[学科发展]机构学中机构重构的理论难点与研究进展——变胞机构演变内涵、分岔机理、设计综合及其应用

生产力发展与工程技术革新要求机构具备可自重组与可重构及“一机多用”的功能，以满足复杂工况需求。可重构机构具有可变活动度和可变构态，可以满足多任务、多工况与多功能的要求，然而，决定其设计方法的演变内涵与分岔机理的研究目前仍不为学者们充分了解。从变胞机构的演变与分岔机理的角度，以旋量理论、李群与李代数及微分流形为主要工具，揭示了机构演变内涵及运动与约束空间的内在关联关系；探究了机构演变中的分岔机理与可控奇异位形，回顾了变胞机构与折纸及折展机构的历史渊源，综述了变胞机构的构型设计、性能综合与新型设计理念及其创新应用。     

[可靠性建模及试验技术]重型机床液压元件油液污染退化量分布剖面可靠性建模

针对重型机床液压系统故障频繁且多与油液中的固态颗粒污染物相关的问题，进行了油液污染趋势变化试验。通过时域分析获得了油样颗粒数的有量纲和量纲一参数，通过Q-Q图和K-S检验分析有量纲参数，污染颗粒数是退化量服从正态分布的退化数据。进行了油液污染与环境相关性分析试验，采用相关系数法分析得到，颗粒数变化量与一定范围内的温度、流量、压力的相关性小；将液压元件分为管路、阀、过滤器三类，用直径5 μm左右的颗粒和直径大于15 μm的颗粒分别研究管路及阀件的堵塞和磨损情况，以过滤器过滤精度大小的颗粒研究过滤器的堵塞情况，设定ISO4406标准20/17级对应的颗粒数为阈值，利用退化量分布建立了液压元件单一故障模式的可靠性模型；利用竞争失效模型将上述模型融合为多故障模式下的可靠性模型。     

非调制双色红外测温误差实时补偿方法研究

针对环境温度变化对双色红外测温准确度的影响,基于双色比色红外测温原理,分析了非调制双色红外测温的误差来源,提出一种新的快门式非调制双色红外测温方法。在光路中增加快门及其控制模块,控制快门闭合,将测得系统偏移作为补偿项,补偿实际测温时因温度变化给测量带来的误差。仿真结果表明,在600～1 100℃的测温范围内,长时间使用的无快门非调制红外双色测温的精度严重劣化,而快门式非调制双色红外测温的准确度大幅提高,可达到±0.5%。     

Reduction of temperature influence in stress measurement using surface SH‐wave acoustoelasticity

Stress measurements are required to prevent collapse accidents of structures. Surface SH‐wave acoustoelasticity can measure principal stress difference nondestructively and easily. Currently, surface SH‐wave acoustoelasticity can measure with high precision using a T‐type surface SH‐wave sensor in ideal environments such as in the laboratory. However, in actual environments, it cannot be measured with high precision due to change in the temperature of the specimen. In this paper, temperature dependence of surface SH‐wave acoustoelastic constants was verified to investigate the influence of specimen temperature on surface SH‐wave acoustoelasticity. In addition, the measuring system of surface SH‐wave acoustoelasticity using a cross T‐type surface SH‐wave sensor to reduce the influence of specimen temperature was developed.     

Can lanthanum doping enhance catalytic performance of silver in direct propylene epoxidation over NaMoAg/SiO_2?

In the attempt to reduce surface free energy of silica to improve interaction of silica with silver, silica was doped by different amounts of low surface energy lanthanum, La_2O_3, through impregnation. The doped and undoped silica were used as supports for preparation of Na/Ag/Mo/La_2O_3-SiO_2 catalysts. Catalytic performances of the catalysts were evaluated in direct epoxidation of propylene(DPO) using molecular oxygen under atmospheric pressure and without adding hydrogen. Adding 5 wt%La to the Na/Ag/Mo/SiO_2 catalyst improves both the catalysts electivity in DPO and its stability over 20h of time-on-stream.The characterization results show that La_2O_3 species interact strongly with silver particles on the silica surface which result in significant improvement in the dispersion profile of silver and marked decrease in the size of silver nanoparticles(AgNPs). The estimated mean diameter of AgNPs is ca. 4.0 nm in Na/Ag/Mo/5 wt%La_2O_3-SiO_2, which is smaller than that(53.9 nm) found in Na/Ag/SiO_2. The presence of subnanometer AgNPs on Ag/La_2O_3-SiO_2 prior addition of MoO_3 and NaCl to the sample can enhance the mutual electronic synergism between Ag, MoO_3 and Na for selective production of propylene oxide.     

