期刊信息
《南昌大学学报(工科版)》
创办日期：1964年
主管部门：南昌大学
主办单位：南昌大学
出版单位：《南昌大学学报（工科版）》编辑部
刊期：双月刊
主编：聂少平
副主编：肖教燎 邱俊明
电话：0791-83968011
E-mail：xbgkb@ncu.edu.cn
国内刊号(CN)：36-1194/T
国际刊号(ISSN)：1006-0456
邮发代号：44-38
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1T2R并联机构完全解耦构型综合与工作性能分析
吴浩杰;李小兵;向以恒;吕松涛;杜兴;石志新;本文基于螺旋理论构建的雅可比矩阵与独立驱动原则，开展一平移两转动（1T2R）并联机构完全解耦构型综合研究，并进行工作性能分析。首先，根据独立驱动原则确定目标并联机构的预期运动，设定驱动螺旋。在此基础上，推导满足雅可比矩阵对角化条件的运动螺旋系，并提出运动副的配置要求。然后，运用有限螺旋理论推导支链的所有可能构型，初步筛选最优候选组合，完成并联机构的构型综合；结合工程选取准则进一步优选支链组合，最终综合出满足要求的并联机构。借助雅可比矩阵计算与运动学仿真验证构型正确性，评估机构工作性能。结果表明：所得机构在工作空间、灵巧度和转动能力方面表现优异。该研究为1T2R并联机构的解耦构型综合提供了一种新思路。
地坪研磨机机器人行星齿轮传动系统构型设计与性能优化
刘宝瑾;叶根翼;吴文朴;江一波;汪建;张俊;地坪研磨机作为现代地坪施工中的核心装备，其行星齿轮传动系统的性能直接影响整机的作业效率与使用寿命。现有设计方法在地坪研磨机构型综合与传动效率定量评价体系方面存在局限，限制了设备综合性能进一步提升。为此，本文提出一种融合图论构型综合与传动效率导向优选的地坪研磨机行星齿轮传动系统设计方法。基于图论理论，通过高副低代、无效构型筛选及拓扑规范化处理，建立初始单色拓扑图构型库；引入复合铰链与高副约束条件生成多色拓扑图，并经拓扑规范化处理后，运用规范标号法实现多色拓扑图的自动生成与筛选；基于旋量理论构建以传动效率为指标的构型优选模型，综合考虑摩擦损耗、运动特性和载荷传递特性，实现构型性能的定量对比。行星齿轮传动系统Adams仿真与理论模型的对比分析结果显示：在相同工况下，2种方法得到的传动效率变化趋势及构型优选结果呈现高度一致性，效率最大误差不超过5%，证明该设计方法可行有效。
基于冷却水温调控的电主轴热伸长分析
叶寒;刘松;付丽连;刘军;张军;李莉;刘华;电主轴热变形会显著影响机床的精度，为探究电主轴温度场与主轴轴向热变形间的关联规律，提升机床加工精度的稳定性，本文以高速铣削电主轴为研究对象，通过调控电主轴冷却水温度，分析了电主轴在停转状态和转动状态下的主要热源和传热过程，计算了2种工况下电主轴热源的生热率和对流传热系数等边界条件，采用有限元方法对电主轴的温度场和热变形进行了数值模拟，并设计实验验证了仿真结果的正确性。结果表明：在停转状态下，调控冷却水温度从23℃上升到32℃，主轴端部伸长量增加了31.1μm，冷却水温度和热伸长量近似呈线性关系，水温每升高3℃，主轴端部伸长约10.4μm；在转动状态下，电主轴温度场和热变形间的规律更加复杂，在相同冷却水温条件下，轴向热伸长量更大。
果胶基质叶黄素酯软糖工艺优化及功能成分释放特性
刘汉玲;韦美香;邓泽元;李红艳;本研究以果胶为凝胶基质，采用单因素实验结合Box-Behnken响应面设计优化叶黄素酯软糖制备工艺，探究凝胶基质结构对软糖理化特性、热稳定性、叶黄素酯保留率与体外释放率的影响。结果表明：果胶软糖的最优工艺参数为果胶添加量1.7%、糖醇添加量60%、酸味剂添加量0.73%。最优制备工艺下的叶黄素酯软糖，综合感官评分达(91.67±1.52)分，依托网状交联结构表现出高硬度与高热稳定性，玻璃化转变温度(tg)和热分解温度(td)分别为(-42.59±1.10)℃和(115.85±2.12)℃，叶黄素酯加工保留率高达(89.72±0.44)%；体外模拟消化实验结果显示叶黄素酯在胃阶段释放缓慢，在肠阶段大量释放，最终累计释放率达75.19%。本研究明确了果胶凝胶基质软糖的品质及功能特性优势，为叶黄素酯功能性软糖的基质选择、工艺调控及差异化市场定位提供了科学依据。
