工业木质素的改性及其作为精细化工产品的研究进展

随着社会的发展,人类正面临着资源消耗过度、环境污染加剧的困境。积极寻找可再生资源,采用绿色化学工艺、减少环境污染是人类社会可持续发展的必然选择。木质素是自然界第二丰富的生物质可再生资源,工业木质素是制浆造纸的副产品,目前回收利用率不高,大部分随废水排放,既污染环境,又浪费资源。工业木质素的资源化利用具有重大的经济、社会与环境效益。实现工业木质素的资源生态化利用,必须考虑市场对产品的需求、产品的性能价格比、生产工艺的绿色化及发挥工业木质素本身的特性等四方面的因素。技术创新是保证实现工业木质素资源生态化利用最重要的条件。工业木质素通过改性后作为混凝土减水剂、水处理剂、水煤浆分散剂等方面的研究与应用已取得良好进展,是工业木质素资源生态化利用的成功例子。     

永磁同步电动机自适应超螺旋控制仿真

为优化永磁同步电动机的转速控制精度,使其达到需求标准,提出一种自适应Super-Twisting控制方法.基于构建的三相永磁同步电动机数学模型,架构超螺旋控制算法与超螺旋滑模观测器增益条件,利用电动机电磁转矩与定子磁链,分别设计自适应超螺旋滑模磁链控制器与自适应超螺旋滑模电磁转矩控制器,将符号函数替换成准滑动模态的激励函数,完成超螺旋磁链控制器与超螺旋转矩控制器优化,经添加坐标变换模块,令自适应超螺旋控制器的输出电压与空间矢量调制模块的输入电压相一致,采用二阶滤波环节平滑转速指令,转换速度追踪问题为速度调节问题,实现自适应控制.仿真结果表明,所提方法在不同扰动作用下均具有快速、稳定的参考转速跟踪效果、精确的扰动估计以及较好的抗扰动性与自适应性.     

基于Siamese-YOLOv4的印刷品缺陷目标检测

在印刷工业生产中,针对直接使用YOLOv4网络进行印刷缺陷目标检测精度低、所需训练样本数量大的问题,提出了一种基于Siamese-YOLOv4的印刷品缺陷目标检测方法。首先,使用了一种图像分割和随机参数变化的策略对数据集进行增强;然后,在主干网络中增加了孪生相似性检测网络,并在相似性检测网络中引入Mish激活函数来计算出图像块的相似度,在此之后将相似度低于阈值的区域作为缺陷候选区域;最后,训练候选区域图像,从而实现缺陷目标的精确定位与分类。实验结果表明：Siamese-YOLOv4模型的检测精度优于主流的目标检测模型,在印刷缺陷数据集上,Siamese-YOLOv4网络对卫星墨滴缺陷的检测准确率为98.6%,对脏点缺陷的检测准确率为97.8%,对漏印缺陷的检测准确率为93.9%;检测的平均精度均值（mAP）达到了96.8%,相较于YOLOv4算法、Faster R-CNN算法、SSD算法、EfficientDet算法分别提高了6.5个百分点、6.4个百分点、14.9个百分点、10.6个百分点。所提Siamese-YOLOv4模型一方面在印刷品缺陷检测中有较低的误检率和漏检率,另一方面通过相似性检测网络计算图像块的相似度从而提高了检测的精度,表明所提缺陷检测方法可应用于印刷质检以提高印刷企业的缺陷检测水平。     

无人机群目标搜索的主动感知方法

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自动化搜索功能。新方法计算出一种具有探索偏好的未搜索概率,可使无人机搜索时偏向未搜索程度高的栅格,以此来提高算法的搜索能力。同时,以未搜索概率和信息素作为运动方式决策的依据来建立一种新的运动方式选择机制。该机制不仅考虑了目标可能出现的区域,又可兼顾未知区域,从而可实现无目标先验信息条件下的搜索过程。仿真结果表明,此算法在规模大的栅格环境中,与现有算法相比具有更高的搜索效率,并且得到的目标分布信息将更加全面。     

虚拟现实全景流体绘画系统的可用性研究

虚拟现实环境给三维空间场景应用带来更强的真实感和身临其境的体验。在虚拟现实场景中经 常需要使用 360全景图像生成沉浸式环境背景,其中全景流体动力学绘画系统提供了一个新的全景图绘制方 法。在调研虚拟现实技术在流体绘画领域应用的适用性测试中,本文综合运用用户测试法、操作日志分析法、 事后问卷调查法和访谈法,对基于虚拟现实的全景式流体绘画创作系统进行可用性评估,并创意性地使用可视 化方法辅助日志分析。所有的受试者均认为系统的可用性不低于一般水平,利用该系统完成流体绘画的创作工 作不需要受试者具有专业绘画经验。受试者对系统的功能效果持积极肯定的意见,并期待尝试用其他交互形式 代替手柄类交互方式以促进艺术创作的表达。其研究方法和结果将为同类系统的开发和评估提供参考。     

