交分析,得到了单轴叶片总数量、单轴叶片布置、叶片轴向安装角和返回叶片数量对搅拌均匀性的影响规律和匹配关系,并进行了试验验证.结果表明:随着搅拌时间的延长,所有叶片参数下搅拌的粉料含量变异系数都下降,并呈负幂函数关系;对于粉料含量变异系数达到0.06的目标均匀度,不同叶片参数所需要的搅拌时间约为25~35s,搅拌时间最大相差30%;单轴叶片总数量对搅拌均匀性的影响最显著,单轴叶片布置和叶片安装角次之,返回叶片数量的影响最小;在搅拌机容量和叶片几何尺寸不变的条件下,通过减少单轴叶片总数量,使拌缸长宽比控制在1以内,对改善搅拌均匀性的效果最显著,同时与之相匹配的其它参数为:叶片对置,轴向安装角45°,返回叶片数量2对;尽可能地加快混合料在机内大范围循环运动的强度和频次,是合理选择与匹配叶片参数的主要依据. 2019年04月30 00:00 2019年03期 15 8439095 赵利军,申岩,邓欣,刘本学,董武,李耀 基于双侧非对称破坏模式的临坡地基极限承载力分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706005 在工程建设领域,经常需要把基础设置在临坡地基上,但在现行成果中,对临坡地基极限承载力的确定没有给出具体计算方法。建立双侧滑移破坏模型,将坡后土体强度进行折减,用发挥系数 来表征其强度。基于极限平衡法和叠加原理,求得三个承载力系数的表达式。基于极限分析法原理,推导出临坡地基极限承载力上限解。采用离心模型试验对理论分析结果进行验证,并研究了临坡地基在条形基础作用下的变形规律和破坏形态,以及基础宽度、荷载位置、基底接触条件等因素对于地基极限承载力的影响。研究表明:(1)发挥系数 随相对坡顶距呈规律性变化。(2)其他条件均相同时,基础宽度越大,临坡地基极限承载力越高。(3)基底接触条件对于临坡地基极限承载力具有显著影响。(4)离心模型试验结果与理论计算结果较为吻合,总体误差在10%以内。 2019年04月30 00:00 2019年03期 16 3528332 蒋洋,郭建坤,王晓谋,侯超群 连续刚构桥单肢空心薄壁墩实心段计算长度分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201701043 连续刚构桥的高墩大部分是采用空心薄壁墩形式,墩底宜有适当的实心段以便承台和薄壁墩刚度过渡,目前尚未有文献对实心段的设计长度选取进行研究,设计时都是依据工程经验来选取,具有很大的局限性。本文首次通过推导单肢薄壁墩空心段和实心段的顺桥向抗推刚度来对实心段过渡长度进行分析,分析时将空心段和实心段连接处用平动约束、转动约束和平转动耦合约束弹簧来模拟相互之间约束作用,最后以工程实例验证了文章分析思路和推导过程的正确性和适用性。本文研究结论建议将墩底实心段计算长度的取值范围3-6m写入规范中来指导高墩的设计和施工。 2019年04月30 00:00 2019年03期 17 1608381 李艺林,黄叙钦,邬晓光