基于动态仿真的煤矿胶轮车侧翻安全性能改进与评价

为了提高煤矿胶轮车侧翻安全性能,基于LS-DYNA建立了WC8E型胶轮车的动态侧翻非线性有限元模型,对其在不同侧翻工况下的动态响应进行研究,发现相比于传统静态加载,在动态侧翻过程中胶轮车驾驶室所受碰撞力大小、角度和持续时间均有所不同,顺时针侧翻工况下假人头部受到了致命伤害,这印证了静态加载标准不能作为评价驾驶室结构安全性能的唯一标准的观点.使用内置式ROPS对驾驶室进行优化,优化后假人头部损伤指标降至安全值之下,但同时驾驶室强度增强,驾驶室能量吸收率降低,使得驾驶室缓冲吸能效果减弱,需对其碰撞吸能特性进一步优化.     

煤焦油加氢装置能量优化项目研究

通过对煤焦油加氢装置能量进行梯级利用,优化能源的使用状态,保证温位的合理匹配,实现降本增效,同时消除装置运行瓶颈问题,提高装置加工负荷,优化设备运行,进而提高煤焦油加氢装置的市场竞争力.     

湿热地区城市乔木冠层能量平衡观测及显热计算模型优化

植被冠层能量分配是认识和把握植被对城市气候调节作用的关键,显热是植被冠层能量的重要组成部分,直接作用于近地气温与人体舒适性.根据能量平衡原理(净辐射=显热+潜热+蓄热),通过植被、液流和微气候等参数在秋冬少雨季的连续、系统性观测,考察湿热地区典型城市乔木(杧果树,树高9.38 m,胸径0.621 m,冠幅8.60 m)的冠层能量分配及显热计算模型.乔木冠层各能量项均随太阳辐射而变:净辐射、显热、蓄热呈“单峰单谷型”日变化,潜热呈“单峰型”日变化,蓄热峰谷出现最早(8:30,16:30),说明植被随外界条件变化快速调整叶片及冠层温度,潜热较大值出现早(11:00)且持续时间长(5 h),说明植被持续有效地通过叶孔蒸腾散热.植被冠层日间获得的太阳辐射能量主要向周边空气散失,引起空气温升和加湿,二者作用的强弱随时间和天气条件而变,上午和晴天、多云天温升作用明显,而下午和阴天加湿作用显著.叶孔蒸腾消耗乔木冠层40％(晴天)～60％(多云天)的日总能量,并在阴天持续发挥作用使得植被净吸收周边空气的热量.冠层显热由叶片与空气温差和冠层空气动力学阻抗决定,以0.11 m/s为界区分自由和受迫对流,预测结果能较好表现乔木冠层的显热变化特征(RMSE=74.54 W/m2,R2=0.86,d=0.96).研究结果为认识和把握典型植被的城市气候调节效应提供基础数据和参考,为提升风景园林设计的环境效益和生态水平奠定科学基础.     

基于超材料的无标记光学生物传感

超材料(metamaterials)因为能够在亚波长尺度范围内精细调控电磁波而受到人们广泛关注。超材料具有丰富的电磁模态,在表面支持高度局域场增强且对周围介电环境极其敏感,可应用于无标记光学生物传感领域。与传统光学生物传感器相比,超材料生物传感器具有小型化、集成化、高度灵敏、多功能可定制等突出优点。本文总结了近年来超材料生物传感器在可见光、近红外、中红外以及太赫兹波段的研究进展,包括折射率生物传感、表面增强拉曼散射、表面增强红外吸收和太赫兹生物传感等。