考虑接触行为的U型渠道冻胀数值模拟

U型衬砌渠道具有良好的整体性和冻胀适应性,但在冬季仍极易因土体冻胀而导致破坏。考虑渠基冻土与衬砌接触面冻结的非线性特性和冻土、混凝土材料的塑性特征,建立能分析渠道基土与衬砌间挤压、脱开及滑移等接触力学行为的渠道冻胀破坏热力耦合数值模型。以宝鸡峡灌区塬下北干渠为原型渠道,按照模型是否考虑接触分别进行冻胀数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明:考虑接触的模型模拟结果与原型实测值更相符,更能合理地解释U型渠道冻胀在渠底与阴坡衔接处冻胀量最小;考虑接触的混凝土塑性应变最大值是不考虑接触时的3.76倍;考虑接触的法向冻胀力和切向冻结力更均匀,最大值均减少1.5~3.0倍,应力集中现象减弱,更能反映混凝土衬砌板与渠基土之间的滑移变形与破坏准则的相互作用。研究结果为U型衬砌渠道冻胀破坏规律提供了分析方法。     

明胶蛋白在涤纶茶色素染色中的应用

仿生整理是现在织物整理的热点课题,但对于茶多酚上染涤纶织物的研究较少,本文立足这一目标进行深入研究。采用将涤纶织物进行碱减量处理,利用戊二醛交联剂,使得明胶蛋白质能够附着到涤纶织物表面,并结合牢固。通过分析叶干重浓度、pH、染色温度、染色时间四个影响因素对织物K/S值的影响,选出处理织物的最佳染色工艺,并对其做色牢度测试,结果显示其耐磨擦色牢度提高1~1.5个等级,耐水洗牢度提高0.5~1个等级,耐晒牢度提高2个等级。     

不同选样方法下暴雨频率指数分布曲线的适用性

为了判定指数分布曲线是否适用于选取的样本系列,对不同选样样本系列的概率密度曲线和指数分布曲线之间的相似情况进行了理论分析,并结合实例采用指数分布曲线对不同选样方法下选取的样本系列概率密度直方图进行曲线拟合。结果表明：年最大值法选样从理论上不适宜选用指数分布曲线进行频率分析;年多个样法选取样本系列只有在概率密度曲线呈“捺”形时,才可以考虑采用指数分布曲线,否则不宜采用。     

峡谷和垭口地形风场特征的CFD数值模拟

为获得峡谷和垭口地形的风场特征和典型位置的风加速效应,采用计算流体动力学(CFD)方法进行模拟计算,将计算得到的单山结果与风洞试验及规范进行对比以验证CFD计算的有效性,对峡谷和垭口地形进行数值模拟计算,分析峡谷和垭口在不同山脚间距时的加速效应,针对内侧山脚和山顶处的加速比给出设计建议.研究表明:山顶处加速比最大;山体横风切面的加速效应比顺风切面显著;CFD模拟与风洞试验结果吻合较好;山顶处,垭口地形风加速效应比峡谷和单山都大;内侧山脚加速比随着两山靠近而增大;内侧山脚处,峡谷地形的加速比小于规范下限,垭口地形在山间距小于一半山体底部直径、离山表面高度低于0.4倍山体高度时的加速比大于规范上限;山顶处的加速比在各种工况下均比较接近;不建议将山顶和垭口位置作为构筑物的选址地点.     

紧固件表面锰系磷化膜的制备及摩擦磨损性能

为了提高核主泵紧固件的摩擦磨损性能,采用三种磷化工艺在40Ni Cr Mo7钢表面制备了锰系磷化膜.采用多功能材料表面性能测试仪进行了往复摩擦磨损试验,并研究了在有无润滑条件下,不同工艺对磷化膜摩擦磨损性能的影响.采用扫描电子显微镜和能谱仪表征了磨损前后磷化膜表面的组织形貌和化学成分,并分析了其磨损失效机制.结果表明,通过工艺Ⅱ制备的磷化膜具有最优的摩擦磨损性能.磷化膜特有的孔隙结构具有储油能力,有利于改善其摩擦学性能.随着法向载荷的增加,磷化膜的塑性变形增大,抗剪切强度降低,且摩擦系数呈先缓慢下降后急剧上升的趋势.