北湖污水处理厂深隧泵站水泵装置安装及调试

武汉北湖污水处理厂近期设计规模为80×10⁴m³/d,远期达到150×10⁴m³/d,是国内一次性建成规模最大的污水处理厂。首次在污水处理厂设置深度达46m、直径达43m的深隧泵站,用于提升大东湖深隧系统来水。本文介绍了深隧泵站大型水泵装置的选型、安装及调试过程,在水泵装置选型正确,安装精度满足要求,按步骤调试的情况下,确保了水泵装置正常运行。     

常温黑体光谱发射率校准技术研究

为了能够实现常温状态下的黑体光谱发射率的准确测量,基于连续可调激光器,搭建了一套中红外波段黑体光谱发射率测量装置。采用自行设计10 mA恒流源对MCT探测器进行驱动,测量结果的动态范围从7.29×10⁴提高到4.32×10⁵,有效提升了探测系统的动态范围。该装置实现了覆盖光谱范围7.5～10.6μm,发射率测量量值范围0.01～0.999 9的高精度测量,最优不确定度为4.0×10^-5(k=2)。     

复杂运输工况下堆码包装的疲劳寿命分析方法

目的 研究堆码产品的缓冲包装在连续复杂运输工况下的受到振动冲击后的疲劳损伤。方法 采用Miner准则、Dirlik法和Steinberg三区间法,并结合Workbench和ncode疲劳分析模块建立2层堆码模型进行有限元仿真,通过不同工况的振动激励来模拟缓冲包装在复杂连续工况下的振动疲劳损伤并得出对应的疲劳结果云图和疲劳寿命云图。结果 复杂工况下瓦楞外包装的疲劳寿命为9.26×10⁹,最大节点处的损伤值为1.08×10^-10,EVA内缓冲衬垫的疲劳寿命为1.882×10¹⁴,最大节点处的损伤值为5.313×10^-15。堆码包装模型的易损点主要集中于内外缓冲包装的边角和楞边区域。通过Dirlik和Steinberg方法证明了缓冲件在经历16 h的复杂运输工况下的剩余寿命为2.6×10⁴ h和9.198×10⁵ h,利用Miner准则证明了缓冲包装结构对内部产品可以起到良好的保护作用。结论 通过该种方法可以对堆码包装在复杂工况下进行可靠的疲劳寿命分析,并对堆码...     

环氧耐磨绝缘防腐涂料制备及应用研究

以双酚A树脂和腰果酚改性胺树脂为基料,添加氧化铝微粉、碳化硅、氧化铁红等耐磨防腐填料,通过试验室模拟加速试验测试,获得环氧耐磨绝缘防腐涂料。该涂料在碳钢表面附着力大于6 MPa;750 g/1 000 r条件下涂层表面磨蚀失重低于30 mg;涂层表面电阻率高于8.04×10¹⁰ Ω,绝缘性好;耐盐雾测试1 000 h后,3个样板涂层表面都未起泡、未锈蚀、未脱落;在0.01 Hz低频阻抗(|Z|_{0.01 Hz})条件下进行电化学交流阻抗值测试,经过1 000 h的耐盐雾性能测试后,其化学交流阻抗值由测试前的1.38×10⁹ Ω·cm²下降为测试后的8.11×10⁷ Ω·cm²以上,涂层具有较高的阻抗值和较好的保护性能,防腐性能良好。同时该涂料应用于嘉兴轻轨试验段轨道防腐绝缘防护,经测试该产品可使轨道电阻由裸轨的15 Ω·km增加到26.25 Ω·km,证明该产品绝缘性能优异。     

基于蒽和三苯胺基D–π–A结构的蓝色荧光材料在有机发光和紫外探测集成器件中的应用（英文）

有机集成化光电子器件兼具了小型化和多功能性的优势,如集成了有机发光和紫外探测的有机发光紫外探测器件(OLED-UVOPDs).这种器件中的有机光电材料的设计仍然面临重大的挑战.在本文中,以蒽为π桥,腈基苯为受体,三苯胺(TPA)和二甲基三苯胺(2mTPA)分别为给体,设计并合成了两种可用于OLED-UVOPD器件的蓝色发光分子,TPA-AN和2mTPA-AN.它们的发光峰分别位于474和488 nm处,荧光量子产率为51.1%和46.6%.通过单载流子器件计算得到其电子迁移率分别为3.96×10^-5和6.63×10^-7cm²V^-1s^-1.基于TPA-AN的OLED器件表现出强的蓝光发射,最大亮度为43,110 cd m^-2,最大外量子效率(EQE)为8.1%.它们在OLED-UVOPD集成器件中表现出优异的性能,紫外探测率分别为7.18×10¹¹和2.85×10¹²Jones,最大EQE分别为8.7%和5.9%.     

