自愈合橡胶材料研究进展

具有自感知、自诊断、自愈合功能的智能聚合物材料是高分子科学领域的前沿材料之一。介绍了自愈合橡胶材料的自愈合机理,综述了自愈合橡胶材料的分类、特性和发展概况,展望了其应用及发展前景。     

复杂炼油塔模拟的改进联立方程内外层算法

在内外层算法的基础上，采用联立方程思想将主塔、侧线汽提塔视为一个整体进行建模，并针对复杂炼油塔的特点对算法提出了改进。首先，由于传统内外层法简化的K值模型对组成的变化不敏感，在处理带有石油的体系时，容易出现迭代次数较多，甚至部分塔板温度更新异常的问题，因此采用了汽相分数加和式推导了简化的K值模型加权因子。其次，借鉴流量加和法思想，规定侧线汽提塔的塔底产品流量作为设计变量，增强了算法收敛的稳定性。为验证改进后算法的有效性，采用不同的算法对实际的常压塔进行了模拟，结果显示改进后的算法适合应用于复杂炼油塔的模拟计算。     

基于残差决策的自动飞行控制系统远程实时故障诊断

针对自动飞行控制系统结构复杂、关联部件众多,发生故障时诊断时间长,从而影响飞机运行效率的问题,提出一种基于飞机通信寻址报告系统(ACARS)的远程实时故障诊断方案。首先,分析自动飞行控制系统的故障特点,设计搭建检测滤波器;然后,利用ACARS数据链实时发送的自动飞行控制系统的关键信息进行相关部件的残差计算,并根据残差决策算法进行故障诊断及定位;最后,针对不同故障部件残差间的差异大、决策门限无法统一的缺点,提出基于二次差值的残差决策改进算法,减缓了检测对象的整体变化趋势,降低了随机噪声和干扰的影响,避免了将瞬态故障诊断为系统故障的情况。实验仿真结果表明,基于二次差值的改进残差决策算法避免了多决策门限的复杂性,在采样时间为0.1 s的情况下,故障检测所需时间大约为2 s,故障检测时间大幅降低,有效故障检测率大于90%。     

Cathode plasma electrolytic deposition of Al2O3 coatings doped with SiC particles

Semiconductor particles doped Al₂O₃ coatings were prepared by cathode plasma electrolytic deposition in Al(NO₃)₃ electrolyte dispersed with SiC micro- and nano-particles (average particle sizes of 0.5–1.7?µm and 40?nm respectively). The effects of the concentrations and particle sizes of the SiC on the microstructures and tribological performances of the composite coatings were studied. In comparison with the case of dispersing with SiC microparticles, the dispersion of SiC nanoparticles in the coatings was more uniform. When the concentration of SiC nanoparticles was 5?g/L, the surface roughness of the composite coating was reduced by 63%, compared with that of the unmodified coating. Friction results demonstrated that the addition of 5?g/L SiC nanoparticles reduced the friction coefficient from 0.60 to 0.38 and decreased the wear volume under dry friction. The current density and bath voltage were measured to analyze the effects of SiC particles on the deposition process. The results showed that the SiC particles could alter the electrical behavior of the coatings during the deposition process, weaken the bombardment of the plasma, and improve the structures of the coatings.     

刮板输送机中板仿生耐磨优化试验研究

刮板输送机中板磨损失效已成为输送机运行故障的主要原因之一，为了提高中板耐磨性，基于蜣螂非光滑单元进行了仿生中板设计，以磨损量为响应值，进行了单因素和响应面法优化试验。根据响应面法试验结果得到的因素显著性影响顺序（从高至低）依次为：径向距离，深径比，直径，节距角。基于试验结果建立了磨损量与因素的回归预测模型，经试验对比发现，预测模型与真实试验的相对误差为3.2%。在特定工况（煤散料粒度为6~8 mm、载荷为20 N、刮板链速为0.65 m/s及试验时长为6 600 s）下，当深径比为1.41、直径为0.69 mm、节距角为6.55°和径向距离为4.66 mm时，磨损量最小，仿生中板的耐磨性提高了12.6%。分析其耐磨机理发现，与光滑板相比，仿生板的磨粒磨损及黏着磨损较轻。凹坑分布可破坏持续切削中板表面的煤粒运动状态。中板的仿生优化可为今后刮板输送机的设计提供一定参考。     

