机械·电气·电子

• 新型转子内置式永磁同步电机设计与优化

  林涵;邓天龙;冯魏;

  目的 为了提高车用内置式永磁同步电机运行性能，改善市面上常见车用“V”型内置式永磁同步电机谐波畸变，转矩脉动等问题。方法 提出一种新型内置式永磁同步电机设计方法，结合车用内置式永磁同步电机设计指标与基本理论计算出电机主要尺寸，利用有限元仿真软件建立电机模型，分析了新型转子内置式永磁同步电机工况下的运行性能，并采用参数化扫描的方法对电机定转子开不同尺寸槽的齿槽转矩进行了研究，同时，为了提高电机的优化效果，对电机参数进行灵敏度分析，找出影响电机性能的主要变量，并进行分层多目标优化。结果 仿真结果表明，新型转子内置式永磁同步电机在抑制反电势谐波畸变，削弱电机转矩脉动和减少电机损耗的方面要更加优秀；其次，通过在电机定转子上开辅助槽可以有效减小新型转子内置式永磁同步电机的齿槽转矩；最后，相比于电机的单层多目标优化，分层多目标优化可以获得更贴近实际使用需要的设计参数。结论 所设计的新型转子内置式永磁同步电机要比“V”型内置式永磁同步电机更能满足目前新能源汽车内置式永磁同步电机高性能的要求，上述研究结果为车用内置式永磁同步电机的设计提供了参考依据。

  2024年02期 v.44;No.191 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K]
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• 基于优化VMD-SSA-LSTM算法的锂离子电池RUL预测

  朱宗玖;顾发慧;

  目的 为了避免锂电池在使用的过程中可能会出现容量虚假回升现象，从而导致电池在超出退化标准后继续使用造成风险。方法 提出基于鲸鱼优化算法(WOA)、分模态分解(VMD)、麻雀搜索算法(SSA)和长短时记忆神经网络(LSTM)的组合预测算法对锂离子电池剩余寿命(RUL)进行预测。首先对于变分模态分解模态数K和惩罚因子a以往需要凭经验确定的问题，提出使用WOA对VMD的两个参数进行寻优。其次将原始容量退化数据根据上一步确定的参数进行模态分解，得到有限个模态分量。由于经过分解过后得到的残差分量的起伏性较大，因此将其作为其中的一个分量。最后，使用SSA优化LSTM的超参数，并对得到的模态分量和残差分量进行预测，并将预测的各个分量重构得到预测结果。结果 采用NASA PCoE实验室公开的锂电池失效数据集进行实验，验证了所提出的WOA-VMD-SSA-LSTM优化算法相较于其他2种优化算法，在平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均相对百分误差(MAPE)3项评价标准中都是最低，且MAPE小于1%。结论 该优化算法对于锂电池RUL预测具有不错的精度和稳定性，为锂电池RUL预测提供了一种新的预测模型的同时，也为VMD超参数的选择和确定提供了一种新方法。

  2024年02期 v.44;No.191 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
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土木·力学·爆破

• 三维激光扫描点云的岩体产状智能识别研究

  赵军;陈宝龙;

  目的 为了降低传统的人工测量方式带来的工作量大、效率低、工作环境恶劣等影响。方法 提出在深部工程或高陡边坡的地质工程测量中，采用三维激光扫描技术获取岩体结构面点云数据，结合一个特制三角形标靶将三维激光点云的局部坐标系下的法向量转化为大地坐标系下的法向量，再利用区域生长算法对结构面产状进行智能识别和输出。结果 试验结果表明，利用Delaunay三角剖分三维点云表面的重建，在改进区域生长算法对点云数据的处理下，能够对大批量数据快速处理并获得结果，其独特的空圆特性、剖分中产生较少的畸形三角形和耗时极少的运行时间非常适合海量的点云数据的计算。结论 和传统方法相比，该方法具有快速、自动、高精度和远距离测量的优点，对无GPS信号或者GPS信号弱的岩爆频发地区的地质测量具有重要意义。

  2024年02期 v.44;No.191 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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• 双洞公路隧道中夹岩柱可靠度研究

  李宁;陈宏伟;

  目的 为了探究双洞隧道开挖后中夹岩柱的变形规律及破坏特征，改进岩柱稳定性定量评估方法。方法 以某市公路双洞隧道为例，建立了非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架，提出基于中夹岩柱中部轴线变形的应变失稳准则。通过改变岩土体的物理力学参数变异系数、岩柱宽度以及隧道埋深研究双洞隧道开挖后中夹岩柱的失效概率，并分析其变化规律，进而采用系统稳定性分析法对影响岩柱的参数进行敏感性分析。结果 在该工程背景下的中夹岩柱失效概率为0.220 4,需定期进行稳定性监测。比较各影响因素归一化敏感度因子，岩柱失效概率对各因素敏感性由高到低依次为弹性模量变异系数、岩柱宽度、黏聚力变异系数、内摩擦角变异系数与隧道埋深，后续设计相似岩体参数分布的双洞隧道时，应关注弹性模量变异系数对岩柱稳定性的影响。结论 非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架能够对中夹岩柱可靠度进行计算，实现结构的稳定性定量评估，为双洞隧道设计及稳定性控制提供一定的理论依据。

