面向复杂系统创新的TRIZ与DFSS集成应用模式

针对目前现有创新方法在解决复杂系统问题时出现问题定位不准,分析不彻底,难以产生创新性方案,以及复杂系统设计领域尚缺乏系统的方法论的问题.研究创新设计理论(Theory of Innovation Problem Solving,TRIZ)与六西格玛设计(Design For Six Sigma,DFSS)集成方法,根据复杂系统特点在不同设计阶段动态地集成各种工具,以完善的需求管理方法实现设计需求的无偏转化,运用AFD等工具在设计早期进行系统功能失效预测,集成多冲突问题与TRIZ工具实现概念设计阶段创新性求解,进而建立面向复杂系统创新的T-DFSS模型.最后以船舶模块化可倒栏杆创新设计实例验证该集成模式的有效性.     

甘肃曲溪地区混合岩化片岩变形特征参数试验研究

混合岩化片岩具有各项异性的工程力学特征,通过现场混合岩化片岩刚性承压板法试验,获得了甘肃曲溪地区混合岩化片岩的变形参数,其中微风化混合岩化片岩的弹性参数E_S=12.60GPa、E_0=7.78GPa,弱风化—微风化的混合岩化片岩的弹性参数E_S=1.67GPa、E_0=0.89GPa。研究结果表明:研究区混合岩化片岩的变形,主要是由于其内部孔隙和层理受压所致的压缩形变,变形范围在规范界限之内,满足混凝土重力坝的建设条件。研究结果可为岩体变形特性理论研究与工程应用提供参考。     

河北防洪薄弱环节及治理措施

对河北省2016年"7·19"特大暴雨洪水暴露出的防洪薄弱环节,分析提出现阶段河北防洪重点区域为山区河谷人口密集区、大中城市、蓄滞洪区、洪水高风险平原区,针对各重点区域特点提出相应治理措施。     

高渗透率光伏配电网中电池储能系统综合运行控制策略

为解决配电网中高渗透率光伏及用电高峰负荷过重带来的电压越限问题,并在分时电价政策下通过低储高发获取经济收益以降低储能作为电压控制手段的成本,提出一种电池储能系统综合运行控制策略。该策略包括电压控制和套利运作两部分,其中电压控制部分以防止电压越限为目标,建立包括电池剩余寿命(TOU)、荷电状态(SOC)、电压灵敏度特性、电池动作费用等在内的评价矩阵,选择综合评价指标最大者进行控制,以提高电压控制效率;套利运作部分以保证电压安全为前提,结合用电峰谷电价,尽量减少电池动作对节点电压的影响,选择电压灵敏度因数及动作费用最小、电池状态最优者进行控制。该方法在实现削峰填谷,改善配网电压安全,提高储能安装用户收益的同时,兼顾电池储能系统的状态变化,实现了功率在各储能单元间的合理分配,提高了动作效率,均衡了各储能单元的使用率,延长了整个储能系统的使用寿命。最后通过算例分析验证了该控制方法的有效性。     

海洋非成岩天然气水合物原位快速制备实验及评价

我国的海洋天然气水合物（以下简称水合物）资源主要分布在沿海大陆架水深介于300～3 000 m的深水区，具有弱胶结、非成岩的特征，为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品，而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题。为此，自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜，针对我国南海非成岩水合物的物性特征，开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及“三合一”法（上述3种方法相结合）水合物制备实验，测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据，分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率。实验结果表明：①搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中，生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面；②搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期，而喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期；③单一制备方法及“三合一”法制备水合物过程中，电阻率均随反应时间的增加而增加，其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致；④“三合一”法的制备周期明显短于单一制备方法（搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为“三合一”法的5.14倍、3.59倍、3.16倍）。结论认为，所研制的1 062 L水合物快速制备釜能够实现海洋非成岩水合物样品的原位、快速制备；较之于单一制备方法，“三合一”法大大提高了水合物的制备效率。     

镍基MOF电极材料物理超声改性及电化学性能

采用水热法合成了以4,4′-联苯二甲酸(BPDC)为配体的Ni-金属有机框架(MOF),利用低成本、无污染的物理超声法在不改变Ni-MOF晶体结构的前提下对其进行改性,使块状Ni-MOF表面产生孔隙,改善Ni-MOF表面微/纳米结构,提高其电化学性能。通过扫描电子显微镜(SEM)图、X射线衍射(XRD)谱、循环伏安(CV)曲线和恒电流充放电(GCD)曲线分析了改性前后Ni-MOF的微结构形貌和电化学性能。结果表明,经过超声处理后,Ni-MOF的比表面积从40.6 m^2·g^-1增加到65.8 m^2·g^-1,平均孔径从12 nm增加到22 nm。在0.5 A·g^-1电流密度下,超声处理后Ni-MOF电极比电容从420 F·g^-1增加到515 F·g^-1,提高了22.6%,电荷转移电阻明显降低,从25.11Ω降低到15.51Ω。因此,物理超声法可有效改善Ni-MOF表面微/纳米结构,提高其电化学性能。     

并联式混合动力汽车模糊能量管理策略优化

文章分析了并联式混合动力汽车电机和发动机功率的实时分配问题,为提高发动机和电机的工作效率,设计了一种基于蚁群优化的模糊控制策略。通过发动机台架性能测试的实验数据,拟合得到发动机工作效率函数,并绘制发动机工作效率图。根据发动机工作效率图制定模糊控制规则,并以发动机工作效率为优化目标,利用蚁群算法对模糊隶属度函数参数进行优化。ADVISOR的仿真结果表明,与未优化的模糊控制策略相比,优化后的模糊控制策略能更有效地改善混合动力汽车的整车燃油经济性,并能更好地解决电池过度放电的问题,提高电池的工作寿命。     

盾构隧道施工连续皮带机出渣系统设计研究

文章针对成都地铁18号线世纪城～海昌路区间隧道连续皮带机水平运输系统,分析介绍其结构组成及运行流程,并计算其基本参数与最大圆周力。计算并分析皮带张力和安全系数与铺设长度的关系,确定机头和中间均采用由250 kW驱动系统组成的驱动装置,中间驱动装置布置在距机头3 500 m处可以使皮带张力分布均匀。最后对最大铺设长度下连续皮带机的皮带张力进行校核,最小安全系数为约6.9。     

硫化矿浮选中滑石抑制剂的研究进展

许多硫化矿常与滑石等镁硅酸盐矿物共存，滑石因其良好的可浮性影响硫化矿浮选分离，影响硫化矿选矿综合指标，对于这类硫化矿常通过抑制滑石实现二者的浮选分离，故对滑石抑制剂及其作用机理进行研究有着重要的意义。本文综述了滑石抑制剂研究进展，滑石抑制剂分为无机类和有机类，无机抑制剂如水玻璃、六偏磷酸钠等在硫化矿浮选中被广泛应用，其抑制机理主要为水解后形成的物质吸附于滑石表面，从而使得滑石亲水；高分子有机抑制剂如CMC、古尔胶等对滑石抑制能力较强，选择性较好，此类药剂主要是通过羟基、羧基与滑石形成氢键、化学键，使滑石亲水，实现硫化矿与滑石的浮选分离。采用有效的高分子抑制剂是今后实现滑石与硫化矿浮选分离的主要方向，而高分子抑制剂中-OH与-COOH是抑制滑石的主要官能团，这为滑石抑制剂的改性、设计与开发提供了依据。