主辦單位:煤炭科學研究總院出版傳媒集團、中國煤炭學會學術期刊工作委員會
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黑龍江科技大學學報

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

  《黑龍江科技大學學報》,雙月刊,創刊于1991年,是黑龍江省教育廳主管、黑龍江科技大學主辦的公開發行的綜合性學術刊物,其前身為《黑龍江礦業學院學報》、《黑龍江科技學院學報》;是中國科技論文統計源期刊,中國科技核心期刊,RCCSE中國核心學術期刊(A),為美國《化學文摘》、美國《劍橋科學文摘》、美國《烏利希期刊指南》、俄羅斯《文摘雜志》、波蘭《哥白尼索引》收錄期刊。
  • 摘要:<正>《黑龍江科技大學學報》是黑龍江科技大學主辦的公開發行的綜合性學術刊物,歡迎校內外專家賜稿。編輯部采用雙盲制審稿,按稿件編發程序,一視同仁,擇優編排。1.征稿范圍本刊歡迎礦業工程、安全工程、環境與化工工程、自動化工程、機械工程、材料科學與工程、土木工程及相關學科有創見的學術論文、重要科研項目研究成果、重大學術問題的述評。本刊對各類基金項目成果論文,優先發表。請在地腳處注明資助基金名稱和編號,并附證明復印件。
  • 作者(Author):趙艷芹張恒童朝娣
    關鍵詞(KeyWords):瓦斯災害預警關聯規則數據挖掘Eclat算法

    摘要:為了有效挖掘歷史監測數據中各監測指標之間的隱含關系,提高關聯規則挖掘的效率,以井下瓦斯濃度、溫度、風速等多個監測數據作為研究對象,提出一種基于Eclat算法的瓦斯災害預警及數據分析模型,將檢測到的瓦斯濃度、溫度、風速等大量的數據樣本以及每條記錄的標簽作為模型輸入,通過提取頻繁項集、剪枝、置信度計算等操作生成關聯規則,利用某煤礦部分監測數據驗證該方法。結果表明,Eclat瓦斯災害預警算法運行效率較高,能夠表征關聯規則說明各指標與瓦斯濃度的影響關系。
  • 作者(Author):王國權鞏燕
    關鍵詞(KeyWords):人臉識別小波分析稀疏表示PCA特征提取

    摘要:為提高人臉圖像識別率,提出一種小波分析和稀疏表示相結合的人臉圖像識別方法。首先采用小波分析方法將圖像分層,得到一副低頻分量和水平、垂直、對角線分量,然后對人臉圖像進行主成分特征提取和降維,稀疏表示各個圖像,再根據分類器性能不同,判斷多個分類結果,實現不同復雜干擾情況下的圖像識別。利用ORL數據庫和Yale數據庫圖像開展仿真實驗,結果表明,文中算法較傳統的稀疏表示具有更好的識別效果。該研究為人臉圖像識別提供了新方法。
  • 作者(Author):朱顯輝張亢師楠于越吳禹衡
    關鍵詞(KeyWords):光伏電池改進平拋運動模型牛頓迭代法I-V曲線誤差分析

    摘要:為建立準確、通用的光伏電池輸出特性曲線模型,提出一種基于改進平拋運動學模型的光伏電池輸出特性曲線建模方法。該方法基于光伏電池三段式平拋運動學建模思路,采用零重力場下質點的運動軌跡擬合光伏輸出特性曲線的第1段,采用負增長重力加速度的質點平拋運動軌跡擬合光伏特性曲線的第2段,采用正增長重力加速度的質點平拋運動軌跡擬合光伏特性曲線的第3段,并以超越方程迭代求解的理論值作為基準,對比分析9種不同型號的光伏電池建模精度。結果表明,改進平拋運動模型光伏電池建模方法的精度比傳統平拋運行學模型提高1.00%,驗證了所提模型的準確性和普適性。
  • 作者(Author):江曉林唐征宇渠蘇蘇
    關鍵詞(KeyWords):壓縮感知SWOMP算法分段回溯信號重構

