菱镁矿球干燥动力学实验研究

本研究的目的是通过模拟干燥炉的实验,为菱镁矿的工程设计提供依据。文中对我国三种较好的红外辐射器进行了热象实验与物料的吸收光谱实验,用不同辐射器进行了单层矿球的变距离实验及不同升温速率的实验,还进行了双层物料双面辐射实验。结果表明后者较优。简述了矿球的差热分析与热重分析实验及红外吸收光谱实验,并结合干燥动力学方程分析了物料升温速率对干燥速率的影响。     

滞后摆的稳定运动研究

对"滞后的摆"的运动进行了理论分析,运用动力学方程得到摆球做稳定小半径圆周运动的条件。并制做了实验装置,对悬点运动频率与摆球转动频率的关系、相位差以及摆球运动半径与转动频率的关系等进行了测量。实验结果与理论推导结果完全相符。     

加载速率对煤岩损伤及声发射特征影响的数值模拟研究

为研究加载速率对煤岩损伤及声发射特征的影响,利用RFPA2D数值模拟软件,以加载速率0.001,0.003,0.005 mm/步对煤岩试样进行数值模拟试验。结果表明,加载速率对煤岩的损伤特征和声发射特征都具有一定的影响。随着加载速率的增加,宏观损伤出现的时间逐渐减小,呈现负相关性;不同加载速率下煤样破裂过程中的声发射峰值计数和峰值能量随着加载速率的增加逐渐增大,呈现正相关关系;不同加载速率下煤样破裂过程中的声发射累计计数和累计能量随着加载速率的增加逐渐减小,呈现出负相关关系。     

综合因素作用下的单摆运动分析

对摆绳阻力进行了定量分析。综合考虑单摆系统的空气阻力、摆绳重力及复摆因素后,借助MATLAB软件,用数值计算的方法对单摆运动进行了动力学描述。通过与实测数据比较发现,理论计算结果与实测值符合得很好。为此,为确定实际单摆实验的最佳摆角提出了一种依据。     

3D刚体摆动力学的离散变分数值方法研究

利用离散变分的数值积分方法研究3D刚体摆(3 Dimensional rigid pendulum)的姿态动力学数值计算问题。针对3D刚体摆的运动学及动力学方程解的稳定性及其能量、角动量与范数进行了数值仿真。在离散变分方法中引入李群概念,首先对3D刚体摆模型的简化形式——球摆做数值求解,然后分别对3D刚体摆的悬垂及倒置两种特殊情况进行数值求解,并将其结果与4阶龙格-库塔方法求解的结果进行比较。从数值仿真实验中可以看出,离散变分的数值积分方法相比龙格-库塔方法具有更高的精度。由此可得出李群离散变分方法具有较好的保结构及保能量特性。     

基于Matlab的一阶倒立摆系统建模及仿真

倒立摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,建立其数学模型研究其稳定性对于很多工程控制有着重大意义。论文采用机理建模法对一阶倒立摆系统进行分析,建立其数学模型。采用Matlab软件进行仿真验证,仿真结果表明,实验结果符合实际实验设计,所建立的一阶倒立摆系统的数学模型是有效正确的。     

核电用12Cr13马氏体不锈钢的热变形行为及可挤性

以核电用12Cr13马氏体不锈钢为研究对象,进行Gleeble热模拟等轴热压缩实验,研究材料的热变形行为;结合DEFORM-2D有限元软件分析高应变速率下材料小口径厚壁管的可挤性,且在卧式42 MN挤压机上进行试制试验。结果表明:流变应力与变形温度和应变速率分别呈负相关和正相关关系,高应变速率下变形温升显著,促进材料发生动态再结晶;随挤压速度的提高,最大应变速率显著提高,挤压坯料的温升显著,流变抗力逐步增加;结合实际工况,根据实验和有限元分析结果,成功挤出合格的核电用12Cr13马氏体不锈钢小口径厚壁管坯。     