回转窑煅烧段烟气最高温度的间接测量

通过对球团回转窑内的热平衡分析,得到回转窑稳定工作时,煅烧段烟气最高温度与窑尾烟气温度之间的理论关系式。该公式表明回转窑在稳定工作时,窑尾烟气温度与煅烧段烟气最高温度存在线性关系。通过三维建模,运用有限元技术对窑尾烟气温度与煅烧段烟气最高温度进行了数值模拟。研究结果可为回转窑煅烧段温度在线监测和自动化调节火焰温度提供理论指导。     

广东早期砖薄壳结构的建构技术研究——1957-1958年新会的"逼拱"实验

揭示1957-1958年华南工学院土木系薄壳结构研究小组在新会的砖薄壳结构实验图景.以田野调查、文献分析、三维图示、超声波检测等方法发现、确认此研究小组在新会的6处薄壳建筑及其遗存情况.它们是广东地区推广砖薄壳建筑的起点,其中的回旋砖薄壳实验是从结构角度探索中国建筑民族形式的重要案例,弥补国内结构工程史学研究的薄弱点,也是共和国早期节约"三材"约束下的薄壳建造技术自主创新设计的重要内容.     

基于SCAE⁃ACGAN的直升机行星齿轮裂纹故障诊断

直升机行星传动轮系结构复杂、工况多变,其振动信号受工况影响大,在故障样本较少的情况下导致行星齿轮箱故障诊断准确率不高,早期故障诊断困难。针对上述问题,提出将堆栈收缩自动编码网络(stacked contractive autoencoder,简称SCAE)与辅助分类生成式对抗网络(auxiliary classifier generative adversarial networks,简称ACGAN)相结合的SCAE-ACGAN故障诊断方法。ACGAN的生成器产生与真实样本具有类似分布的生成样本,扩展训练样本集,并与真实样本一起输入至判别器进行训练。ACGAN采用SCAE作为判别器,利用SCAE良好的抗数据波动能力,从扩展样本集中挖掘出有效的深度特征,并实现样本的真伪与类别的判定。ACGAN的判别器和生成器在对抗学习训练机制下交替优化,提高方法的样本生成质量与故障判定能力。将SCAE-ACGAN应用于直升机行星轮裂纹故障诊断,结果表明,SCAE-ACGAN的故障诊断性能好,在样本数量少与工况变化情况下具有较好的健壮性和适应性。     

用于疏浚工程泥浆密度测量的电阻层析成像技术

江河湖海疏浚工程对于拓展和保障航运安全、促进生态恢复、维护/改善远海岛礁环境具有不可或缺的作用.目前,在绞吸和耙吸疏浚船上,多采用射线密度计及电磁流量计对输泥密度、产量等进行在线计量,并作为实现疏浚系统自动控制的重要参量.由于射线密度计潜在的人员健康、公共安全和环保风险,在一些国家和地区已建立了放射源的有序退出机制.电阻层析成像使用安装于管壁的电极阵列获得管道内流体的电导率分布,进而推导出管道内的泥浆密度,具有无辐射、全场测量及实时可视化的优点.电阻层析成像测量系统经过特殊设计,可适应从内陆淡水到海水的巨大电导率变化.初步测试表明,电阻层析成像测量数据与射线密度计具有良好一致性,具备了作为在线泥浆密度测量的可行性.此外,ERT可提供实时的流动成像,对于提高对疏浚管道监测能力和降低堵管概率具有重要意义.