柔性化夹具静动态特性分析及拓扑优化

针对汽车发动机缸盖、变速箱阀体全自动化混合生产线,设计柔性化夹具来满足CNC高精密加工以及快速换产的要求。建立夹具系统三维模型,并利用ANSYS对夹具系统在不同加工工况载荷下进行静态性能分析;从分析结果判断出影响夹具性能的关键结构,并对其进行拓扑优化设计,实现夹具整体减重39.25 kg。然后对改进后夹具模型进行验证分析,发现最大变形量减少为0.0045199 mm,满足设计指标0.005 mm;最后,对现有夹具系统进行模态实验和CAE模态分析,发现夹具系统在Z向受到低频激振力时,容易发生共振,该频段为70 Hz?110 Hz,在加工过程中需要控制刀具加工频率避免发生共振。     

低剂量抑制剂Inhibex501存在下的甲烷水合物相平衡研究

含动力学抑制剂的天然气水合物相平衡研究对新型低剂量抑制剂的开发具有指导作用。在283.6 ~ 290.9 K和7.51 MPa ~ 15.97 MPa的温压范围内研究了抑制剂Inhibex501及其溶剂2-乙二醇单丁醚对甲烷水合物相平衡条件的影响。实验结果显示，0.5wt%和2.0wt%浓度的Inhibex501对甲烷水合物形成的热力学条件具有促进作用，能使甲烷水合物形成移向更高的温度或者更低的压力，而2-乙二醇单丁醚在浓度0.2wt% ~ 1.0wt%范围几乎不改变甲烷水合物形成的热力学条件，N-乙烯基己内酰胺与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物对水合物形成热力学条件的改变起主要作用。     

球磨过程中介质群运动区域划分方法研究

球磨过程中介质群运动状态变化对物料的破碎效率影响极大，通过对介质群运动状态进行区域划分，探究不同球磨工况下的介质群运动区域特征更能有效揭示介质群对物料的破碎方式和有效破碎区域。针对理论划分介质群运动区域过于理想、单一，试验追踪法成本过高的问题，提出了一种介质群运动区域划分的新方法-EDEM网格划分法。首先把筒体的横截面划分为若干个微元，利用数理统计的方法得到介质群位置概率分布函数，获取介质群运动速度区域分布图和碰撞特性区域分布图。然后给出了回转运动、螺旋运动及复合颤振运动三种工况下介质群运动区域的划分实例，并与试验追踪法对比，验证了EDEM网格划分法的准确性和有效性。最后通过粉磨试验中进料的破碎速率和微细颗粒产率探讨了介质群运动区域特性对颗粒的破碎方式和有效破碎区域的影响效果。本研究为优化球磨过程的影响因素和操作参数提供了一种快捷、有效的方法。     

基于LCOE最优的数字化风电场及其关键技术研究

数字化风电场是风电场综合利用数字化技术的新阶段。在分析风电场建设管理所面临的挑战的基础上，讨论了平准化度电成本（LCOE）的计算公式和内涵，给出了数字化风电场的定义，阐述了基于LCOE最优的数字化风电场的“风、机、场、网、环”五大特征以及数字化技术在降低LCOE中的作用。最后，总结了实现数字化风电场的风资源、大数据平台、数据分析建模、数字孪生和数据安全五大关键技术。     

涡流空气分级机熵产与分级性能分析

利用热力学第二定律中的熵产理论对涡流空气分级机各不可逆因素引起的熵产进行分析，通过粉料分级试验对其分级性能进行验证，获得了黏性熵产、湍流熵产和壁面熵产分布特点及操作参数对熵产和分级精度的影响规律。熵产分析结果表明，涡流空气分级机内湍流熵产和壁面熵产占总熵产的比例高达56.41%和43.11%，湍流熵产主要产生于转笼叶片间和转笼内部，进风口和细粉出口壁面剪切引起较大壁面熵产；此外，转笼转速和进口风速变化分别仅对转笼区域和切向进风口区域内气流运动熵产影响较大，进口风速-转笼转速处于8.6m/s、 800r/min和18m/s、1200r/min操作工况附近时，涡流空气分级机内总熵产/总能变化率较小，分级流场稳定性较高，对粗、细颗粒分离有利，该工况下分级机的粉料分级试验效果较好，说明熵产理论可用于涡流分级机内流动分析及其操作参数的优化匹配。     