半自磨机磨矿效果的数值模拟及实验研究

为提高半自磨机生产能力,建立半自磨机仿真模型,利用离散元法软件(EDEM)对半自磨机进行数值模拟,得到转速率、衬板数量、衬板高度等参数对磨矿效果的影响规律。利用自制的半自磨实验样机,通过实验研究转速率、衬板数量、衬板高度对半自磨机有用功率的影响,实验数据分析表明,数值模拟得到的规律与实验结果接近,即半自磨机转速率为0.8、衬板条数为32、衬板高度为8 mm时,半自磨机的磨矿性能最优。此结果可为实际生产提供理论参考。     

利用非线性反馈控制一类振动系统的振动

研究一类带有黏性阻尼摆的振动系统的复杂动力学行为。通过拉格朗日方程和牛顿第二定律,建立此振动系统的动力学方程。借助相图、Lyapunov指数谱和分岔图研究系统的混沌行为,用非线性反馈控制方法对此类振动系统的运动状态进行控制,利用Matlab进行数值仿真。通过受控参数证明利用非线性反馈方法可以实现系统的混沌控制,系统的混沌行为得到了有效控制。     

加载速率对能量积聚与耗散的影响

为研究加载速率对岩石内能量积聚与耗散的影响规律,运用FLAC3D软件结合岩石CT扫描结果重构出具有真实分布的非均质模型,并进行多加载速率单轴模拟试验,借助Fish语言实现加载过程中能量积聚及耗散量的统计.结果表明:加载速率增加将会使能量耗散和积聚更早发生,介质中弹性能存储密度的最大值与加载速率呈正相关的指数关系,指出研究介质力学响应应当与加载条件建立对应关系.     

海藻酸铁微球作为光催化剂的偶氮染料降解反应动力学研究

使用海藻酸钠与氯化铁制备海藻酸铁微球,然后在H2O2的存在下将其作为非均相光催化剂应用于3种偶氮染料的氧化降解反应,考察在不同反应条件下的动力学模型,研究微球数量、光辐射强度和偶氮染料浓度等对染料降解反应速率常数的影响.结果表明,在使用海藻酸铁凝胶微球作为非均相Fenton催化剂时,偶氮染料的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述;海藻酸铁微球数量的增加和光辐射强度的增大都可以显著提高偶氮染料降解反应速率常数,偶氮染料浓度的升高导致其降解反应速率常数的下降.     

输气管道法兰螺栓紧固力衰减及其影响机制实验研究

承受横向载荷的法兰螺栓紧固力衰减行为是导致输气管道密封失效的重要因素.通过设计单螺栓切向试样,实验研究横向振动幅值和频率对紧固力衰减的影响规律,采用MATLAB软件对实验数据进行拟合,提出用多项式表征螺栓连接紧固力衰减行为的数学模型.此外,实验结果表明螺栓连接紧固力的衰减过程可划分为快速和缓慢下降两个阶段,且振动载荷幅值对紧固力衰减影响较大,为螺栓连接松动机理及有效防松措施的提出提供了重要依据.     

泡沫金属相变材料凝固传热过程的数值分析

利用计算流体力学软件FLUENT凝固/熔化模型,对填充以及未填充泡沫金属的2种相变材料蓄热球的相变传热过程进行数值模拟研究,得到了在第1类边界条件下蓄热球放热过程中的温度场分布、相界面移动规律。研究结果,表明与单纯填充相变材料的蓄热球相比,填充泡沫金属的相变材料蓄热球可以有效减少其放热时间,提高蓄热系统的放热速率。     

40 Cr/石墨关节轴承摩擦学性能及磨损机理研究

针对某核电阻尼器用自润滑关节轴承不允许使用聚四氟乙烯(PTFE)和铜材质零件的需求,研制了一种40Cr/石墨关节轴承.为了研究该液压阻尼器摆动工况对关节轴承的影响,首先通过自研的关节轴承负载模拟台对该关节轴承在10 kN的径向载荷、1 Hz的摆动频率和±5°的摆幅下进行了50000次摆动摩擦实验;然后利用实验过程中记录...     