  2024年02期 v.44;No.191 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K]
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• 冲击载荷下液态铝电解电容失效规律研究

  李洪伟;王家乐;郭子如;鹿华雨;柳祥威;

  目的 为了探究电子雷管内部电容在冲击载荷作用下的失效规律。方法 以电子雷管中常用的液态铝电解电容为例，利用水下爆炸的方法对液态铝电解电容进行冲击实验。研究不同强度冲击载荷作用下液态铝电解电容的电压变化特性，通过电流变化曲线确定电容的失效过程，通过解剖失效样品对失效原因进行分析。结果 结果表明，液态铝电解电容在受到冲击载荷作用后，电压会瞬间下降，随后再缓慢上升，失效模式为短路失效；在13.6MPa～35.7MPa的超压作用下，电容均出现此类现象，且随着冲击强度增大，电压下降幅度增大，电压恢复所需要的时间变长；电容发生短路失效的原因主要包括溢出的电解液与阳极引线接触、阳极铝箔表层氧化膜在应力作用下发生撕裂。结论 液态铝电解电容受冲击后易短路失效，具体失效规律可为抗振型电子雷管的设计提供参考。

  2024年02期 v.44;No.191 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K]
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• 井壁混凝土三轴渗透试验及细观数值分析

  闵通;薛维培;姚直书;荣传新;罗勇;杨理;申磊;

  目的 为研究井壁混凝土在多轴应力下渗透率演化规律。方法 以50mm×100mm的圆柱体混凝土试件为研究对象，采用试验与数值模拟相结合的方法，分析流-固耦合状态下渗透性能变化。结果 围压能密实孔隙，使渗透率下降，但下降趋势逐渐变缓。孔隙水压易使裂纹扩展，加剧水渗透，同时上升趋势逐级递增；轴压对渗透率的影响与内部孔隙及微裂纹状态相关，根据渗透率不同变化趋势，可将其分为4个阶段；由数值模拟发现，随着应变增加，混凝土内部拉应力分布变广，裂缝多出现在拉、压应力集中区；轴压增加虽使整体孔隙密实，但颗粒挤压易使微裂隙萌生，加载后期成为主要渗流通道。结论 研究结果为实际工程中解决复杂应力状态下混凝土渗透率变化等问题提供了参考。

  2024年02期 v.44;No.191 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K]
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地质·测绘·环境

• 信息量确定系数耦合模型的地质灾害易发性评价——以铜陵义安区为例

  宫传刚;倪大志;余敏;赵建;田雨;

  目的 为研究地质灾害所带来的人员伤亡和财产损失等问题。方法 以铜陵义安区为例，选取坡度、地形起伏度、工程地质岩组、距断层距离、斜坡结构、归一化植被指数(NDVI)6个评价因子，采用信息量模型(I)、确定系数模型(CF)及I-CF耦合模型建立义安区地质灾害易发性评价体系，利用受试者工作特征(ROC)曲线对模型进行对比和分析。结果 坡度、地形起伏度对义安区地质灾害易发性评价影响程度较大的主要因子；信息量模型、确定系数模型、I-CF耦合模型的AUC值分别为0.890、0.884、0.913,说明，I-CF耦合模型预测精度优于另外两种单一模型。结论 研究表明，采用I-CF耦合模型在义安区地质灾害易发性评价结果中效果更好，中、高易发区主要分布于南部、东南部及西部丘陵山区，主要涉及天门镇、顺安镇、新桥办事处、钟鸣镇及五松镇，该区域主要以矿业开发和城镇建设为主，同时地形起伏相对较大，植被覆盖较高，采矿现象普遍，灾害点比较集中，其中，采空塌陷地质灾害主要分布于天门镇、钟鸣镇和顺安镇一带，多为矿山早期开采遗留的老采空区导致，可对当地政府进行地质灾害防范工作具有重要指导意义。

  2024年02期 v.44;No.191 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2251K]
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• 供水工程民和组地层区斜坡深层变形破坏模式分析

  袁宝远;赵源峰;

