12月25日，《洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2023年第4期出版。本期共刊發(fā)學(xué)術(shù)論文16篇，為做好學(xué)術(shù)出版內(nèi)容傳播，現(xiàn)將論文的題目和摘要等內(nèi)容展示。

《洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2023年第4期封皮封底

《洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2023年第4期目次

堇青石改性V-W-Mo/TiO₂催化脫硝性能研究

孫振動(dòng)¹，彭以以¹，梅博倫²，于  毅^2*，徐  麗²，劉國(guó)際²

（1.河南康寧特環(huán)保科技股份有限公司，河南 新密 452370； 2.鄭州大學(xué) 化工學(xué)院，河南 鄭州 450001）

摘要：為提高V-W-Mo/TiO₂催化劑的寬溫脫硝性能，采用堇青石對(duì)催化進(jìn)行改性調(diào)控。采用XRD、N₂物理吸脫附、H₂-TPR等手段對(duì)改性催化劑進(jìn)行了表征，添加堇青石可顯著提高催化劑比表面積以及活性位點(diǎn)的還原性，有效增強(qiáng)催化劑脫硝活性。

聚合硫酸鐵去除印染廢水中銻的研究

龔憶平¹，江  娜^2*

（1.蘇州市供排水管理處，江蘇 蘇州 215004； 2.安徽建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

摘要：以聚合硫酸鐵作為絮凝劑處理化纖染色含銻廢水，考察了投加量、pH值對(duì)銻以及COD去除率的影響，確定了廢水處理工藝為絮凝氣浮-水解酸化（厭氧）-活性污泥-絮凝沉淀。一級(jí)絮凝處理銻的去除率在85%左右，絮凝劑的投加比例為1.1‰。處理后廢水排放COD為48 mg/L，銻濃度為23 μg/L，可以保證達(dá)標(biāo)排放。

粉土最優(yōu)土水特征曲線模型

張正安¹，趙  強(qiáng)²

（1.河南卓越建設(shè)工程有限公司，河南 鄭州 450000； 2.河南省科研平臺(tái)服務(wù)中心，河南 鄭州 450000）

摘要：基于壓力板儀的軸平移技術(shù)，對(duì)粉土試樣開展室內(nèi)試驗(yàn)。測(cè)試多組特定吸力下試樣的含水率，選用Van Genuchten模型、Gardner模型、FredlundXing模型3種冪函數(shù)形式的土水特征曲線（SWCC）模型對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到各模型的擬合參數(shù)。3種函數(shù)模型的擬合方差依次為Van Genuchten模型＞FredlundXing模型＞Gardner模型，即3種SWCC模型中Van Genuchten模型對(duì)試驗(yàn)用粉土的SWCC擬合精度最高，結(jié)果最優(yōu)。

風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)及模態(tài)分析

趙  艷¹，楊  哲¹，李曉露^2,3

（1.洛陽(yáng)理工學(xué)院 土木工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023； 2.河南省裝配式建筑結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心，河南 洛陽(yáng) 471023；3.河南省新型土木工程結(jié)構(gòu)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471023）

摘要：自振頻率和阻尼比是決定風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和疲勞壽命的關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)對(duì)一臺(tái)1.5 MW風(fēng)力機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，研究了不同風(fēng)況下固有頻率和阻尼比的變化規(guī)律。一階自振頻率的變化始終不大；風(fēng)速越大，振動(dòng)越大，阻尼比也越大；停機(jī)時(shí)的阻尼比很小，可近似認(rèn)為是結(jié)構(gòu)阻尼。

大跨度橢圓形雙曲屋蓋風(fēng)驅(qū)雨壓干擾效應(yīng)

孫芳錦^1,2,3，李智達(dá)³，祝東涵⁴，張大明^5,6*

（1.廣西巖土力學(xué)與巖土工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004； 2.廣西新能源與建筑節(jié)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004；3.桂林理工大學(xué) 土木與建筑工程學(xué)院，廣西 桂林 541004； 4.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 土木工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000； 5.廣西嵌入式技術(shù)與智能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541006； 6.桂林理工大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541006）

