数控多轴正逆向制造实训基地建设探索

本文阐述了多轴正逆向制造发展趋势,基地建设的必要性,以五轴加工中心、五轴仿真模拟面板、三维扫描仪、3D打印机等为主的加工、逆向、快速成形先进前沿设备,形成多元化的先进制造实习链,满足、丰富实训内容,提升学生社会就业竞争力。     

Corrosion behavior of under‐, peak‐, and over‐aged 6063 alloy: A comparative study

The mechanical property of age‐hardenable Al‐alloys is governed by the state of ageing, which determines the microstructure and consequently, their corrosion behavior which is a vital aspect for a number of applications. This article presents a comparative assessment of corrosion behavior of under‐, peak‐ and over‐aged Al‐Mg‐Si alloy. Corrosion characteristics have been determined via immersion tests in 0.1 M ortho‐phosphoric acid solution and intergranular corrosion (IGC) tests. Corroded surfaces are examined by field emission scanning electron micrographs‐energy dispersive spectroscopy and 3D optical profilometer. The obtained results reveal that the corrosion rate at a specific immersion time as well as the depth of IGC increases in the order for under‐, peak‐, and over‐aged states. Irrespective of the state of ageing, corrosion loss increases linearly but the rate of corrosion decreases rapidly with increasing immersion time. The dominant mode of corrosion in under‐aged alloy is identified as localized pitting, while peak‐aged is highly susceptible to IGC in contrast extensive pitting corrosion is observed for over‐aged alloy. The observed differences in corrosion behavior are explained considering characteristics of precipitates. Formation of β (Mg₂Si) in case of over‐aged alloy and presence of inclusions like AlFeMnSi particles are found to accelerate pitting corrosion.     

重力注水过程流动不稳定现象关键影响因素研究

重力驱动注水过程中由于流量较小以及蒸汽的积聚可能导致流动不稳定现象的发生，对核反应堆安全运行具有重要的影响。通过实验研究的方法，搭建了重力注水模拟实验装置，研究了不同蒸汽出口形阻、高位储水箱水位和加热棒初始温度下流动不稳定现象的变化规律。结果表明，重力驱动注水过程流动不稳定现象包含冷却水初次注入阶段、注入水逐出阶段和冷却水再注入阶段等。在一定冷却水初始温度、冷却水入口形阻以及系统压力下，蒸汽排出速度以及实验本体内筒顶部的聚集情况取决于蒸汽出口形阻，减小蒸汽出口形阻可加快蒸汽排放速度，压力峰峰值降低、振荡周期变长，有利于系统稳定；提高高位储水箱水位加快了冷却水注入速率，增加了加热棒被淹没率，降低了流动不稳定现象的发生次数和持续时间；随加热棒初始温度的升高，冷却水流量出现了波动向停滞的转变，流动不稳定现象发生的次数增加且持续时间加长。     

基于多视图立体视觉的沙堆三维尺寸测量研究

利用从运动中恢复结构方法(SFM),提出了一种基于多视图立体视觉的沙堆三维重建及三维尺寸测量方法。首先根据SFM方法的求解不稳定特点,结合光束平差法对SFM求解过程进行分析及优化;其次针对SFM重建结果为稀疏点云的问题,利用基于面片的稠密重建算法重新生成稠密的三维点云,再利用泊松算法对密集点云进行三维曲面重建;最后获得模型的三维尺寸信息。对某建筑工地的沙堆进行了三维尺寸的测量实验,实验结果验证了该方法的有效及可行性,提高了重建能力及精度,同时考虑了目标实际测量误差与重建误差,能够满足实际智能测量的应用需求。     

高效液相色谱法测定多环芳烃的出峰顺序探讨

目的探讨水﹑气﹑土壤中多环芳烃检测标准(HJ 478-2009﹑HJ 647-2013、HJ 784-2016)的正确出峰时间和顺序。方法用高效液相色谱来对苊烯、芴、苊、?、苯并(a)蒽进行定性分析,并与3个标准中的出峰顺序进行比较。结果苊烯、苊、芴、苯并(a)蒽、?的出峰时间分别为6.450、7.923、8.233、17.760、18.740min,与标准HJ478-2009﹑HJ647-2013的出峰顺序存在差异。结论在使用标准HJ478-2009﹑HJ647-2013、HJ 784-2016同时测定16种多环芳烃时,多环芳烃的出峰顺序及时间应以HJ 784-2016为准。     