    摘要:為解決壓縮感知中階段性弱正交匹配尋蹤算法(SWOMP)重建精度低的問題,提出一種分段回溯弱選擇正交匹配跟蹤算法(SCWOMP)。該算法在SWOMP算法基礎上加以改進,首先采用算術閾值策略和最大相關列兩種狀態,根據具體階段選擇不同標準提高所選索引的精度,然后引入一個回溯步驟靈活地刪除以前處理中錯誤選擇的一些索引,以較低的復雜度獲得較好的重建性能。仿真結果表明,在相同條件下,相較于SWOMP算法,SCWOMP算法可以得到更好的重建效果和較準確的重建概率。
  • 作者(Author):武俊峰崔懷鵬梁燕華周裕成燕峰
    關鍵詞(KeyWords):沖擊地壓聲發射抗壓強度支持向量機粒子群算法

    摘要:為有效預防沖擊地壓災害發生,解決人為選取支持向量機參數泛化能力差的問題,引入粒子群算法,將聲發射特征信號和煤巖抗壓強度作為輸入,以綜合危險指數作為輸出,建立煤巖沖擊地壓預測模型,通過粒子群算法優化支持向量機參數,預測沖擊地壓綜合危險指數。結果表明,與網格搜索法的支持向量機、遺傳算法優化過的支持向量機相比準確率達97.16%,應用粒子群算法優化過的支持向量機預測方法減小了系統誤差。該算法具有泛化能力強,對煤巖沖擊地壓預測的準確性提供參考。
  • 作者(Author):楊瑩謝澤趙為光
    關鍵詞(KeyWords):電動汽車充電路徑能量損耗電池壽命蟻群算法

    摘要:電動汽車存在電量耗盡的風險,研究一種安全經濟的電動汽車充電路徑規劃方法。以電動汽車路徑最短、等待及充電時間最短、附加能量損耗最少和電池壽命最長這四方面為優化目標,以路徑選擇、電池放電閥值、充電停車為約束條件,建立電動汽車充電路徑規劃模型。在復雜路網下降低車輛能量損耗并延長電池使用壽命,利用蟻群算法,以某城市30 km×30 km包含4個快充式充電站區域為例進行仿真。結果表明:該方法能夠優先推薦動態能耗和電池壽命最優路徑,驗證了所提優化策略的可行性。該研究為不同需求下的車載導航提供了技術支持。
  • 作者(Author):時穎
    關鍵詞(KeyWords):認知無線電頻譜檢測干擾吞吐量

    摘要:在認知無線電系統中,針對最大化認知用戶吞吐量問題,提出了一種功率優化控制與系統傳輸參數優化方案。該方案是基于序貫能量檢測方法,保證授權用戶在低于一定干擾功率閾值下,將認知用戶平均吞吐量描述成一個帶約束條件的優化問題,利用優化理論解析得到最優功率控制方案和最優傳輸參數方案。仿真表明,提出的優化方案使認知用戶吞吐量得到明顯提升,并且最大吞吐量與干擾閾值的變化成正比。該研究可為提高5G系統頻譜資源利用提供參考。
  • 作者(Author):王娟李偉張月齊志銘
    關鍵詞(KeyWords):通信模型混沌鍵控WALSH碼高斯近似法

    摘要:為改善相關延遲-調頻-差分混沌鍵控系統接收信號中引入不同時刻混沌信號之間的干擾分量,提出一種基于正交WALSH碼的相關延遲-調頻-差分混沌鍵控通信模型。該模型在每個比特周期內同時傳輸混沌信號、二進制數據信息與正交WALSH碼相結合的已調信息信號,通過正交WALSH碼區分上述兩個信號。結果表明,在一定的信噪比和擴頻因子條件下,正交WALSH碼的相關延遲-調頻-差分混沌鍵控通信模型的誤碼性能和抗干擾性能明顯優于相關延遲-調頻-差分混沌鍵控和碼移差分混沌移位鍵控,合理選擇參數能夠實現該模型的系統性能最優。
  • 作者(Author):蘇勛文林靜雯陳松濤岳兵
    關鍵詞(KeyWords):風力發電次同步振蕩阻尼抑制靜止同步補償器

