冶金工程

• 管式电极与实心电极电渣重熔对比模拟研究

  刘士瑞;仝文杰;高守祺;

  为了探究不同电极形式对电渣重熔过程多物理场的影响，本文对比管式电极与实心电极电渣重熔系统的特点，构建二维稳态数学模型，利用电磁场、能量传输及流体动力学的耦合方程，模拟计算管式电极与实心电极电渣重熔系统中渣池的电流密度、焦耳热和温度分布，分析金属熔池结构。计算结果表明，与实心电极相比，管式电极电渣重熔系统中，渣池区域的电流与焦耳热主要分布在渣池外表面，且高温区向渣池外表面移动，由渣池外表面传向温度较低的渣池中心部位传热，从而使渣池整体温度更加均匀，且两相区温度梯度小，金属熔池趋于浅平。

  2024年03期 v.47;No.224 161-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
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• 特厚板坯连铸二冷区电磁搅拌数值模拟

  祝宝轩;刘坤;杨滨;

  电磁搅拌模式可以改变钢液内磁场分布以及钢液在铸坯内流动形态，进而影响铸坯坯壳分布。本文采用数值模拟方法分析特厚板坯二冷区电磁搅拌模式对板坯内流流动特性的影响。数值计算结果表明，不同的搅拌方式发生内卷流动的位置不同，双环式与双碟式搅拌时，卷流发生在靠近板坯下边界的区域，三环式的卷流发生在搅拌辊所处的位置。拉坯速度对于三环式的影响最小，拉速0.5 m/min工况与拉速0.7 m/min工况的平均速度之差只有0.005 m/s。综合对比三种搅拌模式，三环式的整体流场分布较为合理。随着搅拌辊距离的增大，搅拌形成的涡流中，最上方的涡流区和最下方的涡流区越来越小，而中间的涡流区则相应增大。

  2024年03期 v.47;No.224 166-173+184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1958K]
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材料科学与工程

• 耐磨钢的发展与耐磨性强化

  杨康;艾新港;王志英;臧喜民;施文杰;王晓峰;

  磨损是导致材料失效的主要原因之一，耐磨钢是一类广泛用于各种磨损工况的耐磨材料。工业化水平的不断发展对耐磨钢的性能提出了更高的要求，兼具较高强度和良好韧性是耐磨钢开发的重要方向。在需求驱动下，耐磨金属材料先后经历了锰钢、镍硬铸铁、高铬铸铁与低合金钢的迭代发展，由此衍生出众多种类的耐磨钢。本文根据耐磨钢的发展历程，对耐磨钢进行分类，依次介绍各种耐磨钢的特点、应用场景、研究现状与不足，总结合金化、轧制、热处理、表面工程等四种耐磨钢的耐磨性强化方法，展望高性能耐磨钢的未来研究方向和发展前景。

  2024年03期 v.47;No.224 174-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1536K]
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• 激光熔覆AlCoCrFeMo_xNi高熵合金涂层的组织与性能研究

  李海浩;杨岱昆;张晨;张文;黄阳;沙明红;

  采用激光熔覆方法在Q235B热轧钢板表面制备AlCoCrFeMo_xNi高熵合金涂层，并对涂层进行相结构、微观组织、显微硬度以及电化学性能检测，探索添加Mo元素对涂层组织、硬度和耐蚀性的影响。研究发现，随着Mo摩尔分数增加，涂层中出现BCC2相，涂层硬度增加，耐蚀性先增强后减弱。AlCoCrFeMo_(0.8)Ni涂层平均硬度为462 HV，腐蚀电位为-0.676 V，腐蚀电流为0.612 mA/cm~2，综合性能良好。

  2024年03期 v.47;No.224 185-189+240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
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化学工程与技术

• 加氢沥青的制备及其热聚合动力学研究

  高欣然;张广元;杨金连;陈猛;宋德辉;王坤;

  以四氢萘为添加剂，考察不同添加量制备的加氢沥青的化学组成和结构变化规律。采用XRD和红外光谱分析沥青组成与结构的演变规律，使用连串反应模型计算反应动力学常数。结果表明，四氢萘有较好的供氢作用，添加量质量分数为50%时，沥青的氢原子与碳原子物质的量之比由0.35增加至0.80。加氢沥青中存在大量的环烷烃或脂肪支链，能够减缓液相炭化反应中稠环芳烃的过度聚合，TI-QS组分向QI组分转变的反应速率由0.061下降至0.035，有利于体系黏度的缓慢增加，从而形成广域结构的中间相沥青。

  2024年03期 v.47;No.224 190-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K]
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控制科学与工程

• 基于改进事件触发机制的四旋翼飞行器输出反馈模糊控制

  王紫燕;高闯;