基于阻尼相关系数的锚杆瞬态响应的数学模型

研究锚杆体-锚固介质系统共同作用时弹性波的传播规律,采用与应变相关的阻尼器和与速度相关的阻尼器并行耦合来模拟锚固介质与锚杆体间相互作用,建立锚杆瞬态动测响应的数学模型,讨论其反射特性,通过该模型得出的理论瞬态响应曲线,与实测结果基本吻合,同时发现K1(等效应变阻尼系数)和K2(等效速度阻尼系数)与锚固介质和锚杆体间相互耦合效果相关,K1决定弹性波沿杆体传播能量衰减的速率,K2决定弹性波在杆体某处振动能量的衰减速率。     

水下磁谐振式电能传输最大效率追踪方法

磁谐振式电能传输系统在海水中工作时电磁波受到海水强烈的衰减导致输出功率较低。同时,由于发射和吸收端的阻抗不匹配导致部分能量被吸收端反射进而被海水衰减,造成效率的进一步降低。为了提高系统的传输效率和减小能量损失,本文提出了一种输出稳定型最大效率追踪方法,不仅实现了最大效率追踪,还保证了在一定条件下传输效率的稳定,保护了负载。本文运用仿真软件建立模型,对该方法进行了仿真验证;设计并制作了一个谐振耦合传输装置,通过实验研究证明了该方法对水下电磁谐振电能传输系统效率有显著提高作用。     

四基站时差和牛顿迭代法的三维定位算法

结合时差定位、球坐标系转换法和牛顿迭代法,针对四基站时差定位提出一种联合定位算法。利用时差定位和球坐标系与直角坐标系的转换关系对海面空中目标进行定位,分析不同布站方式对定位精度的影响,并以联合算法的结果作为牛顿迭代法的初值进行迭代。通过对目标在5km高空匀速直线行驶40km进行仿真,得到均方根误差小于45m的定位精度。此方法不存在定位模糊或无解问题,且当目标与基站距离越大,其定位精度越优于最小二乘算法。     

激光熔覆过程光束能量衰减的模拟

为了应用能量守恒对同轴送粉激光熔覆中的熔覆层性能进行精确计算,研究了激光束穿过粉末云时能量的衰减现象和衰减规律.利用流体软件模拟实际喷嘴喷粉的过程,并利用有限元软件模拟激光束穿过粉末云的能量衰减规律,得到了激光-粉末相互作用区域内粉末云质量浓度随z轴的分布曲线,以及不同激光功率下和不同粉末云质量浓度下,从喷嘴出口到基材之间粉末云对激光衰减率的变化曲线.结果表明:激光束穿过粉末云的过程中,未到粉末交汇处时光强衰减较弱,汇聚处能量衰减明显.对衰减率进行定量研究可以很好地用于熔池温度场的精确计算.     

黑曲霉菌丝凝集机制的研究

本文对黑曲霉菌丝体凝集成球机理进行了讨论，并试验研究了培养方式、接种量及培养基起始ＰＨ对菌丝凝集成球的影响。     

20G材质老化与其剩余寿命关系的初探

通过在不同的热处理工艺条件下对已经轻度球化的 2 0G材质试样进行老化试验研究 ,给出了老化处理的原理 ,探索了实验室中进行材质老化模拟的操作程序。金相分析的结果表明 ,通过老化处理分别得到了中度球化和完全球化级别的试样 ,并在实验的基础上拓宽了公式τ =Aeb/T的应用范围。对不同球化级别的试样进行高温低周疲劳试验 ,根据试验结果初步拟定将母材完全球化作为焦炭塔判废依据 ,利用公式τ =Aeb/T对 2 0G材质进行的剩余寿命估算与实践相吻合 ,表明了从材质老化角度研究焦炭塔剩余寿命的可行性