《洛阳理工学院学报（自然科学版）》2025年第3期封皮封底
《洛阳理工学院学报（自然科学版）》2025年第3期目次
9月25日，《洛阳理工学院学报（自然科学版）》2025年第3期出版。本期共刊发学术论文14篇，为做好学术出版内容传播，现将论文的题目和摘要等内容展示。
悬浮式热源激励下液晶弹性体纤维力学行为研究
胡永航，梁晓东*
（合肥大学 城市建设与交通学院，安徽 合肥230031）
摘要：针对液晶弹性体（LCE）纤维的热响应自激振荡现象，提出了一种基于LCE的热响应自激振荡系统。通过建立热浮式热源动力学模型，推导出系统的动力学方程，并通过MATLAB软件对方程进行数值求解。结果表明：LCE纤维在热源作用下会表现出周期性运动，且振幅与频率受多个系统参数的影响。具体表现为：弹性模量的增加会导致振幅和频率的上升；热收缩系数的增加提升了振幅，但对频率影响较小；重力加速度和阻尼系数的增加则会导致振幅的下降，其中重力加速度对频率影响不大，而阻尼系数的增大会轻微提升频率；隔热长度和热辐射长度的增加同样会提升振幅，且频率会小幅上升。
AgBiO3/BiOAcXI1-X纳米材料的制备及其光催化性能研究
王彦红1，赵健健2，李明玉1，朱慧杰1，李俊龙3，符 帅1*
（1. 洛阳理工学院 智能建造与土木工程学院，河南 洛阳 471023；2. 新乡学院 化工与材料工程学院，河南 新乡 453003；3.浙江工业大学 环境学院，浙江 杭州 310014）
摘要：采用共沉淀法制备了AgBiO3/BiOAcXI1-X纳米材料，利用X射线衍射、场发射扫描电镜等测试手段对其晶体结构和微观形貌进行表征。研究了纳米材料在可见光下对兰纳素红5B（LR5B）的光催化降解效率，探讨了不同AgBiO3负载量与AgBiO3/BiOAcXI1-X光催化活性的关系，考察了催化剂剂量、污染物浓度和无机离子等对光催化活性的影响。实验结果表明：最佳比例的AB-5异质结在可见光光照100 min后对LR5B的降解效率可达91.4%，比纯BiOAcXI1-X和AgBiO3的降解效率分别提高了1.81和1.47倍；通过自由基捕获实验探讨了光催化反应机理，证明h+和·O2-在光催化降解过程中起主要作用。
FRP型材-混凝土组合梁受力性能试验研究
陈 爽1,2，谢文杰1，王瑞卿1，经承贵2*，成 意2
（1. 桂林理工大学 土木工程学院，广西 桂林 541004；2. 广西科技大学 土木建筑工程学院，广西 柳州 545006）
摘要：为了研究纤维增强复合材料（Fiber reinforced polymer，FPR）-混凝土组合梁的力学性能，对7根FRP-混凝土组合梁和1根FRP型材梁进行四点弯曲试验，研究了界面连接方式和混凝土层高度对组合梁破坏机理及极限承载力的影响。结果表明：FRP型材梁发生腹板剪切破坏，组合梁试件均因剪跨段界面剪切剥离或混凝土剪切断裂而破坏；组合梁采用玻璃纤维增强复合材料（GFRP）网格与环氧树脂胶结混合处理的界面连接方式可以有效降低两种材料界面间的滑移，从而保证FRP和混凝土的协同工作能力，同时提高了极限承载力；混凝土层高度对试件的承载力影响不明显，但刚度随着混凝土层高度的增加而提高。
全风化红层软岩边坡坡顶与坡脚水平抗力差异性研究
罗 辉1,2
(1. 中核二十五建设有限公司 湖南 长沙 410000；2，湖南中核岩土工程有限责任公司，湖南 长沙 410000）
摘要：为探究全风化红层软岩边坡坡顶与坡脚水平抗力系数m值及水平抗力差异性，在坡顶及坡脚布设微型桩，开展水平载荷原位试验，分析不同位置桩基的水平承载特性。结果表明：水平加载破坏过程可分为弹性变形、弹塑性变形及失效破坏3个阶段；坡脚处微型桩的水平承载能力优于坡顶处，同等水平荷载下，坡顶处微型桩变形幅度更大；全风化红层软岩中水平抗力系数随桩水平位移增加显著衰减，采用地基水平抗力系数m值随水平荷载H变化的H-m变化的曲线计算桩基水平承载力及变形，更符合工程实际；在全风化红层软岩边坡支护设计时，对设置在不同位置处的支护桩，应考虑坡顶与坡脚处水平抗力系数的差异。
CO2养护下淡化海砂混凝土抗氯盐渗透研究
