惯性导航设备升沉数据测试系统研究

研制了一套基于STM32单片机与单轴摇摆台的测试系统,利用固定圆心、固定半径条件下的圆内三角形关系,通过拉线传感器采集单轴摇摆台复合运动中的升沉数据;同时,对惯性导航设备输出的升沉数据进行采集与处理。对测试系统输出的升沉数据进行了验证,实验结果表明:该测试系统的测试数据准确合理,可实现对惯性导航设备升沉参数的动态测试,弥补了现有同类测试系统的结构复杂、量程小等不足。     

基于温度冲击的冷冻靶氘氘冰层结晶生长行为研究

惯性约束聚变冷冻靶中氘氘（D₂）冰层的质量对聚变实验的成功与否起重要作用。目前文献报道的制备冷冻靶D₂冰层的方法并不具备好的可操作性，且技术、工艺不定型，制约了高质量冰层的形成。因此，本文采用将温度梯度、降温速率和温度冲击相结合的技术实现燃料冰层在靶丸内的均化。通过温度控制以及施加温度冲击可控地形成残留冰，并在残留冰的控制技术基础上，实现了高质量冰层的可控结晶生长。同时，研究了温度控制对靶丸内D₂冰层品质的影响和D₂冰层结晶生长的过程，并应用晶体生长动力学理论分析了D₂冰层结晶生长行为。从背光阴影图像中的D₂冰层亮环可知，D₂冰层均匀度为85.2%、厚度为40.35 μm、内表面粗糙度为2.15 μm。本方法拓宽了超低温下D₂冰籽晶控制、晶体生长技术，为DT冷冻靶中冰层均化打下了坚实基础，并形成了一定的技术储备。     

Study of non-equilibrium dendrite growth in an undercooled alloy

ABSTRACT

Nonequilibrium thermodynamics and transportation kinetics near the propagating solid–liquid interface dominates the rapid solidification process, which is far from a thermodynamically stable state. Rapid solidification process can be described more precisely using quantitative thermodynamic calculation of phase diagram with nonlinear liquidus and solidus and evaluating the nonequilibrium effect in diffusion kinetics. Based on these basic principles, we have used a current nonequilibrium dendrite growth model to describe the rapid solidification process and the recalescence temperature of deeply undercooled alloys. Evolution of the key fundamental solidification parameters was also evaluated. The experimental data agree well with the model prediction.     

对称消声器传递损失测量及误差修正

为了提高对称消声器传递损失的测量效率，基于声学理论分析，提出了一种单负载法传递损失计算模型。针对反射系数较大的吸声末端，导致该方法在实际测量中存在较大误差的问题，推导出了一种能够消除测试管道末端反射声波在上、下游形成多次反射的修正公式。通过自制阻抗管进行试验测试，结果表明：在末端声学负载吸声性能良好的情况下，单负载法传递损失计算模型能够精确计算出对称消声器的传递损失；修正公式能够有效地消除末端负载所引起的反射波对传递损失计算的影响，降低对末端声学负载吸声性能的要求，保证单负载传递损失计算模型的适用性。     

磁絮凝强化技术处理厌氧消化污泥脱水液

为满足后续生物处理单元对固体悬浮物（SS）和铁浓度的进水要求，采用磁絮凝强化技术对厌氧消化污泥脱水液进行预处理。通过正交试验和单因素试验，本文考察了混凝水力条件、聚合氯化铝（PAC）投加量、聚丙烯酰胺（PAM）投加量、磁粉投加量及药剂投加顺序对磁絮凝效果的影响。试验结果表明：磁絮凝强化技术在快搅300r/min（2min）、慢搅100r/min（15min）、静置10min时，依次投加磁粉（40mg/L）、PAC（30mg/L）、PAM（4mg/L）时处理效果最好。在此运行条件下，SS和Fe³⁺去除率分别为97.61%、98.24%、絮凝指数（FI值）取得最大值、zeta电位绝对值最小，絮凝效果最佳。与对照相比，磁絮凝强化技术对SS和Fe³⁺去除率分别可提高3.70%和10.82%，同时絮体最大沉降速度可提高33%。磁絮凝技术处理后的出水不仅可以满足后续生物处理单元对SS和铁浓度的要求，还可以有效提高磁絮凝体的沉降速度，减小沉淀时间，具有较好的实用价值。     

