基于Solidworks的筒体设备法兰组对装置建模和运动仿真

本文在分析压力容器筒体与设备法兰结构特点的基础上,对筒体设备法兰自动组对的问题进行了研究,提出了一种具有快速调心、导向对中功能的筒体设备法兰自动组对平台的设计方案。通过Solidworks对平台的关键部件进行了三维建模和运动仿真,证明该方案具有实际可行性。     

柠檬草精油成分分析、抑菌性及对巨峰葡萄保鲜研究

采用中国西南地区的柠檬草,以水蒸气蒸馏法提取得到的柠檬草精油(lemongrass essential oil,LEO),通过气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析柠檬草精油的成分和相对含量;通过测定抑菌圈直径和最低抑菌浓度研究对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果;研究不同浓度的柠檬草精油对新鲜采摘的巨峰葡萄产品品质和生理的影响,确定其保鲜作用。结果表明:当料液比达到1∶15(g/mL)时,出油量与得率达到最大,平均得率为0.91%。利用GC-MS分析柠檬草精油成分,其中有21种组分,主要成分为柠檬醛,占比为70.11%。柠檬草精油对3种供试菌均有较好抑制作用,对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌圈大小分别为23.8、22.5 mm以及11.2 mm。其中对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制效果较好,对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为0.1μL/mL,大肠杆菌的最低抑菌浓度为0.2μL/mL;与对照组相比,柠檬草精油处理能有效缓解可滴定酸、可溶性固形物含量和硬度的降低,减少烂果率和失重率,其中0.50%柠檬草精油处理组的保鲜效果明显好于其他处理组。由此可见,柠檬草精油具有抑菌和水果保鲜的作用。     

新型树启发式搜索算法的机器人路径规划

面对三维空间移动机器人从起始点到终止点的最短路径问题,提出一种新型的边缘点树启发式搜索(TreeEP)算法,该方法将地图空间进行密度可调的三维离散化处理,根据障碍安全距离筛选出障碍物的可靠边缘点信息,再利用树扩散架构选出最能引导搜索方向的潜力点进行扩散搜索,最终得出最短路径。提出局部调整策略,得到改进的Tree-EP算法。实验结果表明,在带障碍复杂地形最短路径搜索应用中,提出的Tree-EP算法与已有方法相比,能找到更短的移动路径。     

基于在线检测数据的白车身误差控制研究

白车身的制造质量关乎整车质量,工装夹具调整是控制白车身误差的有效手段,针对夹具调整时调整量难以确定的问题,首次应用改进的支持向量机模型结合历史调整量和在线测量数据解决夹具调整量的预测问题。建立白车身上多个被测特征点的在线测量数据与夹具调整量的关系,通过实际工程应用表明该方法能确定调整量,有效降低白车身制造的误差。     

矿井TEM与地震联合反演导水陷落柱的试验研究

陷落柱对煤矿安全生产威胁极大,矿井TEM和地震勘探是2种主要的导水陷落柱探查方法,矿井TEM对富水性敏感,地震勘探空间分辨率高,为了充分利用2种方法各自优势,提出了基于矿井TEM和地震联合反演的导水陷落柱精细探测方法。首先,提出了基于镜像2D电阻率模型和全空间1D TEM正演算法的矿井拟二维(Pseudo-2D) TEM反演算法。矿井Pseudo-2D TEM反演算法既满足交叉梯度联合反演算法对2D模型的需要,又具有较快的反演计算速度。然后,通过去掉常规联合反演目标函数中的地震正演项,只在交叉梯度项中保留地震波阻抗模型参数,建立了单向交叉梯度联合反演算法。在单向交叉梯度联合反演算法中,地震波阻抗模型只对TEM反演进行约束,电阻率模型不对地震反演进行约束,地震波阻抗反演可以通过商业软件完成,TEM反演采用矿井Pseudo-2D TEM反演算法。通过对地震波阻抗模型进行双三次插值处理,实现地震波阻抗模型和电阻率模型之间的模型网格匹配。通过基于K-means算法的地震波阻抗模型聚类分割处理方法消除地震波阻抗模型中的次要结构变化,增加联合反演稳定性。最后,建立了含导水陷落柱地质-地球物理模型,采用有限差分方法分别进行了3D矿井TEM和3D地震勘探正演计算,对正演模拟数据进行了单独反演和联合反演计算。结果表明:联合反演能够同时重建理论模型的形状和电性特征,联合反演结果不仅具有较高的空间分辨率,而且能够反映陷落柱的富水性,优于单独TEM和单独地震方法反演结果。相比传统联合反演方法主要应用于大尺度目标体探测或浅地表成像,基于矿井TEM和地震的单向交叉梯度联合反演方法可以实现大深度小尺度目标体的精细探测。     