便携式分压力质谱计校准装置的性能测试研究

文章对新研制的便携式分压力质谱计校准装置的部分性能进行了测试。采用参考电离真空计测量了装置的极限真空度;对于流导值在10^-2 m³/s的圆孔型抽气流导元件,通过精确测量其直径和厚度的尺寸,采用公式计算得到分子流条件下的流导值;对于孔径在微米量级的进气流导元件,采用定容衰减压力的方法通过实验测量确定其流导值;采用同一真空计分别测量抽气流导元件两端的气体压力获得返流比。测试研究结果表明：装置的极限真空度为4.8×10^-7 Pa,抽气流导元件对N2的流导值为1.37×10^-2 m³/s,对N₂的返流比为0.193,两个进气流导元件对N₂的流导值分别为3.81×10^-6 m³/s、4.50×10^-8 m³/s,综合分析可得装置对N₂的校准范围为(4×10^-1～5×10^-6)Pa。     

全自动正压漏孔校准装置

针对漏孔形状不一、受温度影响大、手动测量误差大的难题,建立了一套“基于活塞体积补偿、温度补偿”的全自动正压漏孔校准装置。通过体积连续和自动测量系统、半导体恒温系统、自动化控制与处理系统的合理设计,该装置可完成1×10^-7～1×10^-5 Pa﹒m³/s的正压漏孔漏率的量值溯源,装置不确定度为Urel=6%(k=2)。     

减振型三叉式万向联轴器结构及其疲劳寿命分析

为了提高动力传动系统中三叉式万向联轴器的工作可靠性,根据三叉式万向联轴器工作时滑块组件上存在的周期性变化的径向载荷和轴向载荷,设计了橡胶减振型三叉式万向联轴器新型结构,并对其寿命进行预测。采用名义应力法,通过试验获得氟橡胶材料的S—N曲线,并对减振结构进行疲劳寿命有限元分析。结果表明减振型三叉式万向联轴器的最小疲劳循环次数为5.88×10⁶ 次,出现在氟橡胶减振元件处;由减振型万向联轴器运行的里程与循环次数的关系确定其寿命约为1.47×10⁶ km。研究结果可为联轴器在应用过程中的定期维修与更换提供理论依据。     

夯实水资源高科技装备 在水利事业终端计量管控的基础——新疆地下水资源计量管控系统在博乐市节水中的应用

一、概况新疆维吾尔自治区博乐市城区和6乡镇场农业用水水源67%为地下水,33%为地表水。2013年博乐市地下水年用水量为2.57×10⁸m³/a,全年合计提取地下水3.8×10⁸m³/a。目前博乐市城市生活及工业用水也均为地下水。博乐市农业灌溉用井1400眼,灌溉用水量3.4×10⁸m³/a。农业用水占用水量的87.68%。城区内的工业企业多采用自备水源,共有水井47眼,日用水量约为1.92万立方米。     

超宽浓度放射性参考气DT制备装置设计及性能研究

为了满足流气式氚电离室测试和校准需求,须制备不同活度浓度的放射性参考气DT。借助秦山第三核电有限公司CANDU6堆中的含氚重水慢化剂和树脂净化系统,利用液体闪烁计数测量-电解法获得慢化剂活度浓度,质谱法分析电解气氢同位素丰度,并基于PVT指数稀释法,研制了超宽浓度放射性参考气DT制备装置。装置设计有催化-氧化-液体闪烁计数法验证单元,尾气收集-再利用处理单元,同时,样品制备时采用同位素浸润、内壁电镀等措施降低装置壁吸附-记忆效应。装置具有体积小、活度浓度范围宽、低浓度DT壁吸附-记忆效应小、交叉污染小、不确定度小等优点。制备的放射性参考气DT在标准状态下的活度浓度范围为4.0×10⁴～1.0×10¹⁴Bq/m³,放射性参考气DT可满足国内不同类型不同用途的流气式氚电离室测试、校准等需求。     