栾利强1,2，肖海鑫2，罗嘉俊2
（1. 广西绿色建材与建筑工业化重点实验室， 广西 桂林 541004； 2. 桂林理工大学 土木工程学院，广西 桂林 541004）
摘要：针对沿海经济带建设中混凝土面临的侵蚀挑战，引入了固碳减排的早期碳化养护技术，旨在提升淡化海砂混凝土对氯盐侵蚀的抵抗能力。采用电通量法、RCM法以及MIP和SEM等不同实验方法进行测试，探究了不同早期碳化养护时长对淡化海砂混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果显示：当碳化养护时间控制在3 d以内时，领期56 d后，在碳化养护和粉煤灰火山灰反应作用下，淡化海砂混凝土的孔隙率降低，结构更加密实，抗氯离子渗透性能显著提升。同时碳化养护可以使试件表层的有害孔减少，促进表层微观裂缝修复。
基于改进超螺旋滑模观测器的PMSM无传感器控制设计
马金鹏，王仲根*，朱小兵，王珊珊
（安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001）
摘要：针对传统滑模观测器因高频振荡导致永磁同步电机转子信息观测精度低的问题，提出了一种改进的超螺旋算法。设计了一种带有增强指数项的超螺旋滑模面的观测器，解决了传统滑模控制方法造成的相位滞后和补偿误差问题；通过将电角速度引入锁相环，补偿了锁相环和低通滤波器等环节造成的位置偏差，得到精确的转子位置信息。仿真实验证明：所设计的改进超螺旋观测器有效抑制了滑模抖振和谐波的产生，能准确观测电机的转子转速和位置信息，收敛速度快，鲁棒性强。
基于模型设计的永磁同步电机速度闭环控制系统设计
胡超，邵伟伟
（铜陵学院 电气工程学院，安徽 铜陵 244061）
摘要：永磁同步电机（PMSM）控制技术已在诸多领域中得到了广泛应用，通过对其理论分析和工程实践，可实现运行速度的高精度、高动态响应和强鲁棒性控制。基于模型设计的PMSM速度闭环控制系统，主控制器采用DSP TMS320F28335芯片，利用Matlab/Simulink软件对电机模型进行图形化设计。通过搭建的电机驱动实验平台。对PMSM控制系统进行两次速度闭环控制实验，系统都在约0.5 s时达到稳定转速值，超调量分别为0.6%和0.7%。结果表明：该系统性能稳定、动态响应快、测试精度高，满足对PMSM速度闭环控制的设计需求。
基于改进小龙虾优化算法的三维旅行商问题优化
魏晓武，贾志绚*，葛丽娜
（太原科技大学 车辆与交通工程学院，山西 太原 030024）
摘要：解决无人机在三维环境下的旅行商问题时，传统小龙虾算法易陷入局部最优、收敛精度低等不足。融合多策略改进的小龙虾优化算法是在原算法基础上调用Tent混沌映射、莱维飞行策略和自适应t分布变异策略，提高算法的寻优精度。通过仿真试验，算法改进后分别与小龙虾算法以及其他算法进行对比，结果表明：改进后的算法在三维旅行商问题求解中效果更佳，最优路径长度缩短了2.88%，证明了该算法的有效性和可行性。
基于改进YOLOv5s算法的手势识别研究
王雅锐，李 昕*
(安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001)
摘要：针对现有手势识别算法对于手势检测速度慢、参数量大等问题，提出了一种以YOLOv5s为基础模型进行改进的手势识别算法。针对原始卷积计算成本过高采用GSConv卷积方法替换颈部网络卷积，联合Res2Net模块对VOV-GSCSP模块进行改进并提出Res GS模块替换C3模块。该模块能提高手势图片的特征提取能力，提供更为准确和丰富的特征输入；再次使用SimAM（A Simple, Parameter-Free Attention Module）注意力机制提出一种新的特征融合网络模块AGFD（Attention Guide Fusion Module），该网络可以有效增加模型对手势图片有效信息的融合能力；最后使用Inner-IoU损失函数替换原始YOLOv5s中的CIoU损失函数提高模型收敛速度。实验结果表明：该算法在测试集上平均精度（mAP）值为93%，相较原算法提升4.4%；模型参数量、计算量分别为5.3 M和13 G，网络模型内存为11.2 MB；每秒检测帧数可达45.5 FPS。经过改进的模型在准确性方面显著提高，同时能够满足实时性要求。
