《洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2024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）》2024年第4期目次

12月25日,，《洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2024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。

基于HJ-2A/B衛(wèi)星高光譜數(shù)據(jù)的湖泊顆粒態(tài)磷遙感估算

萬(wàn)能勝^1,4,，程宏偉²,，余寒明²，程佳美²,，唐曉先¹,，楊富寶³，熊竹陽(yáng)¹,，齊鵬云¹,，潘邦龍^2*

（1.安徽省巢湖管理局湖泊生態(tài)環(huán)境研究院，安徽 合肥 230601,；2.安徽建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院,，安徽 合肥 230601；

3.安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院有限公司,，安徽 合肥 230601,；4.安徽省鳳凰頸排灌站管理處,，安徽 蕪湖 238341）

摘要：以巢湖為研究對(duì)象，利用HJ-2A/B衛(wèi)星HSI高光譜遙感數(shù)據(jù),，結(jié)合地面實(shí)測(cè)樣點(diǎn)數(shù)據(jù),，采用Pearson相關(guān)分析法和CARS算法篩選顆粒態(tài)光譜敏感波段，結(jié)合隨機(jī)森林(RF）,、支持向量機(jī)（SVM）,、極限學(xué)習(xí)機(jī)（ELM）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建湖泊顆粒態(tài)磷遙感估算模型,，并進(jìn)行反演,。Pearson-CNN模型具有較好的預(yù)測(cè)能力，R²,、RMSE,、RPD分別為0.765、32.49 μg/L,、1.97,。這表明該模型能夠快速捕獲顆粒態(tài)磷光譜特征，具有較強(qiáng)的非線性學(xué)習(xí)能力,，有利于提高顆粒態(tài)磷遙感模型的估計(jì)精度,，為湖泊磷源監(jiān)測(cè)與評(píng)估提供了良好的支持。

熱還原石墨烯電極用于水合肼的電化學(xué)檢測(cè)

丁小會(huì)¹,，陳體偉^2*,，張灝源²，宋曜霏²,，宋曉晗²

（1.河南工程學(xué)院 環(huán)境與生物工程學(xué)院,，河南 鄭州 451191；2.許昌學(xué)院 化工與材料學(xué)院,，河南 許昌 461000）

摘要：采用高溫退火技術(shù)制備熱還原石墨烯,，對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行SEM表征。采用滴涂法將石墨烯懸浮液修飾于玻碳電極表面,，研究水合肼分子在石墨烯電極界面上的電化學(xué)行為,。循環(huán)伏安法（CV）測(cè)試結(jié)果表明，水合肼能夠在電極上發(fā)生快速的電催化氧化反應(yīng),，相對(duì)于裸玻碳電極,，石墨烯電極對(duì)水合肼的電催化氧化活性大大提高。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下,，水合肼的氧化峰電流與其濃度在1×10^-4~1.1×10^-3 mol·L^-1范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系（R²=0.993 6）,，該石墨烯電極有望用于水合肼樣品的靈敏快速檢測(cè)。

布魯氏菌Th1細(xì)胞免疫反應(yīng)研究進(jìn)展

田 璐，趙世剛^*,，高亞汗

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059）

摘要：布魯氏菌病是布魯氏菌感染引起的人獸共患傳染病，布魯氏菌可在巨噬細(xì)胞和其他宿主細(xì)胞中存活,，在感染引起宿主的適應(yīng)性免疫中,，Th1細(xì)胞免疫反應(yīng)比體液免疫更為重要。單核巨噬細(xì)胞吞噬抗原后,，向CD4+T淋巴細(xì)胞呈遞并產(chǎn)生一系列細(xì)胞因子從而激活CD4+T細(xì)胞引發(fā)細(xì)胞免疫,，激活的CD4+T細(xì)胞進(jìn)一步分化為Th1細(xì)胞，產(chǎn)生γ干擾素（IFN-γ）,，通過(guò)JAK2/STAT1信號(hào)通路促進(jìn)白細(xì)胞,、巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等分泌CXCL9、CXCL10和CXCL11,，與Th1細(xì)胞上的受體CXCR3結(jié)合而趨化更多的Th1細(xì)胞分泌IFN-γ,，激活巨噬細(xì)胞的殺菌活性和CTL介導(dǎo)的細(xì)胞毒性以限制布魯氏菌感染，從而形成Th1免疫反應(yīng)的放大環(huán),。對(duì)布魯氏菌在固有及適應(yīng)性免疫反應(yīng)中的作用機(jī)制及適應(yīng)性免疫中IFN-γ的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制,、IFN-γ與JAK-STAT通路信號(hào)級(jí)聯(lián)的調(diào)節(jié)及受體所發(fā)揮的作用、IFN-γ誘導(dǎo)CXCL9,、CXCL10和CXCL11/CXCR3軸發(fā)揮的作用及相關(guān)機(jī)制做一總結(jié),，為進(jìn)一步深入研究布魯氏菌病與宿主的相互作用提供參考。

