乙酸丁酯合成工艺的热安全性研究

为了探究正丁醇在浓硫酸的催化作用下与乙酸酐反应合成乙酸丁酯工艺的热危险性,采用差示扫描量热仪研究了正丁醇、乙酸酐和乙酸丁酯的热分解情况,并采用反应量热仪分别探究工艺温度、乙酸酐滴加速率和搅拌速率对合成反应放热的影响。结果表明,正丁醇、乙酸酐和乙酸丁酯升温扫描阶段均表现为吸热过程,起始温度依次为117.9,139.4,127.2℃。在工艺优化过程中,增加加料时间、升高工艺温度或增加搅拌速率,均能够降低反应在热失控条件下达到的最大温度和最大热累计度,增加反应的安全性以及提高反应热转化率。     

基于结构曳力的吸收塔内部气液流动模拟

湿法脱硫系统中的吸收塔为多尺度结构构成的复杂系统，其中介观结构对液滴和烟气在塔内流动有重要影响。而液滴和烟气的流动状况直接关系着脱硫系统的脱硫效率及运行阻力。本文基于吸收塔内部结构，建立基于介观结构的曳力模型，并将该模型耦合到多相流模型中，结合商业软件Fluent对吸收塔内部烟气和液滴流动状况进行模拟预测。在模拟结果中，通过对吸收塔二维、三维的压降、速度和液滴分布的模拟计算结果分析和对比，表明模拟结果准确预测了烟气和液滴在吸收塔内流动结构，充分说明了基于介观结构的曳力模型可以很好反映液滴和烟气之间的作用力。     

基于水平集理论和Kriging模型的镁合金差温成形伪拉延筋设计及优化

压边圈结构对改善差温成形中压边圈摩擦、传热及材料的流动阻力起着重要的作用。利用水平集理论和Kriging模型,对镁合金差温成形中的压边圈结构进行优化,提出一种伪拉延筋。以NUMISHEET2011十字杯形件为研究对象,建立相应的热力耦合模型,利用相关的试验数据,对有限元模型进行验证。基于一步法理论反求影响镁合金成形件质量的压边圈关键区域,并对该区域进行了重新离散化及处理。以部分节点坐标为设计变量,以随机水平集值为目标,建立压边圈的Kriging水平集模型。利用初始水平集阈值,对伪拉延筋进行设计。利用拉丁超立方对水平集阈值、凸模温度和凹模温度进行抽样,获得伪拉延筋样本。基于镁合金差温成形热力耦合模型,对相应的样本进行有限元仿真分析,获得镁合金成形件的成形质量,建立水平集阈值与质量之间的Kriging模型。利用粒子群算法,对该Kriging模型进行优化,获得最佳水平集阈值,实现伪拉延筋的优化。利用最优伪拉延筋,进行相应的差温成形分析。研究表明,基于水平集理论和Kriging模型,优化伪拉延筋能有效地提高成形件的减薄率均匀性。该方法为压边圈设计提供一种有益的指导。     

单自由度八杆仿生机构构型与尺度同步设计方法

单自由度八杆仿生机构杆长参数较多，是仿生机器人领域研究的难点之一。为提高设计效率，提出一种构型与尺度同步设计方法。在选定的运动链和机架的基础上，以不等式形式分步给出运动可行性及外形约束条件，使得上一步的杆长可作为下一步求解的已知值。通过该过程，在得到八杆仿生机构构型的同时，快速得到所有杆长的初步可行域。循环上述过程，逐步缩小约束条件的范围，可使得八杆机构的杆长快速接近目标值。在此基础上，分类讨论了连杆搭接顺序、约束条件及基本运动链的差异对求解难度及构型结果的影响。利用所提出的单自由度八杆仿生机构的设计方法，在对初始条件进行合理选取的前提下，可在初步得到构型的同时将杆长限定在较小范围内，实现了构型与尺度的同步设计。该方法还可应用于其他单自由度机构的设计当中，具有较好的借鉴意义。     

改进的基于跨尺度代价聚合的立体匹配算法

为了提高室内自动物流装置以及工业抓取设备的准确性与速度,提出一种改进的基于跨尺度代价聚合的立体匹配方法。针对传统的基于跨尺度代价聚合的立体匹配方法在低纹理区域、无纹理区域误匹配较高的问题,对不同下采样层的代价卷使用不同的代价聚合方法,使不同下采样层间的不同聚合方法能够相互融合与抑制。为了解决跨尺度代价聚合框架中采用引导滤波时计算耗时较长的问题,引入了快速引导滤波。在偶数下采样层使用快速引导滤波,在奇数下采样层使用区域树代价聚合,从而使新的算法获得更精确的视差图,且极大地减少了计算耗时。     

ALIF-MMPE结合DAG-SVM的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障诊断中非平稳振动信号下的有效故障特征提取问题,提出一种基于自适应局部迭代滤波、多元多尺度排列熵和有向无环图算法支持向量机的滚动轴承故障诊断方法。自适应局部迭代滤波通过构建自适应滤波函数,能够有效抑制噪声和模态混叠,经自适应分解后得到若干本征模态函数。仿真结果表明其效果优于经验模态分解。然后利用多元多尺度排列熵对包含显著故障信息的本征模态函数进行信息融合和特征提取,组成故障状态特征集。采用主成分分析对故障状态特征集进行降维,随机抽取部分样本带入有向无环图算法支持向量机中进行训练,其它则作为测试样本进行故障识别和诊断。试验故障诊断结果表明:自适应局部迭代滤波下多元多尺度排列熵优于多个本征模态函数下的多尺度排列熵和经验模态分解下的多元多尺度排列熵;本文方法能准确地识别滚动轴承不同的故障类型及故障程度。     

基于多尺度特征融合的供输弹早期故障诊断

对于供输弹系统早期故障信息易被湮没难以识别的问题,提出了基于多尺度特征融合的早期故障识别方法。首先通过变分模态分解(VMD)对振动信号进行分解得到不同时间尺度的分量信号,然后对各分量信号分别提取盒维数、信息熵特征,并进一步通过主分量分析(PCA)对上述两种特征进行融合,得到累计贡献率的前3个主分量组成的融合特征,最后通过概率神经网络PNN分别对上述三种特征进行分类比较,结果表明融合后的特征对供输弹系统3种工况有更高的正判率,对供输弹系统早期故障预兆更敏感,能对供输弹系统早期故障作出有效诊断。     

辊速差对连铸连轧7075铝板显微组织、织构及力学性能的影响

研究辊速差对连铸连轧7075铝板显微组织、织构及力学性能的影响。采用3种不同上辊/下辊转速比(ω/ω0,ω为上辊转速,ω0为下辊转速)1:1、1:1.2及1:1.4进行多次试验。结果显示,在最大辊速差条件下(ω/ω0=1:1.4),7075铝板在轧制方向的屈服强度和极限抗拉强度分别提高41.5%和21.9%。此外,当辊速比ω/ω0为1:1.4时,成品轧制板的平均晶粒尺寸减小36%,横剖面平均硬度增加约9.2%。织构研究结果显示,辊速差越大,成品各向同性及硬度越大。然而,采用不同辊速度的连铸连轧会导致变形板伸长率降低约6%。