Real-time simulation of lightweight rigid bodies

Unlike common rigid bodies, lightweight rigid bodies have special and spectacular motions that are known as free fall, such as fluttering (oscillation from side to side) and tumbling (rotation and sideways drifting). However, computer graphics applications cannot simulate the dynamics of lightweight rigid bodies in various environments realistically and efficiently. In this study, we first analyze the physical characteristics of free-fall motions in quiescent flow and propose a new procedural motion-synthesis method for modeling free-fall motions in interactive environments. Six primitive motions of lightweight rigid bodies are defined in a phase diagram and analyzed separately using a trajectory-search tree and precomputed trajectory database. The global paths of free-fall motions are synthesized on the basis of these primitive motions by using a free-fall motion graph whose edges are connected in the Markov-chain model. Then, our approach integrates external forces (e.g., a wind field) by using an improved noise-based algorithm under different force magnitudes and object release heights. This approach exhibits not only realistic simulation results in various environments but also fast computation to meet real-time requirements.     

高炉下部的液泛和流态化

为了阐明高炉下部是否会发生液泛,模拟高炉滴落带的流动条件进行了气液两相逆流的流体力学实验.将Sherwood液泛图纵坐标的液泛因子乘以密度校正系数解决了密度对液泛速度的影响,并提出了新的液泛图和关联式.新关联方法与实验数据吻合很好.通过比较流化速度和液泛速度大小,提出了在一定流动条件下用来区分液泛和流态化的简图.结果表明,高炉滴落区发生渣的液泛,而不是焦炭床的流态化.     

对伞花烃裂解氧化产物苯甲酸的水相酯化方法研究

对伞花烃裂解氧化产物苯甲酸与硫酸二甲酯的反应可以采用水相酯化法。实验室小试结果显示,苯甲酸的转化率平均为89.97%,苯甲酸甲酯的得率平均为83.16%;车间放大试验结果显示,苯甲酸甲酯的得率为89.00%。水相酯化法与有机相酯化法相比,甲苯的单耗降低38.69%,硫酸二甲酯的单耗下降32.14%,废水量下降35.85%,耗时减少66.67%,设备利用率和生产能力显著提高,氧化催化剂也可以得到回收。     

利用电阻探针对石油设备及管道的腐蚀进行监测

从1998年起，国内石油炼制行业开始大量炼制进口高硫原油，油气管道的腐蚀问题受到了重视。介绍了电阻探针腐蚀监测系统的原理及组成。并针对油气管道，实施了在线监测，安装了6组腐蚀电阻探针，分析了测量结果，为今后防腐工作提供了依据。     

锦纶6聚合中冷冻停车工艺的改进

以往锦纶6短丝车间冷冻停车工艺采用自然降温方式,导致停车过程中经常发生设备故障。通过工艺改进,采用自上而下的梯度式降温方式,避免了降温速度不均匀的问题。改进后的工艺克服了原工艺的不足,完全满足了生产技术要求,具有较高的实际应用价值。     

高压电动机受潮现场处理的技术分析

山东铝业公司水泥厂（以下简称我厂）运行的大型高压电动机较多．有时由于长时间停运或者环境的潮湿，导致电动机的绝缘水平下降，致使电动机不能再次正常启动。因大型电动机是企业的关键设备，其运行好坏直接影响企业生产的正常与否，进而影响企业效益。     

锐钛型TiO2对尿素热解过程的影响

通过实验的方法收集了不同温度下纯尿素和尿素/TiO₂混合物热解后的固体残留物，使用红外光谱（IR）及气相色谱质谱联机（GC-MS）方法对这些热解残留物进行成分分析；使用热重-红外联机（TG-FTIR）技术研究尿素及三聚氰酸在有无催化剂TiO₂的情况下的热解特性及气体产物的生成规律；根据Coats-Renfern方法对尿素热解第一阶段的非等温热失重率曲线的数据进行动力学研究，建立动力学方程。结果表明，100~250℃的尿素热解残留物中主要为尿素和缩二脲，300~400℃的尿素热解残留物中主要为三聚氰酸等含氮杂环有机化合物；锐钛型TiO₂能促进尿素和三聚氰酸的热解反应，缩短其反应进程，HNCO与水蒸气在TiO₂表面易发生反应；尿素第一阶段热解的反应级数为2，单独热解时活化能为113.25kJ/mol，指前因子A为2.01×10¹¹min^-1，在催化剂TiO₂的作用下，活化能E为77.42kJ/mol，指前因子A为4.82×10⁷min^-1。     

基于粗糙变精度的食品安全决策树研究

食品安全决策是食品安全问题研究的一项重要内容。为了对食品安全状况进行分析,基于粗糙集变精度模型,提出了一种包含规则置信度的构造决策树新方法。这种新方法针对传统加权决策树生成算法进行了改进,新算法以加权平均变精度粗糙度作为属性选择标准构造决策树,用变精度近似精度来代替近似精度,可以在数据库中消除噪声冗余数据,并且能够忽略部分矛盾数据,保证决策树构建过程中能够兼容部分存在冲突的决策规则。该算法可以在生成决策树的过程中,简化其生成过程,提高其应用范围,并且有助于诠释其生成规则。验证结果表明该算法是有效可行的。     

以水玻璃和硫酸铝为原料合成T型沸石的研究

以工业水玻璃和硫酸铝为原料,于K2O-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系中水热合成制得不同晶粒度的T型沸石.晶化温度在85～135℃可得到晶相纯的T型沸石;搅拌晶化能有效减小T型沸石的晶粒度,但搅拌速度在200～800 r/min内对晶粒大小的影响不明显;凝胶n(SiO2)/n(Al2O3)在16～32可合成出结晶度高、晶相纯的T型沸石,但大于32时晶化产物中出现钙十字沸石杂晶;凝胶n(SiO2)/n(Al2O3)改变对T型沸石产物硅铝比基本无影响.水玻璃合成体系晶化诱导期短.产物中n(K+)/n(Na+)比值远大于起始凝胶中两者的比值,这可能是由于钾离子在T型沸石晶化中起主要的结构导向作用.     

胸鳍摆动推进仿生鱼的设计及水动力实验

为实现胸鳍摆动推进模式鱼类的游动,模仿牛鼻鲼构建了仿生鱼.首先,基于摆动胸鳍的生物学特征和运动规律,提出了具有主/被动复合柔性变形能力的仿生胸鳍原理模型.然后通过ADAMS运动学仿真验证了设计方案的可行性,并构建仿生样机.自由游动实验表明,仿生鱼游速可达0.46m/s,约1倍身长比,且具有原地转弯能力,最大转弯速度达60?/s.与国内外其他同类机器鱼相比,在游速和机动性方面均表现出明显的优势.基于准稳态叶素理论,提出了仿生胸鳍水动力简化计算模型.构建水动力实验平台,验证了计算模型的有效性,并通过一系列水动力实验研究了仿生胸鳍的水动力特性.实验结果表明,仿生胸鳍能够产生周期性变化的推、升力,且变化趋势与胸鳍运动控制参数密切相关.