基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

超级电容石墨烯纸电极渗流及其储能性能研究

以水合肼为还原剂,通过化学还原氧化石墨烯及真空抽滤制备柔性石墨烯纸,并将石墨烯纸制得超级电容电极材料。采用扫描电子显微镜、高倍率透射电子显微镜等手段对样品进行形貌结构表征。采用格子玻尔兹曼方法(LBM),对石墨烯纸孔隙结构中的电解液渗流特性进行数值模拟分析,并研究电解液渗流压力对储能性能的影响。结果表明,在电解液渗流压力从100kPa增大至500kPa条件下,石墨烯纸的润湿率由27.08%提高至85.44%,石墨烯纸的储能比电容达到158F/g。     

植物基市场竞争激烈 雀巢能否脱颖而出

"人造肉"、"植物基"无疑是近来非常火爆的话题。据美国有线电视新闻网(CNN)报道,作为全球最大的食品制造商,雀巢日前宣布,今年春季将在美欧地区推出数款不同口味的植物基香肠,以及其他植物基熟食肉类。所谓"植物基",也就是无肉、以植物为原材料的食品。在素食风潮盛行的当下,雀巢作为业内巨头将面临更多竞争。     

王引河芒山闸除险加固可行性研究

永城市王引河芒山节制闸始建于1959年,1975年进行扩建。自扩建以来已连续运行40多年,虽经多次维修,目前仍存在许多安全隐患。经河南省水利厅核查,该水闸安全级别为四类,按相关规定的要求应当拆除重建,但由于下游海漫段被现有省道桥梁占用,在原址重建已不具备条件。因此,文章对该闸目前存在的各类问题进行总结,并对该闸除险加固的必要性及移址重建的可行性进行分析,以期为该闸移址重建提供相应参考。     

雄安新区南拒马河防洪治理工程新建及改线段右堤设计分析

针对雄安新区南拒马河防洪治理工程(定兴段)中的新建中易水河右堤、南拒马河右堤上游及老里村五一闸弯道段的设计进行探讨,对新建堤防形式进行比选,对堤防的渗流稳定及抗滑稳定进行计算分析,确定了推荐方案的堤防形式的可行性,为类似工程提供技术参考。     

煤基高碳醇粗产品的加氢精制研究

高碳醇(C~+_6混合醇)是重要的精细化工原料,广泛应用于合成增塑剂,洗涤剂和分散剂等。以合成气为原料,经费托合成途径一步制得高碳醇的方法,近年来得到密切关注。但是,费托合成高碳醇的粗产品中,除了醇和烷烃外,还有较多的烯烃、醛等不饱和化合物,以及少量的有机酸,因此需要通过加氢精制将其脱除,以简化后续精馏分离工序。针对该体系开发了活性炭负载的Pd基催化剂,在液体空速6 h~(-1),氢油比100～300,温度100～310℃,压力8 MPa条件下,在实验室微型反应装置上对催化剂的性能进行了评价,考察其活性、选择性和稳定性。试验表明,不饱和组分的转化率随温度升高而增加,在温度高于250℃后,不饱和组分转化率可以达到99%以上,且能够将原料中大部分的酸加氢转化,转化率高于90%。但是当温度高于270℃后,醇收率开始显著降低,说明高温条件下醇在催化剂上发生了一定程度的氢解反应。因此,为了尽可能提高加氢产物中醇的收率,较优的反应温度应在250℃左右。采用X射线衍射(XRD)技术表征了反应前后催化剂活性位的晶相和粒径,证明催化剂的活性位是金属Pd纳米粒子,粒径约为20 nm,且在反应前后基本保持不变,催化剂在反应过程中活性位结构稳定。在实验室开发的基础上,该催化剂经历1 000 h寿命实验和规模化制备等环节,成功应用于陕西榆林合成气制高碳醇万吨级工业试验的粗产品加氢精制工序,在反应温度约250℃,8.4 MPa下,不饱和组分转化率100%,酸转化率90.4%,生产出只含有醇和烷烃的混合油品,为后续醇油分离技术的开发奠定基础。     

基于神经网络和遗传算法的锭子弹性管性能优化

为得到减振弹性管对下锭胆的支承弹性和锭子高速运动下的稳定性等性能的最优匹配效率,依据减振弹性管的等效抗弯刚度及底部等效刚度系数公式,利用MatLab数值分析软件构建弹性管抗弯刚度和底部挠度数学模型。首先,结合Isight优化软件基于径向基神经网络构建其近似模型,且使精度达到可接受水平,并以模型的关键结构参数弹性模量、螺距、槽宽、壁厚为设计变量,结合遗传算法对弹性管抗弯刚度和底部挠度进行多目标优化设计,得到Pareto最优解集和Pareto前沿图,确定出减振弹性管结构工艺参数的优化方案。通过对优化数据进行分析发现,该方案在保证减振弹性管弹性的同时,其底部振幅明显减弱。