基于NMR的膨潤(rùn)土干燥過(guò)程中孔隙水狀態(tài)研究

王書齊¹,，楊文洲¹,，陽(yáng)明輝¹，田慧會(huì)^2*

(1.桂林理工大學(xué) 廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，廣西 桂林 541004,；

2. 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所 巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430071)

摘要：為探究GMZ膨潤(rùn)土在干燥過(guò)程中孔隙水的演化過(guò)程及土-水作用的動(dòng)力學(xué)特性,，基于核磁共振技術(shù)測(cè)量得到了土體在干燥過(guò)程中的T₂分布曲線及二維T₁-T₂譜圖,。通過(guò)干燥過(guò)程中孔隙水的T₂分布曲線結(jié)合SWCC描述了土體孔隙水的演化規(guī)律，在干燥過(guò)程中,，土體中孔隙水從化學(xué)勢(shì)較高的大孔隙到化學(xué)勢(shì)較低的小孔隙依次排出,。通過(guò)二維T₁-T₂相關(guān)測(cè)試，基于核磁共振弛豫色散模型確定了干燥過(guò)程中水分子在土體顆粒表面的停留特征時(shí)間τ_s和表面親和系數(shù)等表面動(dòng)力學(xué)參數(shù),，隨著干燥過(guò)程的進(jìn)行，水分子的表面停留特征時(shí)間τ_s隨著水勢(shì)的降低而增加,，土體顆粒表面對(duì)水分子的吸附性增強(qiáng),，水分子的活動(dòng)度降低。

基于板-梁理論的功能梯度材料蜂窩梁組合扭轉(zhuǎn)分析

張文福^1,2,，楊立繁²,，黃鴻杰²

（1.南京工程學(xué)院 建筑工程學(xué)院,，江蘇 南京 211167；2.南京工程學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院,，江蘇 南京 211167）

摘要：以端部作用有集中扭矩的功能梯度材料工字形蜂窩梁為研究對(duì)象,，基于Vlasov剛周邊假設(shè)、kirchhoff板力學(xué)模型與板-梁理論,，通過(guò)金屬與陶瓷體積分?jǐn)?shù)的冪律分布,，得出功能梯度梁的力學(xué)性能在厚度方向上呈連續(xù)變化，并通過(guò)能量變分法推導(dǎo)出蜂窩梁扭轉(zhuǎn)的總應(yīng)變能,。根據(jù)作用于端部的集中扭矩,，建立總勢(shì)能方程，通過(guò)求解微分方程得出蜂窩梁組合扭轉(zhuǎn)最大扭轉(zhuǎn)的理論解,。采用ANSYS軟件對(duì)理論進(jìn)行檢驗(yàn),，利用shell181單元的分層模擬材料特性，計(jì)算了17組不同尺寸的蜂窩梁在端部集中扭矩下的最大扭轉(zhuǎn)角,，與理論解進(jìn)行對(duì)比誤差在1.61%~3.47%之間,。

復(fù)式矩形鋼管混凝土中長(zhǎng)柱軸壓性能分析

劉宏波^1,2，葉曉旭^1*,，魏魯彬¹,，汪凱柄¹，楊?yuàn)W齊¹

（1.河北建筑工程學(xué)院 土木工程學(xué)院,，河北 張家口 075000,；

2.河北省土木工程診斷、改造與抗災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，河北 張家口 075000）