以风化煤为底物制取生物甲烷的潜力分析

我国拥有丰富的风化煤储量,因其高度被氧化的独特性质,可应用的领域极为有限,目前主要被作为改善土壤性质的肥料和制取腐殖酸的来源。以风化煤为底物制取生物甲烷是一种具有探索性的全新生物发酵工艺,探究其可行性及模拟实验过程中风化煤的物性特征变化有利于拓宽风化煤的资源利用和环境改善,并可以进一步丰富煤生物产气理论。实验选取内蒙古乌海和山西晋城两地不同风化程度煤样,以煤层矿井水为菌种来源,在适宜环境条件下开展模拟产气实验,通过生物产气模拟和红外光谱测试,分析不同风化程度煤的生物产气能力及其内在因素,以揭示其产气潜力及物性变化特征。结果表明:①随着煤的风化程度加深,可燃基CH 4产气量明显增加,两组煤样中可燃基CH 4生成量最高分别达到7.13,4.20 mL/g;②不同风化程度的煤样均出现了产气高峰,时间基本都出现在15~30 d,各组中随着煤样风化程度不断加深,产气高峰出现时间也越来越早;③随着煤的风化程度加深,煤中芳环被不断打开,大分子结构被破坏,同时煤中羟基、氨基等基团含量趋于降低,脂碳结构逐渐解体,含氧官能团成为主要结构,氧含量比例不断增高,更容易被微生物降解;④菌群鉴定表明风化煤不仅含有大量产生生物气所需的第1阶段和第2阶段细菌,更含有甲烷杆菌属、甲烷球菌属等多种类型的产甲烷菌群,具有把风化煤转化为生物甲烷的环境条件。实验结果最终反映了风化煤具有转化为生物甲烷的潜力,并有利于提高我国风化煤的资源利用率。     

暗纹东方鲀鱼精蛋白的纯化及抑菌活性研究

采用葡聚糖凝胶(Sephadex G-50)层析和羧甲基琼脂糖凝胶FF(CM Sepharose Fast Flow)离子交换层析对暗纹东方鲀鱼精蛋白进行纯化,利用精氨酸显色反应鉴定鱼精蛋白,并测定了鱼精蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌的最小抑菌浓度、抑菌圈直径和生长曲线的影响。结果表明,暗纹东方鲀鱼精蛋白在217,273nm处各有1个吸收峰且217nm处的吸收峰较高,经SDS-PAGE电泳发现纯化后的鱼精蛋白白条带较纯化前的细且无拖尾现象;暗纹东方鲀鱼精蛋白对革兰氏阴性菌(沙门氏菌和大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均具有抑制作用,可以延缓菌种的生长,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌的最小抑菌浓度分别为500,1 000,1 000mg/L。     

Fabrication and Characterization of Highly Oriented Composite Nanofibers with Excellent Mechanical Strength and Thermal Stability

Here, highly‐oriented poly(m‐phenylene isophthalamide)/polyacrylonitrile multi‐walled carbon nanotube (PMIA/PAN‐MWCNT) composite nanofiber membranes with excellent mechanical strength and thermal stability are successfully produced using electrospinning. It is demonstrated that the cooperation of multi‐walled carbon nanotubes (MWCNT) and high‐speed rotating collection is beneficial to the acquisition of highly oriented fibers and effectively improves the mechanical strength of the membrane along the orientation direction. Specifically, the tensile stress of poly(m‐phenylene isophthalamide)/polyacrylonitrile (PMIA/PAN) membrane is enhanced significantly from 10.6 to 20.7 MPa, benefiting from the highly oriented alignment of the fibers as well as the reinforcing effect of MWCNTs on the fibers. Furthermore, the stressing process of single fiber and fiber aggregates is carefully simulated, and the influence of MWCNTs on the mechanical properties of PMIA/PAN‐MWCNT membranes is analyzed comprehensively, providing a meaningful auxiliary means for the study of mechanical properties. In addition, the composite nanofiber membrane has the advantages of both PMIA and PAN, possessing high temperature resistance, flame‐retardancy, and chemical stability, for an ideal high‐temperature material. In short, the as‐prepared PMIA/PAN‐MWCNT composite membrane with excellent comprehensive property emerges a promising application in many fields, especially in high‐tech.     

基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。