摘要：基于歐拉-歐拉方法，依托數(shù)值模擬平臺(tái)，對(duì)大跨度橢圓形雙曲屋蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行干擾效應(yīng)的風(fēng)驅(qū)雨壓分布特性研究。在施擾建筑的干擾作用下，通過(guò)控制兩建筑之間的不同高度差、不同間距、不同風(fēng)速，研究大跨度橢圓形雙曲屋蓋表面風(fēng)驅(qū)雨壓分布特性規(guī)律。隨著兩建筑之間的高度差增大，屋蓋表面壓力系數(shù)值減小，當(dāng)高度差為0時(shí)，目標(biāo)建筑的屋蓋所受到的壓力最大；兩建筑之間的間距對(duì)屋蓋表面風(fēng)壓有一定的影響，迎風(fēng)前緣的一部分屋蓋受吸力作用，其他區(qū)域均為壓力作用；風(fēng)速對(duì)屋蓋兩側(cè)的壓力影響較大，屋蓋兩側(cè)所受到的壓力隨著風(fēng)速增大而增大，且屋蓋縱向兩端的壓力最大。

結(jié)合水對(duì)高嶺土超固結(jié)特性的影響

石圳釗¹，劉發(fā)標(biāo)²，王  勇^2*

（1.桂林理工大學(xué) 土木與建筑工程學(xué)院，廣西 桂林 541004； 2.賀州學(xué)院 建筑與電氣工程學(xué)院，廣西 賀州 542800）

摘要：為探究結(jié)合水對(duì)高嶺土超固結(jié)特性的影響機(jī)制，設(shè)計(jì)了一種新的固結(jié)滲透裝置，并結(jié)合核磁共振技術(shù)分析了結(jié)合水在高嶺土超固結(jié)過(guò)程中的變化規(guī)律及對(duì)高嶺土超固結(jié)特性的影響。孔隙中結(jié)合水含量的變化對(duì)高嶺土超固結(jié)特性有較大的影響；當(dāng)p＜200 kPa時(shí)，高嶺土有一部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化成自由水被排出，吸附在顆粒表面的結(jié)合水含量快速減少，固結(jié)系數(shù)近似呈線性變化；當(dāng)p=200 kPa時(shí)，土體中的結(jié)合水出現(xiàn)明顯改變，導(dǎo)致固結(jié)完成時(shí)間快；當(dāng)p＞200 kPa時(shí)，結(jié)合水含量隨著壓力的增大而緩慢減少，固結(jié)系數(shù)由線性增加變?yōu)榫徛黾印?/span>

基于內(nèi)聚力本構(gòu)模型的UHPC濕接縫界面性能

肖桂元¹，劉鵬程¹，何 靜²

（1.桂林理工大學(xué) 土木與建筑工程學(xué)院，廣西 桂林 541000； 2.湖南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

摘要：針對(duì)大節(jié)段預(yù)制拼裝超高性能混凝土(UHPC)梁濕接縫受力復(fù)雜、易開裂等問(wèn)題，通過(guò)軸拉與彎拉試驗(yàn)，研究了不同接縫形式、不同澆筑方式下對(duì)UHPC濕接縫界面開裂荷載、峰值荷載、伸長(zhǎng)量、接縫單元抗拉強(qiáng)度的影響規(guī)律。基于試驗(yàn)數(shù)值建立有限元模型，分析了不同濕接縫接觸形式下荷載位移曲線和接縫處鋼筋應(yīng)變的擬合情況。濕潤(rùn)的接縫界面相較于干燥的接縫界面，軸拉和彎拉強(qiáng)度都提升了10%；對(duì)于配筋接縫界面，鋼筋的約束作用及UHPC的收縮極大地削弱接縫界面的粘結(jié)性能；采用內(nèi)聚力本構(gòu)模型所得到的試驗(yàn)板荷載撓度曲線在彈性段與試驗(yàn)值更為接近，對(duì)于接縫處鑿毛效果較差的試驗(yàn)板在采用內(nèi)聚力加摩擦的界面接觸形式可以較好地模擬出混凝土與鋼筋的變形協(xié)調(diào)關(guān)系。

誤差融合技術(shù)的移動(dòng)機(jī)器人SLAM算法研究

李 洋¹，程廣偉^2*， 樊順濤¹， 郭占正¹，徐立友¹

（1.河南科技大學(xué) 車輛與交通工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471003； 2.洛陽(yáng)理工學(xué)院 智能制造學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023）

摘要：即時(shí)定位與地圖構(gòu)建是移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)，利用單一激光雷達(dá)提取的原始特征點(diǎn)云求解幀間運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生位姿估計(jì)失準(zhǔn)。將IMU預(yù)積分信息通過(guò)線性插值的方法對(duì)失真激光點(diǎn)云進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，矯正移動(dòng)機(jī)器人自身位姿；采用基于線面特征的點(diǎn)云提取與匹配，提高定位精度；增加回環(huán)檢測(cè)模塊，利用ICP算法對(duì)存在回環(huán)的兩關(guān)鍵幀建立約束，以減少系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行造成的累計(jì)誤差；構(gòu)建整體代價(jià)函數(shù)，對(duì)全局系統(tǒng)誤差進(jìn)行優(yōu)化。回環(huán)檢測(cè)插值算法降低了位姿估計(jì)失準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，提高了移動(dòng)機(jī)器人的定位精度，絕對(duì)位姿誤差更小，保證了構(gòu)建地圖的全局一致性。

