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基于光度立体视觉的钢轨焊缝打磨表面缺陷检测

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机械工程学报 2025年 11-24页

作者：韦逍遥刘文渊王龄裕丁斌杰曹衍龙杨将新黄芳浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室

针对钢轨焊缝表面缺陷自动化检测存在的难题，提出基于光度立体视觉的钢轨焊缝打磨表面缺陷检测方法。分析钢轨几何特征和表面形貌，设计钢轨多表面图像采集系统，实现多照明角度下光度图像序列采集，基于高性能光度立体算法实现打磨表... 详细信息

针对钢轨焊缝表面缺陷自动化检测存在的难题，提出基于光度立体视觉的钢轨焊缝打磨表面缺陷检测方法。分析钢轨几何特征和表面形貌，设计钢轨多表面图像采集系统，实现多照明角度下光度图像序列采集，基于高性能光度立体算法实现打磨表面法向重建。分析打磨表面法向特性以及缺陷特征，基于法向图自适应提取打磨区域，剔除背景区域干扰；提出基于双阶段和旋转矩形提取的横向纹路缺陷检测算法以及基于灰度直方图双阈值分割的高度突变缺陷检测算法，克服打磨区域的噪声和伪缺陷干扰，有效解决缺陷特征提取和定位困难的问题。试验结果表明，提出的打磨表面缺陷检测算法优于现有的基于深度学习的缺陷检测算法，横向纹路检测准确率达到94.4%，漏检率低到0.84%；高度突变检测准确率达到92.64%，漏检率低到1.56%；系统整体运行效率为23.784 s每处钢轨焊接面，满足实际生产需求。

关键词：光度立体缺陷检测钢轨焊缝打磨表面法向特征特征提取

基于GO穿插的Ni/Cu@MIL-101(Cr)催化氨硼烷水解释氢研究

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燃料化学学报(中英文) 2025年

作者：安科迪仵梦博郑青榕集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室

为提高氨硼烷（AB）水解释氢性能，选择Ni、Cu作为催化金属，采取氧化石墨烯（GO）对MIL-101（Cr）的穿插制备了催化剂。通过优化GO的穿插比例及Ni/Cu的双金属组分，结合制备试样的结构表征、微观形貌观察，分析了GO穿插量对MIL-101（C... 详细信息

为提高氨硼烷（AB）水解释氢性能，选择Ni、Cu作为催化金属，采取氧化石墨烯（GO）对MIL-101（Cr）的穿插制备了催化剂。通过优化GO的穿插比例及Ni/Cu的双金属组分，结合制备试样的结构表征、微观形貌观察，分析了GO穿插量对MIL-101（Cr）结构的影响，并由在288-328 K之间的AB水解释氢试验，分析了Ni、Cu及GO的穿插比例对AB释氢性能的影响。结果发现，以0.45%的GO穿插时的试样具有更大的比表面积和微孔容积；以0.5∶0.5的比例担载Ni/Cu的催化剂的催化效率（TOF）和活化能分别为27 min-1、 35.7 kJ/mol；在经过10次循环后，释氢时间增加47%，释氢量减少小于0.06%。

关键词：氨硼烷催化剂 MOFs 水解

基于三轴不排水有效应力路径的结构性剑桥模型的修正研究

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 115-124页

作者：加瑞李逸群雷华阳姜宇轩天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型... 详细信息

室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型进行了两点改进:(1)对附加孔隙比Δe的计算公式进行了修正,可以准确模拟结构性黏土超过临界状态线后的有效应力路径;(2)考虑了屈服面内的塑性即亚屈服特性,可以较好地模拟屈服面内的有效应力路径然后,利用修正结构性剑桥(MSCC)模型对结构性黏土的侧限压缩试验、三轴固结不排水和三轴固结排水试验进行了模拟计算,并与试验结果和SCC模型的计算结果进行了对比分析,结果表明MSCC模型可以更好地模拟结构性黏土的三轴不排水有效应力路径以及侧限压缩和三轴固结排水试验的应力应变曲线。最后,对MSCC模型中的参数β(屈服面内塑性变形参数)、p'_(yi)(初始结构屈服应力)、Δe_i(初始附加孔隙比)、b(结构破损速率)、γ(剪切引起结构破损的参数)和ω(反映结构性对塑性流动准则的影响)进行了参数敏感性分析,结果表明参数β影响结构性黏土屈服面内的有效应力路径,参数p'_(yi)影响峰值强度,参数Δe_i影响残余强度,参数b和γ影响峰值后的强度衰减速率,参数ω影响强度开始衰减时的偏应变大小。

