基于双重网格的混凝土自适应宏细观协同有限元分析方法

混凝土损伤开裂表现出明显的跨尺度特征,其演化过程与细观材料结构直接相关。如何在兼顾效率和精度前提下分析混凝土损伤开裂的跨尺度演化过程一直是比较棘手的问题。在假定处于弹性阶段的混凝土为宏观均匀材料和处于损伤开裂阶段的混凝土为细观非均匀材料的基础上,提出了一种基于双重网格的混凝土自适应宏细观协同有限元分析方法。该方法通过在分析域内布置宏细观双重网格分别建立宏观尺度和细观尺度有限元计算模型,通过宏观尺度至细观尺度的自适应转换在分析过程中动态确定宏细观协同分析的宏观区域和细观区域,通过基于形函数插值的多点位移约束实现宏细观协同有限元模型中的非协调重叠网格连接。算例分析表明,采用该文方法不仅可通过考虑损伤开裂区的细观材料结构保证模拟精度,亦可通过在分析中自适应确定细观尺度分析区域提高模拟效率。     

延安气田致密砂岩气水相对渗流特征研究

针对延安气田上古生界山2段主力产气层致密砂岩储层,通过核磁共振和非稳态气驱水实验研究,分析该储层T_2谱分布以及不同温压条件下的两相渗流特征。研究表明:致密砂岩储层孔喉结构复杂,T_2谱呈双峰分布形态,且以小孔—微孔—超微孔发育为主,较大孔隙与较小孔隙之间的连通性差导致砂岩样品束缚水饱和度高、有效孔隙度低;样品的渗流特征受样品中孔径分布与孔隙连通性的双重影响,当大孔径孔隙发育越普遍、孔隙度越大且孔隙间的连通性越好时,样品中水的驱替程度和渗流能力也越好;在储层条件下,流体性质及储集层孔隙结构的变化也使得气相渗透率有所升高。     

二甲醚部分氧化重整制氢的研究

应用自制的二甲醚部分氧化重整制氢的实验及测量系统研究了催化剂、温度、空醚比与流速对反应过程的影响.结果表明,以活性碳为载体的金属Fe催化剂能够提高二甲醚部分氧化反应的反应速率;在常压、温度550～650℃条件下,随温度的升高,二甲醚转化率及氢气产率、甲烷、一氧化碳含量都呈增加趋势;在空醚比0.6～2.5条件下,空醚比的增加能够提高二甲醚转化率,减少甲烷的体积百分含量;随流速的增加二甲醚的转化率和氢气产率同时降低.     

MaOEA/d2:一种基于双距离构造的高维多目标进化算法

传统的基于Pareto支配关系的多目标进化算法(MOEA)难以有效求解高维多目标优化问题(MaOP). 提出一种利用PBI效用函数的双距离构造的支配关系, 且无需引入额外的参数. 其次, 利用双距离定义了一种多样性保持方法, 该方法不仅考虑了解个体的双距离, 而且还可以根据优化问题的目标数目自适应地调整多样性占比, 以较好地平衡高维目标解群的收敛性和多样性. 最后, 将基于双距离构造的支配关系和多样性保持方法嵌入到NSGA-II算法框架中, 设计了一种基于双距离的高维多目标进化算法MaOEA/d². 该算法与其他5种代表性的高维多目标进化算法一同在5-、10-、15-和20-目标的DTLZ和WFG基准测试问题上进行了IGD和HV性能测试, 结果表明, MaOEA/d²算法具有较好的收敛性和多样性. 由此表明, MaOEA/d²算法是一种颇具前景的高维多目标进化算法.     

煤矿井下大直径钻具全连续机械化辅助吊装系统

煤矿井下定向钻孔施工的设备及钻具随实际钻孔趋于大型化,带来工人劳动强度提升、钻进安全性降低等问题。依据大直径钻具的转运流程,设计了包含小型气动单轨吊、螺杆钻具吊运装置、钻机辅助吊装液压吊臂、自动换杆机械手等机械化辅助全连续机械化辅助吊装系统。现场应用表明,该系统可以满足大直径钻具全连续机械化辅助吊装需求。     

基于PSO-BP神经网络的采煤机电动机故障诊断研究

针对因采煤机电动机超长时间运行与矿井极端工作环境而引起的故障问题,结合异步电动机数学模型及其常见故障机理分析,在分析 BP 算法存在缺陷的基础上,提出一种用于电动机故障诊断的 PSO-BP 神经网络算法,以实现对采煤机运行状态的实时监测。将 PSO 算法与 BP 算法相结合,共同优化神经网络连接权值,用电动机故障训练样本对 PSO-BP 神经网络进行训练并进行网络测试。结果表明,与 BP 神经网络相比,PSO-BP 神经网络能更快速、准确诊断电动机的健康状态,及时采用有效措施可降低电动机故障率,从而保障矿井人员作业安全,提高生产效率。     

火力发电厂锅炉补给水处理系统的扩容设计

结合某火力发电厂原锅炉补给水处理系统水处理工艺和设施,对系统进行扩容改造设计。系统介绍扩容改造工艺流程及主要新增设备的设计参数,并对系统进行部分优化。结果表明,扩容改造后的整套系统运行稳定,出水水质满足国家标准《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》(GB/T 12145-2016)的有关要求,以期为类似电厂锅炉补给水处理系统扩容改造提供参考。     

连铸机液位自动控制系统设计

在比较连铸机液位控制系统各组成部分形式和特点的基础上,采用涡流检测技术与步进电动缸技术相结合实现结晶器液位的闭环自动控制。硬件设计上,完成了液位控制系统各组成部分的设计选型。下位机软件设计上,采用PLC自带的PTO输出口控制步进电动缸的位置间接控制进入结晶器的流量,采用成熟的PI控制算法实现液位的闭环控制。     

烟气余热回收利用的可行性研究

烟气余热回收装置是一套用烟气热量加热吸热介质的装置。从投资、运行等各方面,针对设置烟气换热器的工程,分别阐述其有利及不利因素,并进行比较,从而论证安装烟气余热换热器具有很大的社会效益和经济效益。