基于人工蜂群算法的矿山泵机组运行优化

针对矿山井下排水系统能耗费用高的问题,结合分时电价,提出了以泵机组日排水耗电费用最小为目标,各时段水仓的水位为约束条件,各时段泵的开启台数为决策变量的矿山多泵机组日优化运行模型,并利用人工蜂群算法求解模型得到最优开机方案。最后以某煤矿排水系统的实际运行为例作了日优化运行计算,结果表明:该优化运行方案在满足矿山排水要求、保证安全生产的条件下,可显著降低排水费用。     

焊后热处理对AZ31B镁合金自动TIG焊焊接接头的影响

利用六轴机器人夹持氩弧焊枪对AZ31B变形镁合金进行了平板对焊,探讨了焊后热处理对焊接接头微观组织、第二相及力学性能的影响规律。结果表明,焊后热处理有效改善了焊接接头的微观组织,大幅提升了焊接接头的力学性能。焊后热处理后,焊接接头微观组织中晶粒尺寸没有太大改变,但沿晶界分布的第二相数量明显减少,焊接接头的抗拉强度和伸长率分别达到了母材的97.8%和84.5%。未经热处理的拉伸样品是在焊缝处断裂,断口呈现出典型脆性断裂特征;而热处理之后的拉伸则是在热影响区断裂,断口呈现出准解理偏韧性的混合断裂特征。     

基于电热耦合模型和多参数约束的动力电池峰值功率预测

锂离子动力电池的峰值功率（State of power,SOP）直接影响电动汽车的加速爬坡性能以及回馈制动的能量回收能力,然而其不能直接测量,且准确估计十分困难。这源自于电池内部复杂的电化学特性,尤其是电池运行是一个电热特性相互耦合的过程,过高的充放电功率可能引起电池过热,进而导致电池寿命加速衰减甚至引发安全事故,因此,引入电池温度作为峰值功率的重要约束条件之一,综合电池温度、电压、荷电状态（State of charge,SOC）等多参数约束实现峰值功率预测。首先建立电池电热耦合模型,准确描述电池电、热动态特性;进而在多参数约束条件下预测电池峰值功率;最后,改进了电池热模型的参数辨识方法,并在不同温度环境和动态工况下试验验证电池建模和峰值功率预测方法的有效性,试验结果表明该方法可有效预测电池充放电功率,提高电池使用的安全性。     

青桐韧皮化学脱胶与纤维性能分析

为充分开发利用当地纤维素纤维资源,实验室采用化学脱胶工艺制备了青桐纤维,并对其韧皮成分进行了分析,测试分析了青桐纤维干、湿态下的多项物理机械性能指标;借助扫描电镜、XRD对纤维的外观形貌,结晶度和取向度进行了研究,对比分析了纤维的聚集态结构。结果显示,青桐韧皮纤维素含量大于63%,果胶质和脂蜡质含量较高,经化学脱胶后青桐纤维残胶率为4.2%;纤维截面近似椭圆,没有空腔,纵向有沟槽和横节,具有较高的初始模量和较低的断裂伸长率,但其线密度较大,Segal法计算纤维的结晶度为64.54%,取向度为98.04%。     

异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯的制备及表征

采用五氧化二磷法合成异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯,探讨了原料配比、酯化温度、酯化时间、水解条件对合成磷酸酯耐碱渗透性能的影响,结果表明磷酸酯中单、双酯比例是耐碱渗透性能的重要影响因素,即单、双酯比例越大,磷酸酯的耐碱渗透性能越好,同时试验得出了异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯最优合成工艺,合成工艺为：n(AEO)∶n(P2O5)=3∶1,酯化温度90℃,酯化时间4h,水解前一次性加水,水解温度90℃,水解时间3h,此工艺下合成磷酸酯的耐碱渗透性能最优。试验还采用FTIR、HPLC对异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯进行了测试与表征,探讨了醚的酯化机理。     

基于分子间作用力的不同吸附模型适用性研究

针对不同吸附模型对无烟煤阶段煤样吸附的适用性问题,在SPSS18.0平台上对程庄矿无烟煤吸附试验数据进行拟合,基于分子间作用力,从微观上对比研究Langmuir-Freundlich等6个模型的适用性。研究结果表明:(1)基于分子间作用力对煤样吸附适用性的研究是可靠有效的;(2)三参数模型的拟合效果优于二参数模型;(3)无烟煤阶段采用Freundlich吸附模型拟合是不适宜的,采用D-A模型效果最好;(4)依据超临界状态饱和蒸汽压所估算的饱和吸附量偏大,表明推算饱和蒸汽压的经验公式存在缺陷;(5)针对不同吸附模型对其它煤阶煤样吸附的适用性问题应该进一步研究。研究结果可为煤层气储量分析及涌出预测提供理论依据或参考。     

铋对球墨铸铁低温韧性的影响

研究了铋对球墨铸铁组织和性能的影响,特别是对低温冲击韧性的影响。实验设计了合适的化学成分和含铋量,制定出合理的生产工艺和热处理工艺。利用光谱分析仪、金相显微镜、低温冲击试验机等设备对试样的化学成分、金相组织和力学性能进行了检测和观察。结果显示,适量的铋可以减小石墨球径,增加石墨球数量,提高球铁的低温冲击韧度。铸态下,未加铋的试样低温冲击韧性约在9 J左右。经热处理后,与铸态下加铋试样的低温冲击韧性近似,在12~13 J左右。加铋并热处理后,低温冲击韧性最高可到17 J。另外,随着加铋后石墨球的细化,低温冲击韧度数值波动变小,性能变得更加稳定。     

微Cr中锰球铁抗磨衬板的试验研究

在实验室条件下,研究了微量Cr(0.05%～0.15%)对中锰球铁组织和性能的影响.结果表明,中锰球铁加入微量铬,可以使碳化物粒化,碳化物数量增加,马氏体组织和力学性能改善.在生产条件下,利用微Cr中锰球铁生产的JS500-1000强制式混泥土搅拌机衬板,经过3年跟踪考察,使用寿命比中锰球铁提高了30%～40%.     

秋葵纤维的化学脱胶

为充分利用农业生物资源, 丰富纺织用天然植物纤维, 对秋葵纤维进行化学脱胶的理论探讨和试验研究。通过化学分析,确定了秋葵的化学成分组成。根据组成,采用二煮法和漂煮联合法对秋葵化学脱胶工艺进行初探。研究在碱煮过程中逐次加入助剂JFC、Na2SiO3和尿素对胶质去除的影响,并对脱胶效果进行比较。利用扫描电镜分析脱胶前后纤维纵向结构的变化,并对纤维的拉伸强度进行测试与评价。实验结果表明: 秋葵纤维主要化学成分为50.8%纤维素、20.21%半纤维素和16.66%木质素;漂煮联合是一种有效的脱胶方法;经该法脱胶后的秋葵纤维性能与黄麻工艺纤维性能接近。