高温对煤层瓦斯抽采钻孔围岩稳定性的影响分析#br#

为了研究高温对煤层钻孔稳定性的影响，利用电热鼓风恒温试件箱和万能材料试验机对不同温度影响后标准煤样的力学参数进行测定，分析了煤的平均抗压强度和弹性模量随温度的变化规律；利用FLAC3D数值模拟软件，建立了煤层钻孔及围岩模型，研究了不考虑温度影响和考虑煤层高温劣化2种工况下钻孔围岩破坏特征。研究结果表明，高温对煤岩的力学特性产生不利影响，随温度的增加，煤样的抗压强度和弹性模量总体呈下降趋势;钻孔内煤炭自燃产生的高温对钻孔围岩稳定性产生显著的劣化影响，使其变形情况加剧，卸压范围增加，导致钻孔破坏严重而失效，且这种影响不会因火的及时熄灭而完全消失。结果对煤层瓦斯抽采钻孔施工具有指导作用。     

单侧开半圆孔PMMA试件Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹动态扩展及数值模拟研究

为研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展问题,利用分离式霍普金森杆(SHPB)对含有预制裂纹的单侧开半圆孔(Unilateral Semicircular Hole,USH)PMMA 试件进行冲击,得到了Ⅰ型裂纹和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹,同时采用动态焦散线实验方法研究了裂纹扩展时程关系及裂纹扩展尖端动态应力强度因子的变化规律,利用ABAQUS 软件对试验过程进行数值模拟,研究其扩展路径。结果表明:通过试验得到的Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹轨迹和数值模拟的结果基本相似,证明了利用数值方法模拟裂纹扩展轨迹的可行性;两种类型的裂纹在扩展过程中尖端均会出现停顿,最终都会朝着试件中轴线方向移动;使用单侧半开圆孔试件进行SHPB以及动态焦散试验可以有效研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展过程,为后续研究裂纹扩展提供思路。     

金属离子与模拟造纸白水溶解性有机物共混对超滤膜污染的影响

采用聚丙烯酸钠作为造纸白水中溶解性有机模拟物,通过恒压过滤的方式研究了金属离子与造纸白水中溶解性有机物共混时,溶液pH值、Na~+浓度、高价金属离子浓度对有机物粒径以及超滤膜通量的影响,并通过Hermia线性方程拟合、超滤膜阻力分布、滤饼比阻分析膜污染类型。实验结果表明:有机物粒径随着溶液pH值升高而增大,此时,超滤膜通量衰减变得缓慢;而溶液Na~+浓度以及高价金属离子浓度的增加则加重了膜污染程度。对膜阻力构成分析结果表明,随着高价金属离子浓度的增加,超滤膜固有阻力以及膜孔堵塞阻力所占比例逐渐减小,表面滤饼阻力逐渐提高。模型拟合分析发现,未添加高价金属离子的模拟溶液膜污染以膜孔堵塞为主,而金属离子浓度较高时,由于络合作用的存在,大粒径有机物对超滤膜主要形成滤饼层污染,滤饼比阻随着金属离子浓度的提高而增大,此时形成的滤饼层导水性差,且相同浓度的Fe~(3+)的加入比Ca~(2+)危害更大。