摘要：為研究復(fù)式矩形鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的軸壓性能,，基于合理的混凝土與鋼材本構(gòu)關(guān)系，建立了復(fù)式矩形鋼管中長(zhǎng)柱的有限元模型,，研究了試件的破壞形式與受力特征,，分析了混凝土強(qiáng)度、鋼材強(qiáng)度,、內(nèi)鋼管直徑對(duì)其極限承載力的影響,。結(jié)果表明：復(fù)式矩形鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的破壞形式主要來(lái)自于端部長(zhǎng)邊與短邊的鼓曲破壞，且短邊破壞先于長(zhǎng)邊破壞,，矩形鋼管對(duì)夾層混凝土的約束主要來(lái)自角部與短邊,。在試件達(dá)到極限承載力時(shí)，夾層混凝土承擔(dān)荷載大于核心混凝土,。復(fù)式矩形鋼管混凝土中長(zhǎng)柱的極限承載力隨混凝土強(qiáng)度,、鋼材強(qiáng)度、內(nèi)鋼管直徑的增大而增大。

基于正交設(shè)計(jì)的復(fù)合注漿材料配合比優(yōu)化試驗(yàn)

韋海霞¹,，劉之葵^1*,，陶國(guó)鉦¹，黃能勝¹,，蔣仕清²,，姜大偉²

(1.桂林理工大學(xué) 廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541004,；

2.建材桂林地質(zhì)工程勘察院有限公司 廣西 桂林 541002)

摘要：為解決傳統(tǒng)地基注漿材料穩(wěn)定性差,、早期強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，以硅灰,、水泥,、水玻璃、減水劑為原材料,，制備一種適用于既有建筑地基糾偏加固的復(fù)合注漿材料,。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)凝膠時(shí)間試驗(yàn),、流動(dòng)度試驗(yàn),、析水率試驗(yàn)和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究了水玻璃摻量,、減水劑摻量和硅灰摻量3個(gè)因素及其3個(gè)不同水平對(duì)漿液的凝膠時(shí)間,、流動(dòng)度、析水率以及結(jié)石體抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律,?；诟饕蛩貙?duì)目標(biāo)參數(shù)影響的主次順序，對(duì)每個(gè)目標(biāo)參數(shù)在單因素作用下的最優(yōu)組合進(jìn)行綜合優(yōu)化平衡,，并提出最優(yōu)配合比,。結(jié)果表明:水玻璃摻量和硅灰摻量對(duì)材料性能的影響顯著，綜合最優(yōu)配合比為水玻璃摻量為35%,、減水劑摻量為1%,、硅灰摻量為15%。

高塑限黏土擊實(shí)曲線分析及預(yù)測(cè)

秦劉洋¹,，紀(jì)靜茹¹,，張芹^1,2*

(1.桂林理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，廣西 桂林 541004,；

2.桂林理工大學(xué) 廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，廣西 桂林 541004)

摘要：選取廣西地區(qū)高塑限黏土進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，分析了擊實(shí)曲線干,、濕兩側(cè)土樣的結(jié)構(gòu)變化,，并采用四參數(shù)方程進(jìn)行擬合與預(yù)測(cè),。結(jié)果表明：擊實(shí)曲線形狀與擊實(shí)功類型密切相關(guān),，曲線干側(cè)呈現(xiàn)疏松或密實(shí)的絮狀結(jié)構(gòu),，濕側(cè)則為分散結(jié)構(gòu)。通過(guò)最優(yōu)含水率附近的有限試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以推導(dǎo)出完整的全壓實(shí)曲線,，在已知全壓實(shí)曲線參數(shù)的情況下,，只需一個(gè)0%含水率的擊實(shí)試驗(yàn)點(diǎn)，即可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)該土樣在其他擊實(shí)功下的完整全壓實(shí)曲線,。

基于多傳感器融合的剛?cè)狁詈蠙C(jī)械臂姿態(tài)控制方法

劉文佳,，鄭璐愷^*，周杰,，李 勝,，王 洋

(南京工程學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 南京 211167)