舰船用钛-钢复合过渡接头焊接态疲劳性能试验研究

针对舰船用钛-钢复合过渡接头应用要求,进行了钛-钢过渡接头焊接态拉-压、拉-剪和弯曲疲劳试验,结果表明,疲劳寿命为200万次时,钛钢复合过渡接头结构件的拉-压疲劳极限为73.0 MPa,拉-剪疲劳极限为62.96 MPa,弯曲疲劳最大应力达到360 MPa且接头本身未破坏。拉-压疲劳和拉-剪疲劳S-N曲线可为舰船钛-钢复合过渡接头结构的设计提供支撑。     

基于TRIZ理论的快递电动车创新设计

目的 发现并解决现有快递电动车使用时的问题,提出创新设计方案。将多种设计方法结合,得到更加完善的解决方案。方法 首先,在iNPD理解机会阶段,引入TRIZ理论中基于专利分析的技术成熟度预测模块,运用智慧芽软件进行专利检索与分析,判定产品的生命周期,确定产品的创新方向。其次,概念化机会阶段,引入冲突矩阵分析法和40个发明原理进行产品创新设计。最后,对方案进行价值属性分析评价。结果 设计出改良版的快递电动车。优化后的快递电动车车厢分为左右两侧,内部采用可灵活移动的隔板装置,解决了之前车厢空间利用率低等问题。结论 TRIZ 理论可以很好地解决设计中的具体问题;iNPD可以获取以用户为中心的准确需求,完善TRIZ理论中该部分的不足。研究和应用 TRIZ 理论对各种产品的创新设计具有重要的理论和现实意义。     

便携式无人机地面控制站设计与实现

为实现无人机状态监视、飞行操纵及机载任务设备控制,设计并搭建便携式无人机地面控制站。规划系统整体设计方案,提出采用USB接口技术设计完成系统的外部控制模块,解决系统便于携带的问题;利用Google Earth技术实现无人机状态实时监视,增强数据可读性。通过无人机飞行控制实验,表明该系统具有便携、人机界面友好、实时性强等优点,并具有功能扩展性。     

镍基单晶合金中温疲劳性能应力集中敏感性

疲劳是涡轮叶片的一种主要失效模式.本文开展了DD11单晶合金在650℃中温条件下2种应力集中系数(K_t=1(光滑状态)、K_t=3(缺口状态))的旋转弯曲疲劳性能研究,对比了2种应力集中系数下的疲劳强度,并开展了相关断口分析.结果表明:应力集中系数由K_t=1增大到K_t=3时,疲劳极限由446 MPa降低为311 MPa,说明DD11单晶合金疲劳性能存在应力集中敏感性;疲劳寿命由10~5提高到10~7时,光滑状态由600 MPa降低为420 MPa,疲劳强度降低幅度为180 MPa,而缺口状态由370 MPa降低为290 MPa,降低幅度为80 MPa,说明应力集中条件下DD11单晶合金的疲劳寿命对于外载变化较敏感.断口分析表明,光滑试样断口(应力500 MPa/疲劳寿命9.7×10~5)由几个相交的光滑晶体学平面组成,疲劳源萌生在距表面100μm左右的铸造孔洞;缺口试样断口(应力340 MPa/疲劳寿命8.1×10~5试样)呈平面状,与应力轴垂直,为多源疲劳模式,疲劳源观察到小刻面,在加工刀痕不连续位置萌生.     

无人机发动机点火停车电路故障在线检测研究

为了解决某型无人机发动机的飞行故障隐患,通过对发动机点火停车电路所存在故障的模型研究,运用Pspice仿真软件对电路故障进行仿真,采用基于故障字典的故障诊断技术,建立了诊断故障字典．利用单片机设计了一套在线故障检测系统,提出了“状态传递”的测试策略进行测点优化,简化了系统设计,提高了故障诊断效率,实现了无人机发动机点火和停车电路故障的在线检测,确保了无人机的飞行安全和飞行任务的完成．     