    摘要:為解決風電外送中次同步振蕩給電網帶來的安全隱患問題,分析SSCI的發生機制,構建STATCOM的抑制模型,采用復轉矩法建立雙饋風機系統接入STATCOM前后的阻尼模型,利用時域仿真法,在PSCAD中仿真驗證STATCOM的抑制效果。結果表明:接入STATCOM前,在系統諧振頻率和雙饋風機軸系統擾動頻率互補的情況下,系統阻尼為負;接入STATCOM后,在調制信號中次同步電壓的分量相位和STATCOM接入點系統電壓相位相反的情況下,系統阻尼為正,振蕩被有效抑制。仿真結果驗證了STATCOM可以有效抑制風電場次同步振蕩。
  • 作者(Author):薛易張旺李堅
    關鍵詞(KeyWords):柔性直流輸電控制策略PSCAD/EMTDC

    摘要:針對傳統柔性直流輸電系統控制方法存在運行不穩定、可靠性不高等問題,在外環電壓控制的基礎上,加入相對控制環節,送端電壓源換流器通過控制輸出電壓相對發電機端電壓的相位角和幅值,分別控制與送端系統交換的有功功率和無功功率。采用PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建系統外環和內環的控制模型,在受端設置單相對地短路故障,仿真分析系統有功功率變化、無功功率變化、交流母線電壓有效值和調制比。結果表明,故障發生后有功功率、無功功率在0.5 s內迅速恢復穩定,證明所設計的控制系統具有良好的控制能力,實現了電壓源換流器傳輸功率的獨立、靈活調節。
  • 作者(Author):沈顯慶任琳琳
    關鍵詞(KeyWords):康復機器人軌跡跟蹤剛體連桿RBF神經網絡

    摘要:針對下肢康復機器人軌跡跟蹤效果不理想的問題,采用剛體連桿裝置,設計一種下肢康復機器人外骨骼機械結構,提出RBF神經網絡補償逼近運動學矩陣參數的控制方法。利用Matlab軟件對兩關節機器人軌跡跟蹤開展仿真實驗。結果表明:無補償情況下,機械結構控制輸出的跟蹤軌跡與理想軌跡偏差較大;采用RBF補償逼近后,軌跡跟蹤效果得到改善,誤差收斂速度達到最佳。該研究可為下肢康復機器人控制系統研究提供重要參考。
  • 作者(Author):劉春生那洪亮萬豐
    關鍵詞(KeyWords):碟盤刀具結構參數剛度計算模態分析

    摘要:為研究碟盤刀具主要結構參數對其剛度與模態的影響,將碟盤刀具等效為懸臂梁,利用差分法構建了碟盤刀具剛度的計算模型,采用ABAQUS有限元分析軟件建立碟盤刀具與刀軸的三維實體模型,運用Lanczos算法分析了不同結構碟盤刀具的模態,獲得碟盤刀具的固有頻率和模態振型等參數。結果表明:碟盤刀具近似剛度和固有頻率均與楔面角度及半徑負相關;碟盤刀具振型主要集中在楔面部分,從邊緣到中心變形量逐漸減小,第4階變形量達到最大;固有頻率與振型均在第1階至第2階、第3階至第4階、第5階至第6階三處變化劇烈。該研究為完善碟盤刀具的結構設計提供了借鑒。
  • 作者(Author):孫彩玉潘宇羅克潔劉美辰李立欣
    關鍵詞(KeyWords):微生物電解池廚余垃圾外加電壓甲烷產率TS去除率