基于吩噻嗪的次氯酸荧光探针研究进展
白炜;毛骏涵;王誉豪;姜涛;次氯酸作为最重要的活性氧之一，其精准检测对疾病研究、食品安全和环境监测具有重要意义。基于吩噻嗪的荧光探针因其具备优异的光学可调性、大斯托克斯位移、良好的生物相容性及较高的光稳定性等独特优势，有效克服了传统检测方法灵敏度低、选择性差、生物毒性大等缺陷，成为高灵敏度、高选择性检测次氯酸的重要工具。本文聚焦于“吩噻嗪”这一核心荧光基团，系统总结近年来吩噻嗪类荧光探针在次氯酸检测中的设计策略、传感机制及应用进展，并探讨其生物安全性、当前面临的技术瓶颈及未来发展方向，以期为吩噻嗪类次氯酸荧光探针的设计开发提供参考。
考虑拉索断裂冲击的单索面独塔斜拉桥动力分析
郑志东;吴少峰;吴庆雄;孙作轩;为考虑拉索断裂冲击效应对斜拉桥受力特性的影响，以一座单索面独塔混凝土斜拉桥为研究对象，采用通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型，与实桥荷载试验对比，验证有限元模型正确性。通过最不利荷载组合下各拉索断裂后的斜拉桥静力性能分析，确定最不利斜拉索断裂情况，开展考虑最不利拉索断裂冲击的斜拉桥动力分析，讨论拉索断裂冲击对斜拉桥各组成结构受力状态的影响规律。结果表明：主跨跨中拉索断裂对单索面独塔斜拉桥的主梁和主塔影响最大，拉索断裂使得斜拉桥发生内力重分配，斜拉索断裂冲击作用下，动力分析稳定状态下结构的内力和应力略大于静力分析，斜拉桥各组成结构产生的内力和应力不是同一倍率，拉索索力、主塔应力、主梁应力的最大值为稳定状态的1.05倍、1.14倍、1.03倍。
空气罐在低扬程大流量调水工程中的水力控制方案
廖晨希;顾平;黄伟;祖子豪;刘彬;黄梓阳;刘嘉政;长距离、低扬程大流量调水工程发生事故停泵后，由于水流惯性大且倒流动力小等原因，管路沿线负压水平较高，更易产生液柱分离现象。针对低扬程大流量泵站加压输水工程的水力安全控制问题，本文基于瞬变流理论，结合工程实例，采用特征线法分别对泵后空气罐防护、空气罐联合末端流量控制阀防护2种方案开展停泵水锤数值仿真，同时分析了联合防护方案中空气罐的关键参数、末端控制阀的关闭规律及流阻特性对于水锤防护效果的影响。结果表明：空气罐与末端控制阀联合防护方案，不仅能满足正、负压控制要求，还能将空气罐的总体积从1 716.78 m3减小到858.40 m3。其中，影响空气罐水锤防护效果的主要因素是气液比，次要因素是高度直径比。对于管道末端控制阀，选择先快后慢的关阀方式以及下凹形的特性曲线，水锤防护效果更好。
带单边螺栓的T型连接件力学性能
秦涛;曾思智;胡淑军;本文提出一种带单边螺栓的T型连接件，能在箱型柱-H型钢梁节点之间形成可靠连接。本文设计了7个考虑螺母焊接与否、薄翼缘厚度及不同类型的T型螺栓等因素的模型，并采用校正的有限元法研究该连接件的力学性能和各因素的影响规律。结果表明：焊接螺母对连接件的极限承载力几乎无影响；增大薄翼缘厚度能提高连接件的极限承载力，建议选取翼缘厚度不小于5 mm；使用椭圆头单边螺栓（elliptical-head one-side bolt， EOB）和T头方颈单边螺栓（T-head square-neck one-side bolt， TSOB）能提高连接件的极限承载力，而T型槽用螺栓对连接件的极限承载力影响程度甚微，建议采用EOB和TSOB。
多孔芳香骨架负载钌催化剂的制备及应用