12对棒西门子反应器内流场和热场模拟
张泽悦，刘治军*，赵 川
(河南科技大学 数学与统计学院，河南 洛阳 471203)
摘要：建立工业12对棒西门子多晶硅化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）反应器的湍流模型和辐射能量模型，采用有限体积法数值模拟了反应器内的湍流流动和热场变化，分析了反应器底部气口分布对硅棒生长的影响，提出了反应器底部气口“集中出，分散进”改良策略。结果表明：改良后的反应器内部温度分布更为均匀，顶部异常高温不会出现，有效提高了原料气的使用率，促使硅棒更好地生长；降低材料反射系数、增加内环硅棒的数量、增大硅棒直径等均能有效减小辐射损失。
基于Delaunay三角网的相机自标定方法
倪伟佳1，曾微波2,3*，姚睿涵1，汪博雅1，张乾坤1，赵星悦3
（1. 安徽大学 资源与环境工程学院，安徽 合肥 230601； 2. 实景地理环境安徽省重点实验室，安徽 滁州 239000；3. 滁州学院 地理信息与旅游学院，安徽 滁州 239000）
摘要：针对传统相机标定方法对标定板及场景地物几何特征依赖度较高的问题，提出了一种基于Delaunay三角网的相机自标定方法。首先，构建基于二维图像特征点集的Delaunay三角网，利用相似三角形进行二维图像特征匹配并获取匹配点对，计算相机内参；利用点云栅格化后获取的二维深度图像构建Delaunay三角网，与二维图像所构建的Delaunay 三角网进行三角形匹配；利用图像空间和点云空间的映射关系，寻找图像特征点对应点的云特征点， 即二维图像特征点对应的三维空间坐标。选择大视场及不同距离的场景进行标定实验。结果表明：基于Delaunay三角网的相机自标定方法计算的有效焦距及主点坐标均接近实际值， 重投影误差在理论值范围内，较好地满足了大视场、远距离场景中的相机标定需求，避免了对场景几何特征、标定板及标识物的依赖，有效地提高了相机标定的灵活性与普适性。
幂级数收敛半径和收敛区间端点处收敛性研究
潘娜娜1*，李海霞2
（1. 安徽新华学院 通识教育部，安徽 合肥 230088； 2. 合肥幼儿师范高等专科学校智能科学技术系，安徽 合肥 230088）
摘要：幂级数收敛半径及收敛区间端点处的收敛性是幂级数中的一个重要问题。为解决这个问题，研究总结了系数绝对值之比法、比值法、根值法、换元法、幂级数加减运算法等5种求幂级数收敛半径的方法，并讨论了适用各种类型的幂级数通项的判别方法，最后给出了幂级数在收敛区间端点处收敛性的性质。
基于应用型高校生态跃迁的现代产业学院建设研究
丁梧秀1，王淑珍2*
（1. 洛阳理工学院 校长办公室，河南 洛阳 471023； 2. 洛阳理工学院 发展规划处，河南 洛阳 471023）
摘要：基于生态学理论，分析了当前应用型高校面临的内外部生态困境，提出以现代产业学院为抓手，通过汇聚多元办学资源、强化产教融合发展、优化教育教学生态等，构建发展新生态。通过现代产业学院建设实现生态位宽度拓展、高度提升和长度延伸，实现教育强国背景下应用型高校生态位跃迁和高质量发展。
电机与拖动在创新创业中的应用
李素芳，朱德荣*，布占伟
(洛阳理工学院 智能制造学院，河南 洛阳 471023)
摘要：针对电机与拖动课程的创新创业教育改革，通过重构课程体系、植入学科竞赛与创新创业项目，将新技术、新知识、新工艺、新流程、新案例融入课堂教学，并采用“理论+实践”的线上线下混合式教学模式，强化工程实践能力，提升学生的创造性思维与创新创业能力。改革后课程资源丰富度显著提高，学生知识掌握度、学习兴趣及动手能力均有提升，程目标达成度得到不同程度的提升，课程改革通过项目驱动和多元教学模式，有效提升了学生的综合能力，为专业创新创业教育提供了可借鉴的实践方案。
（一审：张丽娟 二审：仲昭麟 三审：王敏）