关键词：结构性黏土结构性剑桥模型有效应力路径亚屈服附加孔隙比

利用拉丁超立方与相关性采样的通风系统仿真不确定研究

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安全与环境学报 2025年

作者：曹鹏刘剑辽宁工程技术大学安全科学与工程学院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室

为降低数字通风系统仿真不确定性给智能通风决策带来的安全隐患，基于巷道风阻系数获取过程中存在的不确定性，同时考虑相同支护巷道间的相关性，提出了一种结合全局模拟的拉丁超立方采样（Latin Hypercube Sampling，LHS）技术和关注... 详细信息

为降低数字通风系统仿真不确定性给智能通风决策带来的安全隐患，基于巷道风阻系数获取过程中存在的不确定性，同时考虑相同支护巷道间的相关性，提出了一种结合全局模拟的拉丁超立方采样（Latin Hypercube Sampling，LHS）技术和关注局部相关性的多维变量精确采样技术的数字通风系统不确定性分析方法。LHS随机模拟生成多维独立标准正态分布初始变量；利用乔莱斯基分解法分解风阻系数间协方差矩阵求得相关性变换矩阵；线性组合初始变量与变换矩阵生成具有相关性的风阻系数随机变量；随机变量作为数字通风系统的输入参数；解算风量和风压，统计仿真结果。结合实际生产矿井通风系统进行分析，结果表明：风阻系数的不确定性对数字通风系统仿真结果有显著影响；当不考虑相关性且风阻系数的变异系数为15%时，仿真风量和风压波动范围分别为0.62～73.88 m3/s和0.06～522.89 Pa，平均波动率分别为83.04%和243.85%；考虑相关性时，风量和风压波动率分别下降了75.58%和84.97%，个别分支风量的波动率减少了95.90%；进风区分支和角联分支仿真风量、回风分支和角联分支仿真风压波动性最大；角联分支风量波动率最大为1 115.09%，回风分支风压波动值最大为539.75 Pa。

关键词：安全工程矿井通风系统不确定性分析拉丁超立方采样参数相关性

氧化石墨烯涂覆砂增强水泥基材料抗氯离子侵蚀性能

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硅酸盐学报 2025年

作者：冯甘霖罗盛禹罗启灵龙武剑深圳大学土木与交通工程学院广东省滨海土木工程耐久性重点实验室深圳市低碳建筑材料与技术重点实验室深圳大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室

氧化石墨烯(GO)的不均匀分散和团聚现象严重制约了其对水泥基复合材料孔隙结构及耐久性能的增强效果。通过将GO涂覆于氨基化砂粒表面，系统研究了其对GO水泥基复合材料抗氯离子侵蚀性能的影响规律及机理。结果显示：当GO掺量达到0.3% (... 详细信息

氧化石墨烯(GO)的不均匀分散和团聚现象严重制约了其对水泥基复合材料孔隙结构及耐久性能的增强效果。通过将GO涂覆于氨基化砂粒表面，系统研究了其对GO水泥基复合材料抗氯离子侵蚀性能的影响规律及机理。结果显示：当GO掺量达到0.3% (质量分数)时，使用GO涂覆砂的方法，快速氯离子迁移测试氯离子渗透深度和扩散系数分别比对照组降低了24.8%和18.5%。压汞法测得有害孔级(＞50 nm)孔径分布降低了36.8%。进一步的微观及物相分析测试结果表明，采用GO涂覆砂对水泥基复合材料性能提升的主要原因在于对界面过渡区的优化：一方面，氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂通过与硅羧基的缩合反应紧密地连接到砂表面，另一方面，GO通过表面上的羰基或羧基和偶联剂氨基官能团之间的酰胺键共价键合，通过此“双键效应”GO可以稳定键合在砂表面从而改善其分散性，并同时促进界面过渡区水化，减少界面过渡区的缺陷和裂纹，从而大大提高水泥基复合材料对氯离子传输的抵抗能力。