    摘要:為實現固體污染物的高效處理與能量回收,以廚余垃圾為底物,構建單室無膜微生物電解池(MEC),考察不同外加電壓對系統處理廚余垃圾效能的影響。結果表明,在外加電壓0~1.4 V范圍內,MEC系統累積甲烷產率和TS去除率隨電壓的升高而升高,最大值分別為271±23 mL/g和44.3%±2.6%,較傳統厭氧消化(即0 V電壓組)分別提高了66.3%和43.8%。更高的外加電壓(2.0 V)則對厭氧微生物代謝活性產生抑制作用,導致系統運行性能大幅度下降。在適合的外加電壓范圍內,MEC能夠有效提高對廚余垃圾的處理效果。
  • 作者(Author):丁慧賢柳開智孫澤飛王東
    關鍵詞(KeyWords):甲醛2''') TiO2" data-show="keyboard">">TiO2鉍系化合物等離子體

    摘要:室內空氣中,甲醛超標給人體造成潛在的持久性傷害問題正在日益凸顯,傳統脫除空氣中甲醛的方法在能耗、處理量、脫除率等方面存在諸多不足,等離子體與催化劑結合脫除空氣中甲醛是一條新的途徑。采用均勻沉淀法制備不同TiO2-鉍系復合催化劑,將其與等離子體結合。在催化劑復合比為3∶7時,分別對單純TiO2-BiVO4催化劑不放電時甲醛的脫除率、單純等離子體放電時甲醛的脫除率,以及催化劑TiO2-BiVO4與等離子體共同作用對甲醛的脫除率進行對比研究。結果表明,單純催化劑的甲醛脫除率為6.00%,單純等離子體對甲醛的脫除率為63.10%,所制備的催化劑與等離子體之間可以產生顯著的協同效應,甲醛脫除率達到87.10%。
  • 作者(Author):仇兆忠張上上王建永李學偉
    關鍵詞(KeyWords):鋁合金微弧氧化黑色膜層著色機理

    摘要:為提高黑色陶瓷膜層的耐磨性能,采用微弧氧化技術,在硅酸鹽溶液中添加NH4VO3,制備不同頻率的鋁合金表面黑色膜層。利用XRD、SEM、EDS分析試樣物相、表面形貌和表面元素,采用涂層測厚儀、摩擦磨損實驗機測試試樣厚度和耐磨性。結果表明,微弧氧化陶瓷層厚度隨頻率的增加而增加,摩擦系數相對減小,而頻率過高時制備的膜層致密性差、摩擦系數增大、耐磨性下降。當電流密度7.2A/dm2、占空比7%、頻率1 000 Hz時,微弧氧化層的耐磨性較好。微弧氧化黑色膜層中的著色物質以非晶態存在,使膜層呈現黑色的熔融氧化物主要為V2O5和V2O3。該研究為黑色陶瓷膜制備提供了新方法。
  • 作者(Author):尹冬松陳客舉宋良安勇良張喜龍
    關鍵詞(KeyWords):鍍鎳石墨烯鋁基復合材料2O3''') Al2O3" data-show="keyboard">">Al2O3耐磨性

    摘要:為提高鋁基復合材料的耐磨性,采用熱壓燒結方法制備鍍鎳石墨烯三氧化二鋁混雜增強鋁基復合材料。利用SEM、XRD分析復合材料的微觀組織及物相,通過摩擦磨損實驗測試其耐磨性能。結果表明:超聲與電磁復合處理可以將石墨烯分散到鋁復合粉體中;利用熱壓燒結工藝控制,可在復合材料中生成增強體Al2O3;鍍鎳石墨烯在熱壓燒結后,表面仍然保留大量的Ni、Sn和P等元素,石墨烯與鋁基體的界面反應得到抑制;在干摩擦條件下,隨著鍍鎳石墨烯含量的增加,鋁基復合材料的摩擦系數顯著降低,波動范圍明顯減小;當石墨烯質量分數為3.00%時,復合材料摩擦系數降低至0.3以下,耐磨性能顯著提高。
  • 作者(Author):周國江余濤周揚王振波
    關鍵詞(KeyWords):鋰離子電池煅燒溫度球形高放電比容量長循環壽命