疊螺式脫水機(jī)螺旋軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)

程前前，陳應(yīng)航，魏天路，張建翔

（蚌埠學(xué)院 機(jī)械與車輛工程學(xué)院，安徽 蚌埠 233030）

摘要：螺旋軸是疊螺式脫水機(jī)的核心部件，根據(jù)螺旋軸的受載情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)螺旋軸，對(duì)螺旋軸進(jìn)行有限元靜力學(xué)仿真。基于仿真結(jié)果對(duì)螺旋軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，建立優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，將螺旋軸的最小質(zhì)量作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，最大變形量作為約束條件，求解不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響，得到了螺旋軸的合理結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。優(yōu)化后的螺旋軸在滿足動(dòng)靜態(tài)性能的情況下，質(zhì)量降低了9.7%，取得了良好的優(yōu)化效果，為螺旋軸輕量化設(shè)計(jì)提供了一種可行方法。

基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模式識(shí)別

朱明霞，葉 曄^*

（安徽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002）

摘要：采用兩個(gè)無(wú)線表面肌電信號(hào)采集器，采集人體小腿比目魚肌和腓骨短肌的踝關(guān)節(jié)背曲、跖曲、內(nèi)翻、外翻動(dòng)作信號(hào)，對(duì)兩通道的原始信號(hào)進(jìn)行歸一化，將歸一化后的數(shù)據(jù)輸入到卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)踝關(guān)節(jié)4種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模式識(shí)別。實(shí)驗(yàn)采集6名健康被試，針對(duì)單個(gè)被試的最高分類準(zhǔn)確率為98.19%，平均識(shí)別率為97.04%，模式識(shí)別模型和采集通道能以較高分類準(zhǔn)確率區(qū)別踝關(guān)節(jié)的4種動(dòng)作。針對(duì)6名被試的整體分類識(shí)別率為95.11%，說(shuō)明個(gè)體之間的肌電信號(hào)存在共性。

基于ZigBee的井下巷道人員定位系統(tǒng)

夏書娟，苗曙光^*，李晨晨，劉 想，張 岳，汪徐德

（淮北師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院，安徽 淮北 235000）

摘要：傳統(tǒng)的井下人員定位技術(shù)（如RFID定位）存在定位誤差大、成本高、布線困難等問(wèn)題，在適應(yīng)環(huán)境、成本能耗、定位精度等綜合考慮下設(shè)計(jì)了基于ZigBee的井下巷道人員定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)以CC2530作為定位模塊，以ZigBee協(xié)議為核心的Mesh網(wǎng)絡(luò)作為傳輸方式，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下人員位置的功能。首先，使用卡爾曼濾波算法對(duì)接收到的RSSI值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；其次，對(duì)RSSI值進(jìn)行閾值優(yōu)化，將RSSI值經(jīng)由傳輸系統(tǒng)上傳至監(jiān)控管理中心；最后，利用三角形加權(quán)質(zhì)心算法對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行求解定位。針對(duì)該定位系統(tǒng)，提出了一種改進(jìn)的RSSI算法，在定位精度上提高了70%左右，且不依賴于錨節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

改進(jìn)的CenterNet算法在肺結(jié)節(jié)檢測(cè)中應(yīng)用

趙寅霜，姚善化^*

（安徽理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，安徽 淮南 232001）

摘要：針對(duì)CT圖像肺結(jié)節(jié)檢測(cè)精度低、結(jié)節(jié)特征區(qū)域提取不準(zhǔn)確以及網(wǎng)絡(luò)多次采樣過(guò)程中造成特征圖像像素點(diǎn)丟失導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果差的問(wèn)題，提出了改進(jìn)的CenterNet肺結(jié)節(jié)檢測(cè)算法。該算法采用Resnet-50為主干網(wǎng)絡(luò)，在主干網(wǎng)絡(luò)頂層加入坐標(biāo)注意力機(jī)制來(lái)提高模型對(duì)結(jié)節(jié)位置的敏感度；在第3次采樣后加入空洞金字塔模塊來(lái)獲得不同感受野信息，減少采樣過(guò)程信息丟失；借鑒特征金字塔結(jié)構(gòu)將主干網(wǎng)絡(luò)與反卷積組進(jìn)行特征融合，解決推理階段特征信息不足的問(wèn)題。在LUNA16數(shù)據(jù)集上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法在經(jīng)過(guò)200次迭代后的AP達(dá)到96.6%，AR達(dá)到69.8%，比原始算法提高6.8%和9.1%，對(duì)CT圖像中各類型的肺結(jié)節(jié)都能準(zhǔn)確地定位檢測(cè)。

