基于3D打印铸造技术综合实训模式的探索与实践

以培养学生的综合创新与实践动手能力为目的,探索了3D打印-铸造模块交叉融合开放实训的教学模式在工程训练中心的应用前景,包含课程体系、运行机制及实训效果等内容。3D打印-铸造两模块交叉融合实训使用包括三维建模、3D打印、熔模铸造等技术进行金属材质的产品制造,能够提高学生的工程实践动手能力、激发学生的综合创新能力。此举有效的推动了工程训练中心的模块建设和实训改革,对于工程训练中心后续全面开展模块交叉融合式的开放工程实训具有一定的借鉴作用。     

Three-dimensional upper bound limit analysis of underground cavities using nonlinear Baker failure criterion

A generalized nonlinear Baker failure criterion is employed with the upper bound limit analysis to study the surrounding rock stability of underground cavities. A three-dimensional (3D) failure mode is established by extending the two-dimensional (2D) failure mode, which offers an upper bound expression of the surrounding rock pressure. This method is validated with a series of examples before the influence of four parameters of scale parameter, curvature parameter, shift parameter and lateral pressure coefficient, on the surrounding rock pressure is analyzed. According to these results, failure ranges of the underground cavities are determined. The following conclusions are reached: (1) the proposed approach is more accurate to predict surrounding rock pressure than the Mohr−Coulomb failure criterion; (2) the surrounding rock with large scale parameter, curvature parameter, shift parameter, and lateral pressure coefficient can lead to a more stable underground cavity; (3) the failure range in 3D mode can be predicted according to the upper bound solutions.     

全地域机动车驾驶室声学特性分析

以某全地域机动车驾驶室为研究对象,建立驾驶室的有限元模型,验证了有限元模型的有效性。以此有限元模型为基础构建驾驶室谐响应模型,进行谐响应分析,发现驾驶室后壁板的振动是引起驾驶室内部噪声的主要原因。研究驾驶室内部噪声特性,分别进行了声学空腔模态分析和声固耦合模态分析,发现声固耦合系统声压分布比较均匀,大部分呈现局部模态,主要原因可能是驾驶室后壁板的振动。通过驾驶员耳旁声压分析发现增加驾驶室后壁板的厚度,可以在一定程度内降低驾驶室内部噪声对驾驶员的影响,为同类驾驶室通过依靠结构改进来改善声场环境提供了案例依据。     

一种振动矢量测量及调整的方法

针对消失模生产中振实设备的振动过程不满足工艺要求的情况下会产生的问题,详细阐述了基于消失模振实、紧实过程的测量方法和评价方法,通过使用该种方法可以得出振动矢量和振幅,进而对振实紧实设备和振动紧实工艺进行调整和优化,杜绝干砂振动紧实过程中的各种问题,保证铸件质量。可以普遍应用在干砂振实设备研发、校检、定期维护等各个过程,可以有效提升设备的工艺符合性,减少模样及铸件不合格品的产生。     

基于粒子群优化的超声共振谱法测量材料弹性常数

超声共振谱法是一种基于材料样品的自由共振频率,再反推其弹性常数的高精度材料力学属性求取方法,该方法在高Q值(品质因素)固体材料的弹性常数计算方面应用广泛。然而对于具有较高黏弹性阻尼的材料来说,受共振谱线平缓、共振频率提取困难等影响,该方法的应用存在一定困难。建立了关于弹性常数的贝叶斯模型,结合粒子群优化(PSO)的全局搜索能力,寻找弹性常数的最大后验概率密度点,最终实现材料的弹性估计。测量了皮质骨模拟材料的弹性常数,与传统方法相比较,基于PSO的超声共振谱方法对弹性常数初始值不敏感,可用于高阻尼材料弹性常数的测量。     

沿海地区紫菜中总砷含量及砷形态分析

建立高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱(HPLC-HG-AFS)联用法分析紫菜中4种砷的形态。在优化仪器参数的基础上,采用正交试验法分析样品前处理中的酸浓度、萃取温度和超声时间对砷提取量的影响。当硝酸浓度0.15 mol/L、萃取温度80℃、超声时间1 h时,萃取效果最佳。对低、中、高3个水平进行方法验证,砷形态的回收率为84.0%~113.6%,精密度为1.3%~4.6%,结果显示,沿海地区的紫菜产品中总砷含量高,但有毒砷占比小。方法快速高效,可用于测定紫菜中砷形态的含量。     

煤矿新型让压锚杆研究及应用

针对高应力软岩巷道围岩的大变形特征,设计了一种煤矿新型让压锚杆,主要运用钢套管内部约束热固性聚氨酯弹性材料来达到大变形让压的目的。试验表明,该锚杆与传统让压锚杆相比,具有让压距离大(为传统让压锚杆的3倍)、让压后承载性能稳定的显著特点。工程应用表明,该锚杆对深部高应力软岩巷道围岩稳定性能起到较好的控制作用。     

On the prediction of gas hold-up in two-phase flow systems using an Euler–Euler model

We quantify the ability of the two-fluid Euler–Euler model to predict the overall gas hold-up during two-phase flow in vertical columns using a combination of experiments and simulations. Gas hold-up in a bubble column and gas hold-up in the less-frequently studied co-current flow are investigated. For homogeneous flow characterized by nearly uniform bubble size, Euler–Euler model predictions are within 10% of the experimental values for both modes of operation, if the bubble diameter supplied as input to the model is the average bubble diameter in the physical system. This also holds true for heterogeneous flow in bubble columns despite the presence of a broad distribution of bubble sizes, if turbulence and bubble swarm effects on momentum exchange between phases are properly accounted for. Swarm corrections adequate for bubble columns, are less successful for co-current heterogeneous flow, for which gas hold-up predictions are least accurate (average error of 22%).     

不同干密度尾矿料压缩特性探究

为研究不同干密度尾矿料的压缩特性,采用筛分法将尾矿料分别配制成不同干密度的尾矿砂及尾矿土,进行渗透、压缩试验。试验表明:尾矿砂的沉降主要发生在施加荷载的早期阶段,且沉降量较大。压缩模量随着干密度的增大而增大,压缩系数随着干密度的增大而减小,在相同压力增量下,尾矿土的压缩性更强。     

基于VMD与时间序列分析的滚动轴承故障特征提取方法

为了在非线性、非平稳的滚动轴承故障振动信号中有效提取出敏感的故障特征,提出了基于变分模态分解(VMD)与时间序列分析相结合的特征提取方法。首先通过VMD将原始信号分解为不同预设尺度的本征模态分量(IMF),对各个IMF分量建立时间序列预测模型,通过叠加重构得到最终的预测模型,比较评价指标确定最优参数的选取。最后,通过仿真信号与滚动轴承实际故障数据分析,并与经验模式分解(EMD)进行对比,结果表明该方法能够有效的提取到故障特征频率。