摘要：由于傳統(tǒng)繩驅(qū)機(jī)械臂繩索驅(qū)動(dòng)本身存在的傳動(dòng)鏈路長(zhǎng)，摩擦,、間隙等非線性因素影響大,，傳統(tǒng)繩驅(qū)機(jī)械臂的末端精度較低、控制也更加復(fù)雜,。為確保運(yùn)動(dòng)柔順性同時(shí)具備一定的負(fù)載能力,，同時(shí)具有輕質(zhì)量、低慣量和高剛度,、高精度等特點(diǎn),，設(shè)計(jì)了一種具有傳統(tǒng)關(guān)節(jié)特性并盡量減少電機(jī)的繩驅(qū)動(dòng)6關(guān)節(jié)連續(xù)型機(jī)械臂，利用壓力傳感器采集數(shù)據(jù)建立驅(qū)動(dòng)線張力與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的數(shù)學(xué)模型,，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的反饋控制,。

多導(dǎo)聯(lián)ECG多尺度多特征融合估計(jì)呼吸率

任亞飛¹，姚雷博¹,，黃向春²

（1.洛陽(yáng)理工學(xué)院 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院,，河南 洛陽(yáng) 471023；2.華北水利水電大學(xué),，河南 鄭州 450045）

摘要：呼吸速率作為一系列臨床診斷的關(guān)鍵生理參數(shù),，可預(yù)測(cè)一些慢性病和重大疾病的潛在特征，從應(yīng)用廣泛的心電圖中估計(jì)呼吸速率具有設(shè)備低冗余的優(yōu)勢(shì),。從原始心電ECG信息中提取多導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào),，采用巴特沃斯濾波器進(jìn)行預(yù)處理和小波多尺度變換來(lái)過(guò)濾信號(hào)中的噪聲，再對(duì)ECG信號(hào)進(jìn)行QRS峰值提取,，利用峰值的時(shí)間值,、幅度值分別計(jì)算對(duì)應(yīng)呼吸信號(hào)的基線、幅值和頻率特征,，對(duì)獲得的不同呼吸特征進(jìn)行加權(quán)融合估計(jì),，得到更準(zhǔn)確的呼吸速率,。

一種基于EBG結(jié)構(gòu)的超寬帶陷波濾波器設(shè)計(jì)

黃世界，李 泰,，武明西

（亳州學(xué)院 電子與信息工程系,，安徽 亳州 236800)

摘要：提出了一種基于電磁帶隙結(jié)構(gòu)具有陷波功能的高選擇性超寬帶帶通濾波器。濾波器采用圓形開路枝節(jié)加載階躍阻抗諧振器實(shí)現(xiàn),，通過(guò)加載圓形開路枝節(jié)使濾波器5個(gè)模式的諧振頻率均勻分布3.1～10.6 GHz的通帶上,，并在上邊帶和下邊帶處各引入了一個(gè)傳輸零點(diǎn)。在濾波器的輸入輸出端口加載缺陷結(jié)構(gòu),，用來(lái)增加濾波器的端耦合降低插入損耗,。為了屏蔽來(lái)自周圍窄帶信號(hào)對(duì)超寬帶系統(tǒng)的干擾，在開路枝節(jié)的兩側(cè)加載環(huán)形電磁帶隙結(jié)構(gòu),，實(shí)現(xiàn)了對(duì)X波段衛(wèi)星上行通信系統(tǒng)（7.9~8.395 GHz）信號(hào)的屏蔽,。濾波器的通帶范圍2.61～10.63 GHz，阻帶范圍為7.9~8.45 GHz,，通帶插損僅為0.8 dB,，仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果基本保持一致。

高聲速外流場(chǎng)仿真參數(shù)與數(shù)值精度的相關(guān)性分析

楊 路,，王勝和,，權(quán)冰娥

(安徽公安學(xué)院 公安科技系，安徽 合肥 230031)

