有限元建模技术在预测鞋底减震性能中的应用研究

通过建立足部-鞋底-地面有限元仿真模型,模拟着鞋状态下的足部在落地过程中的受力情况,从而对鞋底的减震性能进行预测。第一部分是有限元模型的建立,在有限元软件中建立了足部-鞋底-地面有限元仿真模型,模拟并预测鞋底的减震性能。第二部分是验证实验,即验证有限元模型的有效性,让12名男性受试者分别穿着减震性能不同的运动鞋,从20、40、60 cm高度完成主动落地运动,使用三维测力台和鞋垫式足底压力测试系统同步采集分析落地冲击过程中的鞋底压力峰值和足底压力峰值。通过对比仿真模拟数据和实验数据,穿着不同运动鞋从不同高度下进行落地运动,模拟数据相对于实验数据的误差率也不同,但是所有误差率的绝对值都小于5%,因此验证了该足部-鞋底-地面有限元模型的有效性。本文建立了足部-鞋底-地面三维有限元仿真模型,用于鞋底减震性能测试的仿真模拟,在该模型中,可以任意改变鞋底的材料和结构,并对鞋底和足底的受力情况进行预测,从而指导运动鞋的设计和生产。     

毛条加工过程质量预测和控制方法

原毛洗净后,经过XF小型梳毛机梳理,测试其下机毛条的纤维长度、长度离散及30mm以下短绒率等指标,利用这些指标与最终成品毛条中纤维指标的密切关系,可以较好地预测成品毛条的质量,并控制毛条的加工过程。介绍了该方法的原理、特点和实验过程。结果表明,该方法测试简单,预测精度较高,所涉及的参变量较少,预测模型简单,容易实现。     

白酒发酵高糖化性能霉菌的筛选及鉴定

以不同香型大曲为筛选源分离出霉菌96株,在透明圈法初筛、糖化力测定法复筛的基础上,以清香大曲和糖化酶为对照,模拟白酒酒精发酵过程,将酿酒酵母与霉菌纯种曲混合发酵,以出酒率作为评判指标,从中筛选出1株优质霉菌Rh-07。其纯种曲糖化力、发酵结束后培养基中酒精浓度、出酒率分别为2657.00 U/g、15.40 mL/100 g、42.73%;且以Rh-07纯种曲为糖化剂,其发酵速度基本与对照大曲一致。采用传统微生物学和现代分子生物学的方法对Rh-07进行了鉴定,初步确定为Rhizopus oryzae。同时发现,霉菌糖化酶活力大小与其在酒精发酵中的作用不成严格的正相关关系;在评价霉菌在白酒酒精发酵过程中作用时,不能单纯以糖化酶作为评价指标,应以原料与霉菌作用后的整个物系对酒精发酵作用作为评价指标。     

通过数学模型预测法式炸薯条的丙烯酰胺含量

来自土耳其的一支研究小组开发出了一套能够模拟炸薯条生产过程的数学模型,该模型能够对薯条中丙烯酰胺的含量进行预估。该模型确定了炸薯条过程中的热量传递参数,并通过糖-天冬酰胺模拟体系得到了丙烯酰胺的生成与降解的动力学参数,最终能够准确地预测产品中丙烯酰胺的含量,因此可能节省大量的时间、金钱及操作过程中优化设计的工作量。     

木结构建筑楼盖静态挠度测试及其舒适度分析

为满足现代木结构建筑楼盖结构的安全性和舒适性的客观要求,本研究对一栋二层轻型木结构建筑示范房楼盖结构开展了集中荷载下的挠度值测试,以及静态均布荷载、集中荷载挠度值的ANSYS软件模拟计算验证与分析工作,其模拟值验证了测试值的正确性。主要结论表明,在均布荷载主要为楼盖自重,且楼盖设计的均布荷载标准值0.566 kN/m的情况下分别得到的模拟最大挠度值均符合FHA标准;在1kN集中荷载下模拟楼盖挠度最大值在其中点(5号)处,并满足轻型木结构楼盖系统建筑规范规定;其最大测试值与预测最大值的相对误差为14.8%;1 k N集中荷载下模拟6条挠度值测试线均呈现抛物线分布,且左右对称。上述研究对木结构建筑楼盖结构的优化设计和评价工作具有工程应用意义。     