蓝海;姚昌广;针对废弃聚酯堆积造成的环境污染与资源浪费问题，本研究制备多孔芳香骨架负载钌基催化剂，构建兼具催化氢化、氢化解聚与醇解的多功能催化体系。通过调控反应温度、氢气压力与反应时间，考察其对小分子酯及聚酯的催化性能；结合循环实验和材料表征，分析催化剂稳定性与作用机制。结果表明：在135 ℃、4 MPa H2条件下，苯甲酸乙酯可在12 h内完全氢化还原为苯甲醇与乙醇，聚己内酯12 h内完全氢化解聚生成1，6-己二醇。催化剂经简单过滤洗涤即可与产物分离，循环使用5次后催化活性稳定。结构表征证实，该催化剂由含联吡啶-苯并咪唑卡宾型C^N^N三齿配体的多孔芳香骨架与钌催化中心构成，C^N^N三齿螯合结构可稳定配位钌原子，多孔芳香骨架进一步提升材料整体稳定性与催化效能。该催化剂反应条件温和、催化活性高、选择性优异且可循环使用，为废弃聚酯绿色回收提供了新型高效催化材料与技术支撑。
南昌前湖区域PM2.5化学组分与来源的多模型协同解析
徐嘉凯;邹长伟;黄虹;王嘉怡;邓威;涂翔;喻成龙;基于2022年秋季、冬季南昌前湖区域PM2.5组分观测数据，综合采用正定矩阵因子分解模型(positive matrix factorization， PMF)、基于单粒子拉格朗日积分轨迹(hybrid single-particle Lagrangian integrated trajectory， HYSPLIT)模型的后向轨迹聚类分析、潜在源贡献因子算法(potential source contribution factor， PSCF)和浓度权重轨迹分析法(concentration-weighted trajectory， CWT)，系统解析该区域PM2.5的化学组分特征、污染源贡献与潜在源区。研究结果表明：冬季PM2.5质量浓度均值(72.0 µg/m3)较秋季(54.7 µg/m3)高31.6%，主要受燃煤排放及不利气象扩散条件影响；碳组分分析显示，秋季、冬季有机碳与元素碳的质量浓度的比值分别为28.6、10.3，秋季受生物质燃烧影响大，冬季燃煤源特征相对突出；秋季、冬季二次有机碳质量浓度占有机碳质量浓度的比值均超过60%，反映二次颗粒生成明显；水溶性离子中，NO3-、SO42-和NH4+占9种水溶性离子总质量的比例冬季(50%)高于秋季(42%)，秋季、冬季NO3-与SO42-质量浓度之比(秋季1.24，冬季1.53)均大于1，反映移动源贡献显著，且冬季更为明显。PMF源解析显示，秋季PM2.5主要来源于以二次源(55.4%)和生物质燃烧(21.2%)；冬季主导源为二次源(32.7%)、机动车(26.9%)和燃煤(23.7%)；HYSPLIT、PSCF及CWT分析进一步揭示赣北、皖中南、苏东及鄂东南等跨区域传输贡献突出。研究结果可为长江中游城市群大气污染联防联控提供科学依据。
中值滤波与均值滤波的去噪性能比较
吴建华,李迟生,周卫星推导和讨论了中值滤波和均值滤波的去噪性能分析和实验表明，在更一般的噪声模型下，当噪声污染的概率较小时，中值滤波抑制噪声的能力优于均值滤波；而当噪声污染的概率较大时，均值滤波抑制噪声的能力优于中值滤波
有限元网格划分技术研究
黄志超,包忠诩,周天瑞,陈泽中以有限元方法为代表的数值模拟可以形象地描述金属在成形过程中的流动行为 ,提供变形体及模具在成形过程中各种物理学场量的分布及变化规律 ,从而为模具设计提供依据 较系统地论述了有限元中几种网格划分技术 ,分析了各种网格生成方法的优缺点 ,并展望有限元网格划分发展趋势
水生植物对铜、铅、锌等重金属元素富集作用的评价研究
简敏菲,弓晓峰,游海,冯雅玲,杨旭辉对调查区域内土壤及植物中的Cu、Pb、Zn等重金属元素进行了测定,并分别进行了评价.所调查的土壤都受到了不同程度的重金属污染,土壤中Cu、Pb、Zn等重金属污染物的含量与人类活动密切相关,人类活动是重金属污染的主要来源.不同植物对重金属的富集有一定的选择性,植物对重金属的富集作用与土壤背景值有一定的相关性,土壤中重金属的背景值越高,植物对重金属的富集量就越高.