  为了提高四旋翼飞行器姿态跟踪控制精度，减少通讯开销，节约控制成本，本文建立四旋翼飞行器动力学模型，采用模糊状态观测器估计飞行器状态，解决非线性和不确定性问题，结合改进型事件触发机制设计姿态跟踪控制器，实现飞行器在不同姿态下的精确控制和稳定飞行。仿真结果验证了本文控制方法的有效性。

  2024年03期 v.47;No.224 197-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
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计算机科学与技术

• 基于改进YOLOv7的近岸目标船舶检测算法

  李毓滦;胡秀波;李鑫军;曹睿;万占鸿;韩冰;

  为了提高近岸小目标船舶检测精度，本文提出一种基于YOLOv7网络模型的YOLO-ConSwin船舶目标检测算法，在主干网络中融合ConvNext与Swin-Transformer模块，增强模型在多尺度上捕捉特征的能力。在特征金字塔网络结构中引入SimAM无参数注意力机制，强化对重要通道特征的敏感性，增强船舶目标的权重，抑制背景噪声。实验结果表明，与YOLOv7s相比，船舶识别精确率提升11个百分点，证明YOLO-ConSwin算法满足小目标船舶检测要求。

  2024年03期 v.47;No.224 204-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 1352K]
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• 基于改进TextSnake的印章字符检测算法

  甘辉鑫;巩荣芬;储茂祥;杨永辉;

  针对字符模糊、宽高比多变、与背景文字重叠等因素导致的印章字符易被漏检、误检等问题，提出基于TextSnake的印章字符检测算法，记作TextSnake-CR算法。首先在特征融合中嵌入手工设计的感受野增强模块，使浅层特征拥有更大感受视野，从而有效地降低误检率；其次提出颜色特征提取模块，用于提取印章字符中颜色特征，增强模糊印章字符的检测精度；最后改进模型的分类损失函数，抑制背景噪声对模型的干扰，进一步提高模型检测性能。实验结果表明，TextSnake-CR在公开印章数据集与自制数据集上的F值分别达到90.71%和81.79%，与其他算法相比，有效地提高了印章字符检测准确率。

  2024年03期 v.47;No.224 213-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
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矿业工程

• 鳞片石墨矿的工艺矿物学特征研究

  李湘微;马芳源;

  鳞片石墨的片径越大，价值越高，故在鳞片石墨矿的加工过程中要严格保护鳞片。本文对鸡西地区的大块石墨矿进行矿物学研究，采用矿物解离分析仪（MLA）检测石墨薄片的矿物组成、形貌、分布和粒度，分析其矿物学特征对石墨解离、鳞片破坏及浮选作业的影响。分析结果表明，鸡西石墨矿样品的品位为5.05%。其中，0.15 mm以上粒度达到51.68%，而细颗粒石墨多数被脉石矿物包裹，选择合适的磨矿方式对细颗粒石墨的解离以及大鳞片石墨的保护至关重要。

  2024年03期 v.47;No.224 221-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K]
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土木工程

• 装配式压型钢-空心混凝土组合板抗弯承载力数值模拟

  朱广山;王金山;杨野;董梓昊;

  提出一种新型装配式压型钢-空心混凝土组合板，利用ABAQUS软件建立不同设计参数的有限元模型，对比不同结构形式的组合板抗弯承载力，分析组合板厚度、压型钢厚度、空心半径对抗弯承载力的影响规律。研究表明，组合板使用压型钢的抗弯承载力比使用压型钢板提升了15.4%；相同厚度下，装配式压型钢-空心混凝土组合板的抗弯承载力比普通压型钢板-实心混凝土组合板提升了14.7%，组合板质量降低了20.5%；组合板厚度从120 mm增加到160 mm，极限承载力提高了46.2%；压型钢厚度从0.6 mm增加到1.0 mm，极限承载力提高了54.7%；混凝土空心半径对抗弯承载力的影响较小，随着空心半径的增加，抗弯承载力降低。

  2024年03期 v.47;No.224 227-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K]
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基础科学

• 融合学习差异与Lévy飞行的动态平衡正余弦算法

  李聪;刘昊;赵雨微;

  为了提升正余弦算法的收敛性能，本文提出一种融合学习差异与Lévy飞行的动态平衡正余弦改进算法，定义为SCALLD算法。通过引入学习差异策略，减少搜索个体对其位置信息的依赖，增强全局探索能力；加入Lévy飞行机制，丰富种群多样性，提升探索能力；采用动态平衡策略，平衡探索与开发能力，提高收敛速度和稳定性。在CEC2022基准测试函数上的实验表明，与六种算法相比，SCALLD展现出更优的收敛性能和稳定性，Wilcoxon秩和检验进一步证明了SCALLD的竞争优势，为解决复杂优化问题提供参考。

  2024年03期 v.47;No.224 233-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K]
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