多工位柔性压曲机锤头设计与压曲过程仿真分析

针对目前我国白酒酒厂制曲设备结构单一及力度可控性差,压制成型的曲块整体松紧程度不一致,提浆以及酒品不能达到人工踩曲效果的问题,设计了一种多工位柔性压曲机,通过柔性锤头的锤打,能较好地模拟人工踩曲,可压制出内外松紧适中和提浆效果好的曲块。依据曲块的外形及工艺参数确定锤头尺寸和弹性元件的型号规格,分析制曲工况确定锤头的结构。通过对压缩曲料的过程分析建立曲料的仿真模型,通过ADMAS分析模拟锤头的运动情况。结果表明:锤头添加弹性元件后可以为其推杆提供一个柔性的缓冲空间,同时也使得压曲过程变得更加柔性。     

基于神经网络及电子鼻的虾夷扇贝鲜活品质评价及传感器的筛选

追踪检测虾夷扇贝品质变化过程中的存活指标,生理指标以及电子鼻气味图谱的变化,建立保活流通过程中不同等级的活品虾夷扇贝电子鼻气味指纹图谱,购买市场上不同状态的活品虾夷扇贝,分别通过学习向量量化(learning vector quantization, LVQ)、概率(probabilistic neural networks, PNN)、支持向量机(support vector machine, SVM)神经网络对测试样品快速模式分类,最后通过对电子鼻传感器的筛选探索便携式快速品质鉴别设备的可能性。研究结果表明,24 h的极端胁迫环境放置较为完整的模拟了虾夷扇贝在保活流通过程中状态变差的过程;将电子鼻数据主成分分析、聚类分析结果与存活指标(开口率、缩边率以及死亡率)和生理指标(超氧化物歧化酶活性、耗氧率以及海水浊度)相结合可以把品质变化过程中的虾夷扇贝分成5个等级,并分别得到每个等级的扇贝气味指纹图谱;3种神经网络均可以对测试样品等级进行快速测定,其中支持向量机(SVM)神经网络兼具精确和快速的特点,测试样本T全部预测为等级4,测试样本N全部预测为等级3,从交叉验证到仿真预测所用时间仅为7.652 s;筛选得到的8个电子鼻传感器也可以对不同等级鲜活虾夷扇贝气味特征进行有效区分。     

浓香大曲不翻曲制曲可行性分析研究

为探索不翻曲的浓香大曲制曲方式是否可行，为浓香制曲实现机械化、智能化提供依据，在传统曲房中选择60块曲药作为试验曲不进行翻曲操作，通过翻动其他传统曲药为试验曲发酵创造适宜环境，对试验曲与对照曲不同发酵阶段曲药理化、微生物指标进行跟踪检测。结果发现，未进行翻曲操作的试验曲曲药内部水分散失速度、菌丝生长情况差异较小，最终出房时曲药质量与传统曲药相比在感官、理化指标等综合评分方面均无明显差异，曲药质量可达到传统制曲质量要求，通过小试试验验证了浓香大曲不翻曲的制曲方式是可行的。     