摘要：采用3種建模方法設(shè)計(jì)了包含2種后緣形狀的6種NACA0012翼型,，結(jié)合3種遠(yuǎn)場(chǎng)距離建立了18種計(jì)算域外流場(chǎng),。采用統(tǒng)一的網(wǎng)格策略生成相同數(shù)量的網(wǎng)格，基于SST komega/Spalart Allmaras湍流模型和ROE/AUSM通量類型執(zhí)行數(shù)值仿真,?；陲L(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算壓力系數(shù)、升力系數(shù)和阻力系數(shù)的誤差率,，分析上述關(guān)鍵仿真參數(shù)與數(shù)值精度的關(guān)系,。數(shù)值結(jié)果表明:不合適的尖后緣翼型設(shè)計(jì)方法會(huì)帶來(lái)最大的數(shù)值精度下降幅值，達(dá)到57.13%,。尖后緣建模方法的選擇取決于建模采用的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)源和數(shù)量,，特別是Airfoil tools與NACA4提供的建模數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量與數(shù)值精度之間均是正相關(guān)的關(guān)系，且前者提供的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)值性能優(yōu)于后者,。對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)距離,、湍流模型和通量類型的建議取值分別是16L、Spalart Allmaras和AUSM,。綜合考慮數(shù)值誤差率,，高聲速外流場(chǎng)的最優(yōu)參數(shù)配置是基于定義公式設(shè)計(jì)的尖后緣翼型+16L遠(yuǎn)場(chǎng)距離+Spalart Allmaras湍流模型+AUSM通量類型。

給定最大度的樹的(加權(quán))Mostar指標(biāo)

王  敏

（淮北理工學(xué)院 教育學(xué)院,，安徽 淮北 235000）

摘要：給定一個(gè)連通圖G,，其Mostar指標(biāo),，加權(quán)和Mostar指標(biāo)，加權(quán)積Mostar指標(biāo)

,。通過(guò)變換和計(jì)算,，分別給出了給定最大度的樹的Mostar指標(biāo)、加權(quán)和Mostar指標(biāo),、加權(quán)積Mostar指標(biāo)的下界,，同時(shí)刻畫了達(dá)到下界的極值圖,。

新的正規(guī)矩陣及其張量和的酉分解

白明月,，秦建國(guó)

(鄭州商學(xué)院 通識(shí)教育中心，河南 鞏義 451200)

摘要：利用正規(guī)矩陣概念,、矩陣奇異值分解的理論和方法,，對(duì)滿足條件矩陣A的性質(zhì)進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)此類矩陣是正規(guī)矩陣,，給出了其奇異值分解式,；借由矩陣張量積性質(zhì)，給出了公式和滿足條件的兩個(gè)矩陣張量和的酉分解式,充實(shí)了正規(guī)矩陣的基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備,。

工程結(jié)構(gòu)抗震課程教學(xué)改革探索及實(shí)踐

吳占景,，王新武^*，浮海梅,，劉佳麗,，朱思錦，李颯爽

(洛陽(yáng)理工學(xué)院 土木工程學(xué)院,，河南 洛陽(yáng) 471023)

摘要：針對(duì)工程結(jié)構(gòu)抗震教學(xué)中出現(xiàn)的現(xiàn)有課程內(nèi)容較為陳舊,、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、形成性考核手段落后和教學(xué)手段創(chuàng)新不足等問題,，從教學(xué)大綱,、授課計(jì)劃、教學(xué)和考核等角度對(duì)現(xiàn)有課程進(jìn)行了教學(xué)改革,。通過(guò)分析古建筑木結(jié)構(gòu)抗震性能國(guó)內(nèi)外最新研究成果,，對(duì)其符合授課內(nèi)容的抗震知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理，更新和完善了工程結(jié)構(gòu)抗震教學(xué)大綱,。最后在通識(shí)課教育改革,、教改項(xiàng)目立項(xiàng)、課堂形成性評(píng)價(jià)考核和教學(xué)手段等方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐,。

“共軛”理論視角下高職專業(yè)群課程思政體系構(gòu)建意蘊(yùn),、困境與路徑

趙  曼，費(fèi)正新^*,，陳 菲

(金華職業(yè)技術(shù)大學(xué) 制藥工程學(xué)院,，浙江 金華 321007)

摘要：全面推進(jìn)課程思政建設(shè)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措,。在高職院校課程思政系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，要解決好公共課程,、專業(yè)課程以及思政課程之間相互配合問題,，需以專業(yè)群為共同架構(gòu)推進(jìn)課程思政體系的構(gòu)建，形成“協(xié)同效應(yīng)”,。通過(guò)深入分析生物醫(yī)藥專業(yè)群課程思政體系構(gòu)建的價(jià)值意蘊(yùn),，系統(tǒng)梳理建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)困境，提出基于“共軛”理論的生物醫(yī)藥專業(yè)群“三心三線”課程思政體系構(gòu)建的實(shí)踐路徑,。

（一審：程廣偉  二審：仲昭麟  三審：趙祎）