湿式摩擦副滑摩过程温度场分析及实验验证

湿式摩擦副滑摩过程温度场与应力场相互耦合作用,温度场分布受到多种因素影响,其中压力、旋转速度、润滑流量作为湿式摩擦副工作参数对其温度场的影响尤为显著。在理论分析基础上,采用有限元数值模拟分析与实验研究相结合的方法,对摩擦界面温度场时空分布特性进行研究,同时研究界面温度场在摩擦副工作压力、相对转速和润滑流量作用下的变化规律。研究表明:在对偶钢片和摩擦片近外径侧更易出现高温和应力集中区,且对偶钢片相对于摩擦片更易出现温度和应力分布不均匀情况;温度场中高温集中区与应力场中应力集中区相对应,最大温度随着压力增加、相对转速增大、润滑流量减少而显著上升,该结果得到试验结果的验证。     

不同发射率下红外热图像的非稳态温度场测量研究

通过分析红外测温公式,研究物体发射率对红外热图像测温精度的影响,并找出影响物体发射率的因素。根据经典计算方法,发现了物体发射率在红外热图像测温应用中的局限。从红外热图像的角度对发射率的计算进行了建模,基于修正物体发射率得到提高红外热图像对非稳态温度场测量精度的模型。对铸铁、不锈钢进行了3组测温实验,红外热图像直接测量的最大误差分别为2.1℃、1.7℃、2.3℃,而所提出的方法测量的最大误差分别为1.0℃、0.7℃、1.6℃。通过对比分析3组测量结果数据验证了测量方法的可行性。     

塔里木盆地中秋1凝析气藏成藏条件及演化过程

2018年12月,塔里木盆地秋里塔格构造带天然气勘探取得重大突破,中秋1井在下白垩统巴什基奇克组测试获高产工业气流,发现了该构造带迄今为止最大的整装凝析气藏。为了给该构造带下一步油气勘探部署提供依据,在充分利用前人研究成果的基础上,基于岩心、薄片、测井及地球化学分析资料,明确了中秋1大型凝析气藏的油气藏特征和气藏类型,分析了该气藏天然气成藏条件并推演其演化过程。研究结果表明:①中秋1大型气藏属于低含凝析油凝析气藏,天然气为煤成气,主要来自区内侏罗系腐殖型煤系烃源岩;②该构造带能够形成大型油气藏的有利地质条件是三叠系和侏罗系发育的两套巨厚高演化烃源岩、白垩系发育的大型辫状河三角洲规模有效砂岩储层、喜马拉雅晚期以来的构造活动形成的大规模楔状叠瓦构造圈闭、古近系和新近系巨厚膏盐岩形成的优越保存条件,以及油气生成与圈闭形成的良好时空匹配;③该气藏具有先油后气、晚期快速气侵聚集成藏的成藏模式,总体上是一个"早期聚油、晚期气侵、改造调整、快速成藏"的成藏过程。结论认为,该构造带油气成藏条件优越,具有广阔的油气勘探前景。     

柴达木盆地三湖坳陷横波勘探中的低幅异常消除技术

近年来,在柴达木盆地三湖坳陷开展了横波地震勘探,但是由于该区低幅度构造发育,横波静校正引起的"低幅"异常与上述低幅度构造相互混杂,难以区分。为此,针对该区横波表层调查难以控制表层横波速度模型的变化、横波近偏移距初至污染严重、横波折射层发育导致高速界面难以确定等问题,首先采用曲线拟合技术预测污染区横波初至时间确保初至完整性,然后采用面波模型与多层折射分层联合约束反演横波表层速度,最后通过基于速度谱分析的层位匹配建模技术确定合理的横波速度界面,形成了横波表层"低幅"异常消除技术,并进行了现场应用及效果评价。研究结果表明:①曲线拟合技术可以弥补近道污染区横波初至空白,保证层析反演模型的完整性;②基于瑞雷波的频散特性反演建模可以为确定该区浅层横波速度提供可靠的资料,提高浅层模型精度;③面波模型与多层折射分层联合约束反演能够更准确的反演该区表层横波速度场,较好地建立横波速度模型,消除横波剖面上"低幅"异常现象。结论认为,所形成的横波地震勘探低幅异常消除技术消除了横波静校正引起的"低幅"异常现象,提高了横波地震资料的成像品质。