关键词：氧化石墨烯涂覆砂双重键合效应抗氯离子侵蚀界面过渡区

GH6159高温合金热变形行为及动态再结晶建模与仿真研究

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精密成形工程 2025年

作者：曾祥廖润泽徐雪峰涂啟啟陈霄霄罗杰范旭黄乐亨刘杰南昌航空大学航空制造与机械工程学院南昌航空大学高端装备极端制造技术江西省重点实验室贵州航天精工制造有限公司

目的为了对GH6159构件高性能制造提供材料模型和依据，本文开展了GH6159组织演变规律的研究。方法利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对GH6159高温合金进行热压缩实验，获得该合金在0.1-10s-1和900-1100℃下的应力应变曲线，分别采用摩... 详细信息

目的为了对GH6159构件高性能制造提供材料模型和依据，本文开展了GH6159组织演变规律的研究。方法利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对GH6159高温合金进行热压缩实验，获得该合金在0.1-10s-1和900-1100℃下的应力应变曲线，分别采用摩擦修正与变形热修正公式对真应力-真应变曲线进行修正，并建立了修正后的 Arrhenius 模型和动态再结晶模型；同时，通过电子背散射衍射技术（EBSD），分析不同温度和应变速率下试样的微观组织特征，随后建立了GH6159高温合金圆柱压缩有限元模型，利用所建立的动态再结晶模型，预测了GH6159高温合金在热加工过程中的动态再结晶行为。结果热变形时GH6159高温合金表现出明显的流动软化现象，微观组织中出现了大量的动态再结晶。通过仿真预测和实验对比发现：900℃-0.01s-1、1100℃-0.01s-1、900℃-10s-1、1100℃-10s-1热压缩变形后的动态再结晶体积分数分别为81.3%、83.7%、78.5%、82.7%，基本与EBSD实验结果一致。结论动态再结晶体积分数对变形温度和应变速率较为敏感，低温高应变速率下动态再结晶体积分数低且组织均匀性差；高温低应变速率下动态再结晶体积分数高且组织均匀性好。通过实验和有限元模拟对比发现所建立的动态再结晶模型具有较高精度。

关键词： GH6159高温合金热变形组织演变动态再结晶有限元模拟

乳清蛋白-果胶高内相乳液凝胶对低脂再制奶酪的品质影响

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食品科学 2025年第2期46卷 57-64页

作者：李红娟李振任钏袁玉京李可邱晓豹李洪波于景华天津科技大学食品科学与工程学院食品营养与安全国家重点实验室天津300457

以乳清蛋白和果胶、葡聚糖为主要原料,采用酸诱导法制备乳清蛋白-果胶乳液凝胶(whey protein-pectin emulsion gel,WP)和乳清蛋白-葡聚糖乳液凝胶(whey protein-glucan emulsion gel,WG),比较35%、75%分散相体积分数凝胶(分别记为WP35、... 详细信息

以乳清蛋白和果胶、葡聚糖为主要原料,采用酸诱导法制备乳清蛋白-果胶乳液凝胶(whey protein-pectin emulsion gel,WP)和乳清蛋白-葡聚糖乳液凝胶(whey protein-glucan emulsion gel,WG),比较35%、75%分散相体积分数凝胶(分别记为WP35、WG35、WP75、WG75)的功能特性,并进一步探究高内相乳液凝胶作为脂肪替代物在低脂再制奶酪中的代脂效果。结果表明:WP75的平均粒径最小,脂肪分布均匀,蛋白质网络结构稳定。乳液凝胶样品在0.1~10 Hz内弹性模量(G′)和黏性模量(G″)都随油相体积分数的升高呈上升趋势,其中WP75抵抗形变能力、热稳定性及持水性都优于其他样品。样品15%-WP75(添加WP75,脂肪质量分数15%的再制奶酪)油析性减弱,熔化性增强,质构特性与全脂对照无明显差异。研究表明乳清蛋白与果胶制备的高内相乳液凝胶在低脂奶酪产品有较好的脂肪替代效果,在低脂乳制品加工中具有良好的应用潜力。