基于测试信息的印刷机动态设计方法研究

可靠性是衡量印刷机性能的重要指标之一,良好的动态特性是高速印刷机可靠运行的重要保证。通过动态设计,可以预测印刷机的机械动态特性。由于印刷工艺及印刷机械的复杂性,使得载荷等信息缺乏,造成动态设计中动力学模型求解困难,同时动态特性参数也需要试验验证。本文按照动态设计方法,提出了以测试信息为基础的印刷机动态设计流程。在对典型印刷机械原理及结构分析的基础上,确定了印刷机械动态特性测试内容及方法。以某型印刷机输纸装置为例,通过动力学建模、采用有限元方法进行理论模态分析、基于振动测试的试验模态分析、分析结果的比较,阐明了基于测试信息的印刷机动态流程的应用方法。采用Matlab工具及VC软件对PULSE测试系统进行了二次开发,开发了印刷机测试及辅助动态设计平台,该平台已经用于10种印刷机的测试及分析。研究表明:以测试为基础的模态分析与理论模态分析结果误差在允许范围内。为新型印刷机的开发及已有印刷机的优化设计提供了一条新途径。     

舌侧正畸牙齿移动的数值模拟

针对目前口腔舌侧正畸中,手术方案的制定以及牙齿移动的预测主要依靠医生经验,缺少定量的数据,可预期效果差等缺点,提出了舌侧正畸牙齿移动数值计算模型,建立包括牙齿、牙周膜、皮质骨和松质骨的三维有限元模型,模拟在不同的舌侧正畸力作用下,牙齿整体移动时牙周膜内表面的应变分布,并对牙周膜颈部和根尖部的应变加权值与现有研究中牙齿移动量的实验数据进行拟合,通过颈部和根尖部的移动来确定牙齿整体的移动,在三维软件中实现对牙齿移动的过程的模拟,得到移动后的模型作为下一个阶段计算的初始模型。实现了舌侧正畸牙齿移动的动态过程的模拟,该数值模拟方法可以为舌侧正畸制定方案和预测效果提供参考。     

基于LabVIEW智能曲房测控系统研发

曲块发酵好坏直接影响白酒的质量和出酒率,而传统曲房生产过程采用人工数据采集方式对曲块发酵过程中各环境参数进行测量,存在测量精度差,且无法实现实时监控曲块发酵过程、远程监控以及成本高等问题,试验研制一套基于Lab VIEW智能曲房测控系统。该系统以Lab VIEW作为系统上位机软件,S7-200 SMART PLC作为下位机,并通过OPC技术与PLC进行通讯,实现对曲块发酵过程中各参数数据实时采集、显示、存储和处理。同时依据上位机中数据分析结果,利用模糊控制算法对曲块发酵过程进行控制,并以TCP远程通讯的方式实现数据远程传递。经过试验测试,该系统工作稳定并具有良好的可视化界面,能够精确测量曲块发酵过程中各参数,实时监控曲块发酵过程,不受地理环境因素影响,降低生产成本。     

六神曲发酵过程中5种消化酶的动态分析

该文主要通过对六神曲发酵过程中产生的5种消化酶进行了系统而全面的分析,确定了六神曲的最佳成熟时问。研究发现,发酵过程中产生的5种消化酶存在规律性变化：糖化酶活力在发酵第3d时达到高峰,淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶的活力在发酵4d时达到高峰,之后4种酶活力均有所下降并逐渐趋于平稳;蛋白酶活力在发酵前4d变化不大,之后随发酵时间的延长活力显著增加。最终确定六神曲发酵的成熟时间为4d-6d,为六神曲的工艺及质量控制提供依据。消化酶的活力变化可以作为控制六神曲发酵工艺及质量评价的指标。     

传统与仿生机制高温曲培养过程中生化指标的对比研究

习酒公司酱香型白酒生产用的高温大曲主要是传统人工曲,近年来开始仿生机械制曲,为了验证仿生机制曲培养过程中的微生物与理化指标是否达到人工曲的标准,确保最终成品曲达到人工曲效果。通过实验对仿生机制曲和人工曲培养过程中微生物与理化指标进行跟踪检测,然后进行分析研究,得出两者之间的差异。根据实验结果表明,培养过程中不同发酵时间的微生物种类、数量基本相当,仿生机制曲不影响大曲微生物的生长;各理化指标数值接近,仿生机制曲理化指标达到人工曲标准,符合公司标准要求。仿生机制曲的开发应用对高温大曲的生化指标不会产生不利影响,符合公司的生产需求。     