  目的 红层软岩斜坡深层变形破坏具有一定隐蔽性，为解决寻找和识别具有一定隐蔽性的民和组地层区斜坡深层变形破坏变形体的问题。方法 结合引黄济宁供水工程，依据民和组地层区斜坡变形破坏现象的调查分析，寻找已有深层破坏形成的滑坡体，反分析滑坡体破坏前原始斜坡模型，模拟分析原始斜坡滑动破坏触发因素，建立民和组地层区典型斜坡深层变形破坏模式；然后根据建立的斜坡深层变形破坏模式，寻找识别民和组地层区深层变形破坏斜坡变形体，对典型斜坡变形体构建三维数值模拟模型，分析天然、地震及降雨等条件下的斜坡变形体的稳定性。结果 通过研究，建立了民和组地层区不同岩段典型斜坡深层变形破坏模式，识别出民和组地层区供水工程22#支线沿线有一个大型深层变形破坏斜坡变形体，在暴雨条件下会沿砾岩层与泥岩夹层交接面发生深层滑动破坏。结论 通过建立典型斜坡深层变形破坏模式识别深层变形破坏斜坡变形体并分析其工程稳定性，可以减少意外发生斜坡深层变形破坏现象，研究成果可为工程施工图设计提供依据，也为民和组地层区地质灾害分析提供参考。

  2024年02期 v.44;No.191 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]
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安全科学与工程

• 过断层压气储能巷道围岩变形特征与支护优化

  刘钦节;陈强;付强;吴犇牛;杨卿干;

  目的 为解决断层附近储气巷道围岩变形不协调、在储气循环荷载作用下易发生损伤失稳的问题。方法 采用FLAC3D建立数值模型，基于淮南潘一矿第一水平西翼轨道石门实际地质条件和原有支护方案，分别开展单一内压荷载作用和循环荷载作用下，储气巷道穿越Fe3正断层附近区域围岩变形破坏特征与支护方案优化模拟分析，针对该区域提出注浆加固方案，并通过数值模拟方法对注浆效果进行考察。结果 随着内部储气上限压力的增大，储气库围岩变形加剧。尤其穿越破碎带区域，在循环荷载作用下，围岩累积损伤导致储气巷道极限承载能力大幅度降低，位移增加显著，成为潜在破坏区。注浆后巷道围岩顶底板及两帮位移量明显降低，对储气巷道围岩稳定性具有良好的控制作用。结论 研究结果可指导破碎区域注浆加固提高储气巷道内压上限，为同类高压储气巷道的稳定性和安全性提供参考。

  2024年02期 v.44;No.191 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K]
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材料·化工

• TA2/1060铝双金属管爆炸焊接数值模拟

  缪广红;马秋月;周大鹏;胡昱;孙志皓;刘自伟;马宏昊;沈兆武;

  目的 为探究炸药爆速对复合管结合质量的影响，以及SPH-FEM法和拉格朗日法对爆炸焊接数值模拟的差异。方法 利用ANSYS/LS-DYNA软件，建立钛/铝双金属管爆炸焊接模型，分别采用SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对不同爆速下的TA2/1060铝双金属管进行爆炸焊接数值模拟。结果 结合复管的最佳碰撞速度、碰撞压力和基复管的塑性变形情况可知，要获得结合质量较好的复合管，炸药爆速应设置在1 950～2 150m/s; SPH-FEM法计算的特征单元碰撞速度与理论值误差分别为0.78%、1.2%和1.4%,由拉格朗日算法计算的特征单元碰撞速度与理论速度之间误差分别为5.4%、5.8%和2.7%。结论 塑性变形和复管碰撞速度过小或过大均不能实现良好结合；钛/铝双金属管爆炸焊接的最佳炸药爆速范围为1 950～2 150m/s;拉格朗日法的前期建模较为简洁，模拟过程中SPH-FEM法耗时较多但该方法对动态参数模拟的精确度较高。

  2024年02期 v.44;No.191 75-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2018K]
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医学·职业健康

• CHB肝硬化患者aMAP评分与HEV之间的相关性分析

  胡羽;张倩倩;肖强;曹传坤;孔德润;

  目的 探讨慢性乙型肝炎肝硬化患者aMAP评分与高危食管静脉曲张(HEV)发生风险之间的关联性。方法 选取2017年1月1日至2023年1月1日于安徽医科大学第一附属医院确诊为慢性乙型肝炎肝硬化的患者为研究对象。收集所有研究对象的一般资料，同时收集入院24小时内的实验室检查指标并计算aMAP评分。所有研究对象均完成胃镜检查以评估食管静脉曲张(EV)程度。采用多元Logistic回归评估aMAP评分与HEV风险之间的相关性，采用趋势性检验(P for trend)评估两者之间的相关性是否存在剂量反应关系，最后采用平滑曲线拟合和阈值效应分析明确两者之间是否存在非线性关系。结果 最终共纳入患者207例，其中HEV患者104例。与非HEV患者相比，HEV患者aMAP评分更高(P=0.002)。在多个模型中，aMAP评分与HEV之间存在明显的正向相关关系，全调整模型的结果为(OR=1.16,95%CI∶1.03-1.30)。随着aMAP评分的增加，HEV的发生风险也随之增加，趋势性检验具有显著的统计学差异(P for trend<0.01),平滑曲线拟合分析和阈值效应分析提示两者之间为直线效应关系。受试者工作特征曲线(ROC)下面积(AUC)为0.73(0.64-0.78),aMAP评分对HEV诊断的最佳截断值为63.57。结论 在慢性乙型肝炎肝硬化患者中，aMAP评分与HEV发病风险之间存在直线性的正性相关关系，并且随着aMAP评分的升高这种正性相关关系更加明显。aMAP评分对HEV具有较好的诊断价值，最佳截断值为63.57。