关键词：乳清蛋白果胶葡聚糖高内相乳液凝胶低脂再制奶酪

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喷印金属微滴撞击粗糙表面的分子动力学模拟

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 73-80页

作者：苏仁健陈小勇游自浩桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004 广西制造系统与先进制造技术重点实验室桂林541004

研究金属微滴撞击固体表面的行为对预测微滴形态和实现高精度的喷印制造具有重要的意义.然而,由于微纳尺度下金属微滴撞击实验的难以开展,目前涉及金属微滴撞击粗糙表面的形态变化和热毛细效应机理尚不清楚.本文采用分子动力学模拟研究... 详细信息

研究金属微滴撞击固体表面的行为对预测微滴形态和实现高精度的喷印制造具有重要的意义.然而,由于微纳尺度下金属微滴撞击实验的难以开展,目前涉及金属微滴撞击粗糙表面的形态变化和热毛细效应机理尚不清楚.本文采用分子动力学模拟研究了镓铟微滴撞击粗糙表面的动态行为,定量分析了撞击速度、粗糙结构和不同温度对微滴撞击行为的影响.结果表明:随着撞击速度的提高,微滴先后呈现沉积、弹跳和破碎飞溅三种模式,且微滴的最大铺展因子与韦伯数呈幂函数关系.此外,通过修饰基底粗糙结构发现,结构间距或高度的变化对微滴的弹跳行为存在不同的影响机制,可以有效促使或抑制微滴的弹跳行为.最后,分析得出随着温度的提高,微滴的铺展直径会变大,产生的黏性耗散也会增大.研究结果对金属微滴撞击行为的有效预测提供了理论基础.

关键词：金属微滴撞击粗糙基底分子动力学

静压力对超声滚压Ti6Al4V合金表面完整性和腐蚀性的影响

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机械科学与技术 2025年

作者：冯泽奇韩新哲李顺康周宗正王洪涛丁金花刘俨后韩金国山东理工大学机械工程学院山东省精密制造与特种加工重点实验室

超声表面滚压处理（USRP）可起到降低表面粗糙度、提高表面显微硬度、增加表面压应力和细化表面晶粒的作用。超声滚压参数（静压力、加工次数、进给速度等）决定了超声滚压效果。本文研究了超声滚压加工中静压力对Ti6Al4V合金试样表面... 详细信息

超声表面滚压处理（USRP）可起到降低表面粗糙度、提高表面显微硬度、增加表面压应力和细化表面晶粒的作用。超声滚压参数（静压力、加工次数、进给速度等）决定了超声滚压效果。本文研究了超声滚压加工中静压力对Ti6Al4V合金试样表面完整性的影响。研究结果表明，随着静压力增大，试样的塑性变形程度增大，但是过大的静压力会增大表面粗糙度，破坏表面完整性。当静压力为0.3 MPa时，试样表面完整性最好，表面粗糙度为0.043 μm，表面显微硬度提高到632 HV，表面平均残余压应力约为305 MPa。EBSD结果表明，加工表面的平均晶粒尺寸细化至1.09 μm。电化学结果表明，相较于未滚压试样，经过超声滚压后，试样的腐蚀电流密度为3.007E-07 A/cm2，降低了90.43%，年腐蚀速率为9.84E-4 mm/a，降低了90.44%。USRP有效改善了Ti6Al4V合金的表面完整性和耐腐蚀性。低表面粗糙度、深残余压应力和表面晶粒细化是USRP提高Ti6Al4V合金耐腐蚀性能的主要原因。

关键词：超声滚压 Ti6Al4V合金静压力表面完整性耐腐蚀性