采用ABAQUS的粘胶机织物拉伸力学性能仿真

为预测织物拉伸性能,采用有限元方法对织物拉伸力学进行数值模拟分析。在实测织物几何结构参数的基础上,借助纺织建模软件Texgen建立了织物模型;利用有限元软件ABAQUS模拟织物拉伸环境,设置材料属性、相互作用和边界条件,得到织物拉伸变形后应力分布云图以及拉伸时应力—应变曲线图等数值模拟结果;最后通过织物拉伸强力测试实验对数值模拟结果进行了验证。结果显示：模拟所得应力—应变曲线和实验所得拉力—伸长曲线上升趋势大致相同;模拟所得最大拉伸应力与实验所得拉伸应力平均误差为3.03%,证明了采用ABAQUS有限元软件模拟粘胶织物拉伸力学性能的是可行的。     

紫外可见分光光度计法测定郫县豆瓣制曲过程中的蛋白酶活力

文章对紫外可见分光光度计法测定郫县豆瓣制曲过程中的蛋白酶活性进行了详述.以蛋白酶的活力为指标,最终确定郫县豆瓣最佳制曲条件:制曲温度34℃、制曲时间3 d、曲精量:豆瓣量为1:6666.     

基于正交试验的遥控器双色前壳翘曲变形优化

针对某遥控器前壳在双色注塑成型过程中的翘曲变形对装配质量及产品整体外观的影响,提出了基于正交试验和AMI数值模拟的双色塑件翘曲变形快速优化方法。利用AMI有限元分析软件对遥控器前壳进行双色注射成型数值模拟,采用多因素交互正交试验的方法获得两种材料在不同工艺参数组合下的翘曲变形量,以翘曲变形量最大值最小为研究目标,对试验结果进行极差和方差分析,从而确定不同工艺参数对试验结果影响的重要性,并最终确定了产品翘曲变形最小的最优工艺参数组合。结果表明该优化方法可以快速优化双色塑件在成型过程中的翘曲变形量。     

高温工作服面料隔热性能研究

通过模拟炉前工作服使用情况，自行设计研制了实验装置，利用该装置测试了耐高温工作服面料内表面（和人体接触面）温度并根据实验结果探讨了试样的隔热性能。运用多元线性回归的方法，对用实验试样做成的炼钢服在实际使用过程中的温度进行了预测。     

纸张中非溶出性抗菌性能检测中仪器试验参数的确定

使用非溶出性抗菌性能检测方法中的振荡烧瓶法测试纸张的抗菌性能,为保证试验结果数据的有效性和准确性,在检测方法研究的过程中,对实验过程中产生的影响因素进行分析讨论,对样品的振荡时间和振荡温度进行了实验,通过实验结果的比对分析,最终确定了适用于该检测方法的相关参数。     

环孔法测试织物手感的研究

环孔法测试织物是模拟织物手感评定中织物的复合变形情况。通过试验设计可以从试验结果中分离出最大剪切影响。通过对测试特征指标与织物内在性质的关系的分析,筛选出能够反映织物基本手感特征的指标,并提出用多座标综合比较图方法来评价织物手感。     

基于模糊数学评定与响应面法优化毛霉型豆豉制曲工艺

制曲是豆豉生产过程中的重要环节,制曲结果的好坏直接影响最终产品的品质。该研究在单因素试验的基础上,通过Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,测定豉曲中总蛋白酶活力和纤维素酶活力等指标,利用模糊数学评定方法确定豉曲相关指标权重并得出综合评分,以综合评分为响应面值,对毛霉型豆豉传统自然制曲工艺进行优化。结果表明:最优制曲条件为菌粉接种量0.21%、制曲温度17℃、发酵时间6d、制曲相对湿度86%,在此条件下豉曲质量指标综合评分达到97.187。该研究结果可为传统毛霉型豆豉产业化的开发奠定理论基础。