基于BERT語(yǔ)義分析和CNN的短文本分類研究

景永霞^1,2，茍和平^1,2，劉 強(qiáng)¹

（1.瓊臺(tái)師范學(xué)院 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，海南 海口 571100； 2.瓊臺(tái)師范學(xué)院 教育大數(shù)據(jù)與人工智能研究所，海南 海口 571100）

摘要：針對(duì)短文本數(shù)據(jù)量較小情況下CNN模型無(wú)法獲得較好文本分類特征造成文本分類精度不高的問(wèn)題，提出一種結(jié)合BERT語(yǔ)義分析和CNN的短文本分類模型，通過(guò)對(duì)BERT預(yù)訓(xùn)練模型進(jìn)行微調(diào)獲得文本向量表示，文本向量能夠體現(xiàn)文本特征的全局語(yǔ)義關(guān)系，并將文本向量表示數(shù)據(jù)輸入CNN模型進(jìn)行分類模型訓(xùn)練，獲得最終的文本分類特征實(shí)現(xiàn)分類。此方法能夠?qū)崿F(xiàn)短文本分類精度的有效提升。

新型人工智能的誤區(qū)與前景分析

徐剛^1,2，朱衛(wèi)利^3*

（1.洛陽(yáng)師范學(xué)院 學(xué)報(bào)編輯部，河南 洛陽(yáng) 471934； 2.馬來(lái)西亞城市大學(xué) 研究生院，馬來(lái)西亞 八打靈再也 46100；3.河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 公共管理學(xué)院，河南 平頂山 467000）

摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，以ChatGPT為代表的新型人工智能技術(shù)正對(duì)人們的生活產(chǎn)生了很大的影響。由于缺乏正確的信息引導(dǎo)和足夠的計(jì)算機(jī)學(xué)知識(shí)，人們對(duì)新型人工智能存在一些誤解。深入分析了人們對(duì)新型人工智能的一些誤區(qū)，并強(qiáng)調(diào)新型人工智能只是一種工具，而非自主的智能實(shí)體，探討并展望了ChatGPT技術(shù)未來(lái)的巨大潛力、發(fā)展前景和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

基于注意力機(jī)制的GRU模型的豆粕期貨價(jià)格預(yù)測(cè)

石 榕

（蘭州財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)學(xué)院，甘肅 蘭州 730020）

摘要：針對(duì)豆粕期貨價(jià)格的波動(dòng)性和復(fù)雜性，提出了一種引入注意力機(jī)制的門控循環(huán)單位（GRU）的價(jià)格預(yù)測(cè)模型。由于豆粕期貨價(jià)格具有長(zhǎng)期依賴性特點(diǎn)，選擇近5年的日度數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)集，將基本行情和技術(shù)指標(biāo)利用互信息、相關(guān)系數(shù)、隨機(jī)森林樹RF模型3種方法相結(jié)合進(jìn)行篩選排序，選用了15種技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析后，輸入到基于注意力機(jī)制的GRU模型中對(duì)豆粕主力合約的未來(lái)收盤價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)。引入注意力機(jī)制的GRU模型相較于GRU基準(zhǔn)模型，在加入技術(shù)指標(biāo)的多特征時(shí)間序列預(yù)測(cè)性能上表現(xiàn)更優(yōu)，提高了預(yù)測(cè)精度。

課程思政融入有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐研究

翟智衛(wèi)，楊雙花，田文杰，孫雪萍，王銀霞

（洛陽(yáng)理工學(xué)院 環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023）

摘要：“育人”先“育德”，現(xiàn)階段教育的重心由傳統(tǒng)的重視知識(shí)傳授而弱化德育教育向“立德與樹人”并舉轉(zhuǎn)變，更加注重傳授知識(shí)、塑造價(jià)值和培養(yǎng)能力的多元統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)為社會(huì)培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人才，為中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)培養(yǎng)合格建設(shè)者和可靠的接班人的教育目標(biāo)。以有機(jī)化學(xué)課程中鹵代烴的學(xué)習(xí)為例，從思政元素挖掘到融入教學(xué)，闡述了課程思政的實(shí)施路徑。