石墨烯生物毒性的计算机模拟研究进展

石墨烯是一种由平整的单层碳原子密集堆积成二维蜂窝晶格的碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学等特性，在生物医药、材料学等领域具有重要的应用前景。随着石墨烯在以上研究领域的广泛应用，其生物安全性问题也备受关注。尽管有大量研究表明石墨烯的生物相容性较好，但是部分研究却发现石墨烯具有一定的生物毒性。石墨烯粒径小，容易通过皮肤进入体内，可能与蛋白质、脂质或核酸等生物大分子相互作用。近年来，由于计算机模拟技术具有成本低、安全性高、易获得实验无法获取的动态结构等优势而被广泛用于生物、化学、制药等领域。本文综述了石墨烯与细胞膜、蛋白质和DNA等生物大分子相互作用的计算机模拟研究进展，从而评估石墨烯可能存在的生物毒性，为石墨烯的生物安全性评价和生物医学应用提供了参考。     

骨料浸渍氧化铝浆体对高炉炭砖显微结构和性能影响

针对炭砖为主要原料电煅煤的多孔结构,采用真空浸渍浆体方法对电煅煤骨料进行处理来改善骨料的致密度,从而优化炭砖的微孔结构,提高炭砖性能.首先对电煅煤骨料进行真空浸渍氧化铝浆体处理,得到浸渍氧化铝电煅煤骨料(以下简称浸渍骨料),然后将浸渍骨料取代电煅煤骨料引入到炭砖中,借助场发射扫描电镜、压汞仪和CT扫描仪等研究了浸渍骨料对高温热处理后炭砖显微结构、微孔结构和性能的影响.结果表明:通过真空浸渍氧化铝方法,氧化铝填充进电煅煤骨料的开口气孔和裂缝中,使骨料更加致密.将浸渍骨料引入到炭砖中,炭砖经不同温度处理后的性能得到明显改善,如经1400℃处理后炭砖的耐压强度提高近50％,平均孔径降低至73 nm,<1μm孔容积率达到80％左右.炭砖性能的改善主要与引入更加致密的浸渍骨料和形成更多的原位陶瓷相有关.     

一次无烟煤煅烧水泥熟料岩相结构鉴定及还原熟料特殊龟裂纹成因分析

本文通过两个无烟煤煅烧的水泥熟料岩相观测实例，依据熟料岩相结构进行煅烧进程分析，探讨无烟煤煅烧水泥熟料存在的问题。对火焰形状、过多用煤的弊端提出看法。本文还就还原熟料中出现的一种特殊裂纹的形成原因进行了分析。     

亚磷酸酯功能化聚硅氧烷扩链聚乳酸的阻燃性能研究

将聚氨基环氧基硅氧烷（PSQ）以及亚磷酸酯功能化的聚氨基环氧基硅氧烷（PPSQ）与聚乳酸（PLA）通过熔融共混制备了扩链PLA。研究了亚磷酸酯基团的引入对PSQ在PLA中的扩链和阻燃性能的影响，探究PPSQ在PLA中的阻燃机理。结果表明，相比于PSQ，PPSQ可以明显提高PLA的分子量和复合黏度，具有更好的扩链作用；PPSQ的引入可以明显改善PLA的阻燃性能，使得PLA?PPSQ的极限氧指数提高至25.4 %，比纯PLA提升了31.6 %，且使得PLA的热释放速率峰值和总热释放量分别下降了18.1 %和16.6 %。分析可知，由于亚磷酸酯基团的引入，促使PLA?PPSQ中的硅元素在燃烧过程中向炭层表面迁移形成更多富含碳化硅和氧化硅的致密炭层，起到隔热隔氧的作用，进而发挥优异的阻燃性能。     

ZIF衍生多孔碳纳米纤维用于高效电容去离子的研究

作为一种环保节能的新兴脱盐技术，电容去离子技术正在成为替代反渗透脱盐和电渗析脱盐的一项重要的脱盐技术。各种碳基材料被广泛地应用于电容去离子电极材料的研究，然而大多数碳基材料为粉末状材料，需要添加黏结剂，这必将导致电极材料电吸附能力的下降。利用静电纺丝技术，将ZIF纳米颗粒和聚丙烯腈混纺，并通过分段高温热处理过程，成功合成了具有柔性结构的整体性多孔碳纳米纤维。由于其具有孔道结构的分级分布和较强的亲水性等优良特性，所制得的多孔碳纳米纤维在1.2 V电压下于500 mg/L NaCl溶液中表现出良好的电吸附性能，脱盐量达到了19.92 mg/g，比普通碳纳米纤维提高了一倍以上。