晶体锗切削温度场的理论建模及数值模拟

针对晶体锗切削加工过程,首先采用热源法及温度叠加原理建立了切削温度场的理论数学模型。然后运用MATLAB软件分别计算出切削速度分别为1.5、2.0、2.5m/s,进给量分别为0.02、0.025mm/r时工件在剪切变形区的温度场,分析了不同切削速度、不同进给量下的温度变化。最后,采用DEFORM-3D软件进行三维切削仿真分析,获得了不同切削参数下工件温度场的云图。计算结果与仿真结果表明:切削速度与进给量的增大会导致切削温度的升高,刀具与工件开始接触时,切削温度、进给量与时间呈线性急剧增加,但温度升高到一定值后会保持相对稳定。相同增量下,进给量对切削温度的影响大于切削速度。不同切削速度和进给量下的仿真结果与理论计算结果误差均小于10%。     

镁改性活性炭强化活性污泥处理混合污水研究

基于序批式活性污泥法(SBR)工艺,将镁盐改性活性炭(MgO-PAC)与传统活性炭(PAC)混合而成MPAC材料,用于处理生活与工业混合污水。通过连续30 d的运行实验,探讨了MPAC材料对生活与工业混合污水中COD、NH4^+-N和TP的去除效果以及对污泥的比耗氧速率、沉降性能和微生物多样性的影响。结果表明,投加MPAC材料对污水中COD的去除率提升了12.7百分点,对TP的去除率提升了17.5百分点,对NH4^+-N的去除率超过86.4%。投加MPAC后处理效果更好的重要原因,在于MPAC使得活性污泥的沉降性能和比耗氧速率得到明显改善,也提升了污泥的微生物丰度。MPAC对活性污泥处理生活与工业混合污水具有强化作用。     

超精密平面飞切机床关键技术研究

研制了一种用于KDP晶体加工的平面飞切机床,该机床直线轴基于直线电动机驱动、液体静压导轨支承;刀具旋转轴采用高刚度气浮主轴+高刚度主轴旋转机构。基于高精度分辨率位置反馈+线性驱动器+PID控制算法,直线轴获得了1 mm/min速度下,0.018 mm/min的低速波动以及±0.01μm的位置精度;刀具微进给装置采用差动螺纹进给来实现,最终获得了进给分辨率1μm、锁紧后位置移动量小于1μm高精度进给。在优化工艺参数后,金刚石飞切机床加工100 mm×100 mm×10mm的KDP晶体后获得表面粗糙度Rq优于2 nm高精度指标;加工400 mm×400 mm×30 mm的铝镜后获得面形PV值优于3μm的高精度指标。     

基于ANSYS及加速寿命试验台对油缸单耳环活塞杆杆头断裂进行设计改进

该文对某工程机械油缸单耳环活塞杆杆头断裂进行失效分析,提出了在毛坯锻造工艺满足设计要求的条件下,单耳环活塞杆杆头变截面处应力集中导致残余应力过大,是单耳环活塞杆杆头断裂的主要原因。从这方面出发,优化了单耳环活塞杆杆头变截面处的残余应力,通过ANSYS软件对优化后的结构进行应力分析,并用油缸加速寿命可靠性试验台做2F台架实验和整机多批次小批量试装来验证改进措施的有效性,最终提高了油缸单耳环活塞杆杆头在极限工况下抗疲劳的强度。     

无水硫酸镁催化剂在2,5-二氯硝基苯生产中的应用

介绍了以对二氯苯和浓硝酸为原料、无水硫酸镁为催化剂制取2,5-二氯硝基苯的工艺过程;分析了催化剂用量和催化剂循环利用对产物选择性的影响,确定了适宜的催化剂用量和催化剂酸化条件。