空间高能电子辐照对氟橡胶性能的影响

本文研究了相同电子能量、不同剂量率的辐照对氟橡胶(Fluorine Rubber,FPM)电阻率特性和力学性能的影响。电子能量是2MeV,剂量率分别是1.5×10~5rad(Si)/h,1.5×10~6rad(Si)/h,1.5×10~7rad(Si)/h。结果表明:FPM的电阻率呈下降趋势,并且辐照剂量越大电阻率下降得越快;FPM的拉伸强度先变大,而后随着辐照剂量的增加拉伸强度又持续变小;FPM的断裂伸长率随着辐照剂量的增加而降低,与辐照剂量率没有关系。该研究获得的试验数据,对航天器设计过程中材料的选择和使用都具有实际的指导意义。     

空调缓冲衬垫有限元分析及优化设计

目的将有限元分析技术运用于空调包装件的静态堆码和跌落冲击性能分析和优化设计中。方法运用有限元分析软件,建立空调、缓冲衬垫的有限元模型。模拟包装件在静态和动态下的变形受力状况。以衬垫体积最小为目标函数,以衬垫及空调的最大应力值和变形值控制在许用值范围内为边界条件,对缓冲包装衬垫长光面省料槽的开槽宽度和长度进行尺寸优化。结果经过静压分析,缓冲衬垫变形量的最大值达到0.97mm,包装件受到的静应力最大值为1.56MPa;经过跌落分析,空调的最大加速度为493 m/s²,空调外壳受到的最大静应力达到2.3 MPa;衬垫最大应力为1.12 MPa,衬垫应变为0.6%;经过优化分析,省料槽宽度约为26 mm,长度约为141 mm,分析表明衬垫设计满足缓冲防护要求。结论通过仿真分析和优化设计,可以对缓冲衬垫结构尺寸进行改进,在节约材料的同时能有效保护内装产品,可满足运输包装轻量化设计需求。     

包芯线自动包装机的设计与分析

目的针对手工包装包芯线卷效率低和包装质量参差不齐等问题,设计一种最大质量为1500 kg的包芯线卷自动化包装机。方法根据包芯线卷的主要参数和包装工艺流程,结合包芯线卷在包装过程中的实际要求进行包装机的结构设计,包括包膜准备装置、热封装置、焊接系统、气压系统。结果设计出了完整的总体尺寸为3200 mm×1200 mm×2000 mm的包芯线卷自动包装机,完成了包装机模拟装配仿真、气压系统的调试。仿真结果表明,大小膜牵引器速度为0.11~0.5 m/s;关键零部件U形钩的有限元分析结果表明,最大位移发生在U形钩底部,其最大等效应力为29.871 MPa,装置的强度满足设计要求。结论总结包芯线包装目前存在的问题,从满足企业可持续化需求角度对包装机进行了创新设计与仿真优化,实现了包芯线卷自动化、标准化包装,为企业节约了人工成本。     

面向创新的专利规避设计研究

目的研究针对现有专利高效快速地进行规避设计,去实现产品创新设计。方法通过了解我国专利的现状,结合专利规避设计策略,对专利规避设计的具体方法进行分析归纳。深入分析了基于单个专利的功能裁剪方法,基于核心专利群的规避设计,以及针对全方位专利壁垒的专利组合设计,同时对其他相关专利规避设计方法进行了总结。结论专利规避是避开其他竞争对手的专利权利要求而进行创新设计的一种积极可行的专利策略,具有较强的实践应用价值。随着专利规避技术的日趋成熟,对于专利群的规避和专利组合设计的研究会越发受到重视,将TRIZ理论与其他创新设计方法相结合,也将进一步促进专利规避设计的发展。     

面向芒果包装线的分拣机械手臂承载能力研究

目的为了减少芒果包装线上生产事故的发生,解决并联分拣机械手臂承载能力的问题。方法深入讨论芒果分拣机的并联机构与大小臂结构设计问题。通过Solid Works simulation有限元分析各关键构件的应力状态,并且定义安全系数图解以评价其结构设计是否合理。结果大臂所受最大应力为8.056MPa,其许用应力为75.829 MPa;小臂所受最大应力为31.659 MPa,其许用应力为50 MPa;安全系数图解显示大臂和小臂颜色均为蓝色(蓝色则表示处于安全区域)。结论构件所受应力远远小于许用应力,并且构件处于安全区域,证明所设计的芒果分拣机械手结构具有可行性。