金属Ce氢化-氮化反应动力学

以金属Ce为原料，对Ce氢化-氮化动力学参数进行研究，分别考察了初始反应温度、原料气体初始压力和Ce片厚度等对金属Ce氢化-氮化反应的影响。研究结果表明：升高初始反应温度有利于缩短氢化过程的诱导时间，但对氢化反应速率无明显影响；提高H₂初始压力和降低片层厚度能明显加快氢化反应速率。此外，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等表征证明氢化铈可以与N₂反应得到氮化铈（CeN）和H₂，但反应需要较高的温度以克服活化能，增加初始反应温度和N₂初始压力可以提高反应速率。综合考虑，初始反应温度为350 ℃、N₂初始压力为60 kPa是氢化铈氮化的较优条件。     

一种柔性踝关节助力机构研究

为解决传统的刚性外骨骼助力机构限制人体关节运动的自由度和大幅增加人机惯量的问题,设计了一种柔性踝关节助力机构,并提出了一种根据足底压力传感器估计踝关节力矩大小和变化趋势的算法。最后,通过实验证明了这种踝关节助力机构的可行性和有效性。     

基于磨粒监测的齿轮箱磨损特性分析

磨粒监测的目的是掌握齿轮箱的运动状态,发现早期的潜在故障,并给出适当的维护行动。基于自主研制的齿轮磨损试验台,对传动齿轮进行全寿命周期试验,探究了油液粘度、污染度和铁磁性颗粒对齿轮磨损性能的影响。结果表明,齿轮油粘度下降会导致齿轮箱磨损加剧;磨粒的出现又进一步加剧齿轮油的老化,造成齿轮箱污染度升高。当齿轮箱进入剧烈磨损期时,产生的磨粒尺寸偏大,此时预示着齿轮箱已经开始失效。齿轮箱的主要失效机制为磨粒磨损和疲劳磨损,且伴有一定的粘着磨损。     

管板蒸发冷却式冷水(热泵)机组的适用性分析

以热源侧采用管板式换热器的蒸发冷却式冷水(热泵)机组为对象,采用实验及模拟相结合的方法,综合考虑防冻液的再生过程,建立了机组的性能模型,基于机组制热量是否适应建筑热负荷需求探讨了其适用性,并据此分析了其在典型城市办公建筑中的全年能耗、全年性能系数APF及一次能源利用率PER。结果表明:管板蒸发冷却式冷水(热泵)机组适用于我国夏热冬冷地区以及济南以南纬度较低的部分寒冷地区;在夏热冬冷地区办公建筑中APF在3.83～4.38之间,PER在1.10～1.26之间,而在济南以南纬度较低的寒冷地区办公建筑中APF在3.19～3.55之间,PER在0.92～1.02之间,且其PER均大于传统的水冷冷水机组+锅炉的冷热源方案。     

基于密闭爆发器的等离子体诊断系统研究

为了快速有效地诊断火药燃烧时生成的等离子体密度,设计了一套基于密闭爆发器的等离子体诊断系统,并采用光谱法对等离子体进行诊断。诊断结果表明:通过设计的等离子体诊断系统可以诊断出火药燃烧时的发射光谱,从而获得相应的等离子体密度。     

火药燃烧等离子体电导率理论计算研究

基于火药燃烧等离子体低温、高压、瞬态的弱非理想性质,提出了综合考虑电子与离子、电子与中性粒子碰撞作用的电导率计算模型。通过计算含电离种子K_2CO_3发射药燃烧产物的电子密度和电导率,揭示了火药燃气电子密度和电导率随温度、时间的变化规律。结果表明:在2 000~3 000K范围内,火药燃气的电子密度和电导率随温度的上升而增大;火炮发射过程中,火药燃气的电子密度和电导率随时间逐渐减小,且呈非线性下降趋势。初始时刻,电子密度ne和电导率σ最大,分别为2×10~(22)m~(-3)、705.6 S/m。     

火药燃烧生成等离子体规律数值仿真研究

为了研究火药燃烧生成等离子体规律,分析了火药燃烧时的物理化学过程,建立了火药燃烧时生成等离子密度规律数学模型,并对火药燃烧时等离子体生成规律进行数值模拟仿真。将数值模拟的结果与试验结果进行对比,确定模型的正确性与可行性。利用所建立的数学模型,分析不同的装药结构参数对等离子体的影响,得到了等离子体密度变化的规律,为下一步提高等离子体生成浓度奠定基础。     

基于深度自编码网络模型的风电机组齿轮箱故障检测

为了实现风机齿轮箱的故障检测分析,提出一种基于风电机组齿轮箱的数据采集与监视控制(SCADA)数据和振动信号的深度自编码网络模型。该模型作为一种典型的深度学习方法,通过逐层智能学习初始样本特征,可以获取数据蕴含的规则与分布特征形成更加抽象的高层表示。首先,利用限制性玻尔兹曼机对网络参数进行预训练和反向传播算法对参数进行调优,建立深度自编码网络模型。然后,通过对齿轮箱的状态变量进行编码和解码,计算重构误差并将其作为齿轮箱的状态检测量。为了有效检测重构误差的趋势变化,选用自适应阈值作为风机齿轮箱故障检测的决策准则。最后,利用对齿轮箱故障前、后记录的数据进行仿真分析,结果验证了深度自编码网络学习方法对齿轮箱故障检测的有效性。