供应链融资模式下中小企业融资行为的博弈模型分析
何宜庆;郭婷婷;供应链融资是从供应链角度对中小企业开展综合授信,并将针对单个企业的风险管理转变为对供应链的风险管理。通过运用博弈模型,分别对3种供应链基本融资模式——信用担保融资模式、存货质押融资模式以及应收账款质押融资模式下的中小企业融资行为进行分析并比较各模式的优劣势,进而认为银行和企业均更倾向于采用应收账款质押融资模式。
UASB+CASS组合工艺处理啤酒生产废水
邹义龙;冯斐;邓觅;万金保;采用UASB+CASS组合工艺处理啤酒废水,介绍了工艺选择的依据、工艺流程、工艺参数、运行效果及技术经济指标。工程运行结果表明:该工艺处理效率高,最终出水CODCr、BOD5、SS、NH3-N、TP质量浓度分别为35、15、32、3.56、0.18 mg·L-1,达到GB 19821—2005《啤酒工业污染物排放标准》表1中标准要求。
中值滤波与均值滤波的去噪性能比较
吴建华,李迟生,周卫星推导和讨论了中值滤波和均值滤波的去噪性能分析和实验表明，在更一般的噪声模型下，当噪声污染的概率较小时，中值滤波抑制噪声的能力优于均值滤波；而当噪声污染的概率较大时，均值滤波抑制噪声的能力优于中值滤波
光纤温度传感器原理及应用
徐申翔,刘南生,张华阐述了几种光纤温度传感器的概况和原理,重点介绍了双波长光纤温度传感器原理,并详细介绍了利用光纤测试温度的若干种方法.功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性(相位、偏振、强度等)随温度变换的特点,进行温度测定.而传输型光纤温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用,以避开测温区域复杂的环境.最后通过对光纤温度传感器未来的发展趋势和特点,提出了一些看法.
基于遗传模拟退火算法的钢管订购和运输优化问题求解
王庆泉;武和雷;方梦飞;钢管订购和运输中的参数优化问题是个复杂的非线性规划问题.针对路费与路线长度的非线性关系、目的地的需求量及货物的未知价格等影响因素,建立了钢管订购和运输问题的二次规划模型,探讨了利用遗传算法求解该问题的方法,并在此基础上提出利用遗传算法与模拟退火算法相结合的方法对该问题进行求解.实验结果验证了利用遗传模拟退火算法求解该问题的可行性与高效性,为求解该类问题提供了一个有效的新途径.
离子液体的合成、纯化及回收方法研究进展
范杰平;曹婧;孔涛;张璐;综述了国内外对离子液体的合成、纯化及回收的方法,在此基础上提出了今后宜进一步加强的研究方向。离子液体的合成是研究离子液体性质和应用首先要解决的问题,通过各种合成方法的介绍比较其优缺点,发现原料的前处理以及合成方法的选择对目标离子液体的纯化起着关键作用,指出了影响目标离子液体纯度的因素以及纯化的各种方法;由于离子液体本身性质的影响,其回收方法各有不同。