  2024年02期 v.44;No.191 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
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• 老年性白内障患者血糖与术后视力恢复的关联

  谢驰;陈子盎;章尧;娄炜;金海鹰;

  目的 分析年龄相关性白内障患者血糖水平及血糖变异性与人工晶体植入术后康复质量的关联。方法 选取2020年1月～2023年1月收治的172例糖尿病合并年龄相关性白内障患者纳入观察组，并选取同期35例未合并糖尿病的年龄相关性白内障患者纳入对照组。对比观察组、对照组的血糖水平和血糖变异性，并按照观察组患者血糖变异性，将其分别纳入低、中、高变异性组，比较3组患者术后并发症及术后康复质量，包括最佳矫正视力、角膜散光度、视觉质量。结果 观察组FPG、2 hPG、HbA1c以及GluMAGE、GluSD、GluAve、GluCV、GluGLI均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。观察组术后并发症发生率高于对照组，其术后1周、术后3个月BCVA、视觉质量均低于对照组，同时期角膜散光度均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。高血糖变异性患者术后并发症发生率高于低、中血糖变异性患者，其术后1周、术后3个月BCVA、视觉质量均低于低、中血糖变异性患者，同时期角膜散光度均高于低、中血糖变异性患者，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 合并糖尿病的年龄相关性白内障患者血糖水平及血糖变异性均更高，其术后并发症发生率高于未合并糖尿病者，且术后康复质量明显受限，而随着患者血糖变异性的上升，患者术后并发症发生率上升并伴康复质量显著下降。

  2024年02期 v.44;No.191 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K]
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• 大麻二酚促进非小细胞肺癌A549细胞凋亡

  许力;叶倩倩;

  目的 为了探讨不同浓度大麻二酚(CBD)对A549非小细胞肺癌的增值抑制和凋亡的相关影响。方法 以不同浓度CBD(0、10、20、40μmol/L)作用细胞24h后，采用CCK-8法检测A549细胞的活力；采用克隆形成实验检测细胞的增值能力；应用流式细胞术检测CBD对A549细胞凋亡和活性氧(ROS)含量的影响。构建A549皮下异种移植瘤模型，探讨不同浓度CBD对小鼠皮下肿瘤的影响，采用苏木精-尹红染色法和原位末端转移酶标记技术检测移植瘤组织细胞凋亡。结果 体外实验表明，不同浓度CBD均对A549细胞的增值有抑制作用，并且存在剂量依赖性；流式细胞术结果显示，随着CBD药物浓度升高，细胞凋亡数目增多以及ROS含量增高。进一步体内实验结果显示，与对照组相比，实验组皮下移植瘤组织中细胞凋亡增多且对小鼠重要脏器没有药物毒性。结论 CBD在体内外均能诱导A549细胞凋亡、抑制其增值，具有潜在抗肺癌细胞的作用。

  2024年02期 v.44;No.191 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K]
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• 欢迎订阅《安徽理工大学学报(自然科学版)》,欢迎投稿

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》1981年创刊，双月刊，每期定价5.00元，全年定价30.00元。《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽理工大学主办的综合性学术刊物，主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、

  2024年02期 v.44;No.191 86页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K]
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• 《安徽理工大学学报(自然科学版)》投稿须知

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽省教育厅主管、安徽理工大学主办的综合性自然科学学术刊物,双月刊,国内外公开发行,主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、智能工程、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果。欢迎各界人士垂询、赐稿。为保证刊物质量,根据国家有关标准和办刊要求,特制定本规定。1.来稿需在线投稿(https://hlgb.cbpt.cnki.net/),全文(包括摘要、图表等)字数一般5000～7000字为宜。论文要求主题突出、条理分明、数据可靠,具有创新性、科学性、准确性、规范性和可读性。2.文稿中应包括题目、作者姓名、作者单位(注明所在分院或系、所),所在城市及邮编,中英文摘要、中英文关键词(3～6个)、中图分类号、正文、参考文献。

  2024年02期 v.44;No.191 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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