基于粒子群优化算法的五自由度机械臂轨迹规划

为了让机械臂的工作时间达到最优,以自主研发的抛光机器人样机为研究对象,针对手表表壳表耳部分的抛光过程,提出PSO算法对五自由度机械臂轨迹规划进行优化,并通过MATLAB软件进行机械臂的仿真与分析。仿真结果表明,基于PSO算法的轨迹规划使机械臂在工作过程中加加速度不会产生突变,运动轨迹精度高,机械臂工作时间达到最优。     

Psychrophilic hydrogen production from petrochemical wastewater via anaerobic sequencing batch reactor: techno-economic assessment and kinetic modelling

Independent hydrogen production from petrochemical wastewater containing mono-ethylene glycol (MEG) via anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) was extensively assessed under psychrophilic conditions (15–25 °C). A lab-scale ASBR was operated at pH of 5.50, and different organic loading rates (OLR) of 1.00, 1.67, 2.67, and 4.00 gCOD/L/d. The hydrogen yield (HY) progressed from 134.32 ± 10.79 to 189.09 ± 22.35 mL/gMEG_initial at increasing OLR from 1.00 to 4.00 gCOD/L/d. The maximum hydrogen content of 47.44 ± 3.60% was achieved at OLR of 4.0 gCOD/L/d, while methane content remained low (17.76 ± 1.27% at OLR of 1.0 gCOD/L/d). Kinetic studies using four different mathematical models were conducted to describe the ASBR performance. Furthermore, two batch-mode experiments were performed to optimize the nitrogen supplementation as a nutrient (C/N ratio), and assess the impact of salinity (as gNaCl/L) on hydrogen production. HY substantially dropped from 62.77 ± 4.09 to 6.02 ± 0.39 mL/gMEG_initial when C/N ratio was increased from 28.5 to 114.0. Besides, the results revealed that salinity up to 10.0 gNaCl/L has a relatively low inhibitory impact on hydrogen production. Eventually, the cost/benefit analysis showed that environmental and energy recovery revenues from ASBR were optimized at OLR of 4.0 gCOD/L/d (payback period of 7.13 yrs).     

河南渑池地区铝土矿工艺矿物学及锂的赋存状态研究

通过河南省渑池地区含锂铝土矿(岩)层工艺矿物学分析,查明铝土矿的物质组成、嵌布特征、伴生锂分布特征和赋存状态,为矿产综合利用提供理论依据。结果显示:该铝土矿Al2O3含量为54.8%,铝硅比值(A/S)为2.6,铝土矿层和粘土岩层中Li2O含量均高于伴生锂边界品位,粘土岩中锂更为富集；矿物组成除一水硬铝石之外,主要是以集合体形态产出的粘土矿物。采用稀酸解析、选矿测试和电子探针分析锂的赋存状态,查明矿石中锂主要是以类质同象置换形式赋存在伊利石和高岭石等粘土矿物中；选矿富锂尾矿中Li2O可富集到0.57%左右,是锂综合回收利用的重点研究对象。      

紫金山东南矿段成矿期次、阶段浅析

通过对紫金山东南矿段铜钼(金)矿床地质矿化特征分析,指出铜钼矿化带主要赋存于花岗闪长斑岩的内外接触带,处于似斑状花岗闪长斑岩的上部,金矿化带赋存在表生氧化带的英安玢岩、隐爆角砾岩中。经过对矿石的组构特征、矿物生成顺序等特征分析,将矿床的成矿演化过程分为斑岩热液期、高硫化浅成低温热液期、表生氧化期三个主要矿化期次,进一步将斑岩热液期分为黑云母-钾长石化阶段、石英-绢云母化阶段、碳酸盐化阶段三个阶段;高硫化浅成低温热液期分为地开石化阶段、明矾石化阶段、硅化阶段三个阶段。研究结果为进一步研究矿床成因提供了依据。     

开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制方法

开关磁阻电机具有结构简单、成本低和调速范围广等优势,但其双凸极结构和控制器的开关特性,导致存在转矩脉动现象,使得抑制转矩脉动成为焦点问题。首先从开关磁阻电机的结构和运行机理出发,针对线性解析方法难以分析转矩特征的问题,建立电机有限元模型求解出转矩特征并进行样机验证试验。分析样机结构参数对转矩脉动的影响,针对结构参数耦合问题,选择NSGA-Ⅱ算法在参数优化平台上对样机结构参数进行多目标寻优,在保证优化后样机的转矩脉动系数和平均转矩均优于初始电机的条件下,最终获得样机最优化结果。结果表明,不同结构参数对电机转矩的影响有较大的差异,对结构参数的优化能有效地抑制转矩脉动,该参数优化方法可以为开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制提供参考。     

森林抚育对森林生态系统的影响

伴随着我国社会经济的稳固发展,人们的生活质量逐渐有了明显改善,而在生态问题趋于严重使人们的环境保护意识显著提高的过程中,森林抚育对于森林生态系统的作用和价值愈发凸显。对此,文章针对森林抚育,从提高森林利用率、维持森林动植物生态平衡、增加可利用水资源等多个方面就其对森林生态系统的影响进行了分析,旨在给予相关森林保护工作者可行的帮助,并以此促进我国森林开发工作的可持续发展。     

折臂式随车起重机转台的拓扑优化设计

为了使折臂式随车起重机转台在最大应力不超过材料许用应力的前提下实现轻量化设计的目的,通过ADAMS软件仿真确定其极限工况,对转台进行静力学分析及拓扑优化。通过拓扑优化得到了理想的材料分布。基于优化结果调整转台结构,并对改进后的转台进行静力学分析。结果表明,优化后的转台能够满足实际的使用需求。同时,转台质量降低了12%,证明了优化设计的有效性和可行性,并为折臂式随车起重机的相关设计提供了一定的借鉴。     

基于压缩机-支架系统的异常噪声研究

针对某乘用车发动机转速在1 573 r/min，压缩机开启时车内噪声异常的问题，对样车进行试验分析与诊断，对压缩机-支架系统进行仿真分析，提出改进方案并验证改进效果。利用LMS声振信号采集系统采集振动噪声数据，采用频谱分析、阶次追踪等方法，并结合压缩机-支架系统模态仿真结果，确定车内异常噪声是压缩机轴频21阶与压缩机-支架系统3阶模态频率接近发生共振造成的。通过优化支架结构来提高压缩机-支架系统3阶模态频率以此来避免共振，并换装橡胶驱动盘缓和压缩机输入扭矩波动。将改进结构进行整车试验，结果表明：匀速工况空调开启时问题转速下，车内噪声降低了2.5 dB(A)；匀加速工况空调开启时发动机转速1 500~1 650 r/min区间，车内噪声无峰值，其余转速空调开启时改进前/后车内噪声基本不变，噪声波动趋势平缓。     

大规模多状态计算系统的容错性能分析

针对异构计算节点组成的大规模多状态计算系统的容错性能分析问题，提出了一种计算系统容错性能的评估方法。该方法采用自定义的两级容错性能形式化描述框架进行系统描述，通过构造多值决策图（Multi-value Decision Diagram，MDD）模型对系统进行容错性能建模，并基于构造的模型高效地计算出部件故障的条件下计算系统在特定性能水平上运行的概率，减少了计算的冗余性。实验结果表明，该方法在模型的大小和构建时间上均优于传统方法。该方法的提出将对系统操作员或程序设计者具有重要意义，使其确保系统适合预期应用。