    摘要:為了研究不同煅燒溫度對鋰離子電池正極材料LiNi0.5Mn1.5O4球形結構及電性能的影響,采用改性的共沉淀法制備出球形前驅體,在850、900和950℃下制備LiNi0.5Mn1.5O4材料。采用XRD、SEM、充放電循環測試和循環伏安法對材料進行表征和測試,研究煅燒溫度對材料的影響。結果表明,LNMO-900樣品球形形貌及電化學性能最好。煅燒溫度升高,一次小顆粒形成的球形向一次尖晶石形成的球形轉變最終變為尖晶石大顆粒。煅燒溫度對LiNi0.5Mn1.5O4的循環性能影響較小。LNMO-900含有較多Mn3+,有較好循環容量保持率和最高的放電比容量。LNMO-900在1 C循環時首圈放電比容量為127.9 mA·h/g,循環300圈后容量為119.8 mA·h/g,容量保持率為93.6%。該研究為高容量長循環壽命的正極材料提供了參考。
  • 作者(Author):張迎新王怡飛李成林
    關鍵詞(KeyWords):可膨脹石墨逐步插層法膨脹容積氧化劑用量

    摘要:為獲得適用于礦井火區裂隙的高倍率永久充填材料,將可膨脹石墨引入火災治理領域,采用逐步插層工藝制備方法,開展低起始高倍率可膨脹石墨制備實驗研究,分析工藝參數對其膨脹容積的影響。實驗表明,制備可膨脹石墨的最佳工藝參數為石墨、高氯酸、硝酸銨質量比1∶8.0∶0.15,預氧化時間10 min,初次氧化劑用量0.22 g,單次氧化劑用量0.03 g,逐步插層時間間隔7 min,逐步氧化劑用量0.15 g,反應時間90 min。400℃時,其膨脹容積達到最大值,為407 mL/g。該方法制備的膨脹石墨優于直接插層法膨脹石墨,為煤礦井下火區充填材料研究提供了參考。
  • 作者(Author):王振廷張永柯尹吉勇
    關鍵詞(KeyWords):石墨烯水性導電油墨超臨界流體插層剝離

    摘要:為提高石墨烯的電導率,采用超聲輔助超臨界乙醇流體的方法,在高溫高壓條件下通過插層處理天然鱗片石墨剝離制備出石墨烯,研究工藝參數對石墨烯產率的影響。利用XRD表征石墨烯結構,利用AFM、SEM、TEM分析石墨烯的表面形貌及厚度。結果表明:在280℃、20 MPa、反應1 h條件下,該方法能夠快速制備出尺寸約20μm、厚度4.2 nm、層數小于六層的石墨烯;以丙烯酸樹脂為黏結劑制備的水性導電油墨,當石墨烯質量占水性導電油墨總質量的35%時,其方塊電阻為9Ω。該研究為石墨烯量產提供了可行途徑。
  • 作者(Author):孟元林代天嬌趙騰景麗娟
    關鍵詞(KeyWords):成巖演化儲層致密砂巖鄂爾多斯盆地長7段

    摘要:為探明鄂爾多斯盆地西南緣延長組長7段儲層成巖演化中的致密化過程與成藏期次,采用普通顯微觀察、鑄體薄片分析等實驗手段,研究該層段碎屑巖儲層的成巖演化序列。結果表明,該區長7段儲層成巖序列為黏土雜基沉淀、早期泥晶方解石、綠泥石包膜形成(早A)—第一期石英加大、強烈機械壓實、黑云母水化呈假雜基、早期亮晶方解石(早B,致密化完成)—第一期油氣充注、早期油氣生成的有機酸和無機酸溶蝕長石顆粒與基質(早B)—埋深增加、黏土礦物轉化、第二期石英加大(中A1)—鐵方解石交代早期碎屑顆粒和膠結物(中A■)—第二期油氣充注(中A■)—鐵白云石交代—晚期交代殘留孔油氣充注(第三期)。該研究為目標層位非常規油氣開發提供了重要參考。
  • 作者(Author):胡玉雙董桂彤王鵬
    關鍵詞(KeyWords):成藏模式塔木察格盆地南二段油水分布規律

    摘要:塔木察格盆地斷裂復雜,物源來自多個方向,受多期次的構造運動影響,斷層復雜,構造破碎,有著很強的非均質性,對于油水分布規律與成藏模式的研究難度較大。通過研究塔南凹陷的構造格局與生、儲、蓋條件,建立了油氣沿反向斷層垂向至高部位聚集成藏的成藏模式。研究結果表明:不同類型局部構造是油氣重點潛力區,反向斷層控制油氣聚集成藏,高部位是油氣富集區,反向斷層下降盤仍有一定的含油潛力。油氣運移是油氣充注以高部位"呈傘狀"優先充注,其中,烴源內,排烴強大,構造高部位優先成藏;烴源外,油源條件相對有限,油源斷層、砂體、不整合面長距離運移聚集成藏。
  • 作者(Author):邰振華
    關鍵詞(KeyWords):位場梯度張量Tikhonov正則化迭代法迭代次數

    摘要:常規位場異常向梯度張量轉換的過程穩定性差。基于Tikhonov正則化原理及不同方向導數換算的內在關系,提出位場梯度張量轉換的頻率域正則化迭代法。根據L曲線基本原理,給出確定最佳迭代次數的曲率函數法。模型實驗結果表明,位場梯度張量轉換的頻率域正則化迭代法具有較高的計算精度與穩定性,曲率函數法可以準確界定最佳迭代次數。實際資料處理結果驗證了方法的有效性。該研究可為位場梯度張量反演提供高質量數據。
  • 作者(Author):高霞裴權
    關鍵詞(KeyWords):瓦斯水合物煤體三軸實驗圍壓復合指數模型

    摘要:為獲得含瓦斯水合物煤體在高低圍壓下的應力-應變特征與本構模型,基于含瓦斯水合物煤體強度特性三軸壓縮實驗,分析含瓦斯水合物煤體在不同圍壓與水合物飽和度下的應力-應變曲線特征,探討破壞強度與圍壓、彈性模量與水合物飽和度之間的定量關系,建立不同圍壓與水合物飽和度下的含瓦斯水合物煤體復合指數模型,并對比模型計算所得理論曲線與實測應力-應變曲線。結果表明,含瓦斯水合物煤體的偏應力-應變曲線在較低圍壓下呈應變軟化型,在較高圍壓下呈應變硬化型。復合指數模型能夠較好地描述含瓦斯水合物煤體破壞強度隨圍壓與水合物飽和度變化的關系。該研究可為含瓦斯水合物煤體本構模型研究提供理論參考。
  • 作者(Author):劉永立王振鎖張建偉李濤任夢軒
    關鍵詞(KeyWords):煤與瓦斯突出顆粒流突出預測數值模擬

    摘要:為探究煤與瓦斯突出規律,通過DDTS-500煤巖監測系統實驗研究煤與瓦斯突出過程,分析其突出臨界范圍。在實驗數據的基礎上,利用PFC2D軟件數值模擬煤樣在突出臨界狀態下瓦斯壓力變化和煤樣內部裂隙變化。結果表明:在瓦斯壓力1.8~2.0 MPa時實驗煤樣發生煤與瓦斯突出現象;突出臨界時的內部裂隙主要集中在臨空面一側,呈弧形向內部發育。該研究為煤礦突出危險區臨界數據監測預警提供參考。

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