超疏水表面高效制备方法及其在养殖工程中的应用

目前规模养殖业中养殖舍内灰尘、皮屑、粪污沾染问题严重,严重影响了环境清洁与动物健康。金属超疏水表面由于具有的特殊性质,有望成为改善养殖环境的重要手段。以鸭羽表面结构为仿生原型,以不锈钢为基底材料,利用激光加工方法制备仿生结构,同时利用低温硅油-热处理方法改变表面化学。最后通过超景深显微镜、SEM、XPS、接触角测量仪等对表面的理化性质进行测试。结果表明,通过表面结构与化学的双重影响,制备后的表面获得较好的超疏水性（接触角156.8°,滚动角2.7°）,表面的自清洁性获得大幅提升,同时表面粪污粘附情况得到明显优化。通过激光-硅油热处理工艺,加工效率与经济性相比于传统超疏水表面制备方法得到显著提升,且制备过程清洁环保,可为仿生超疏水功能表面在养殖工程中的应用提供重要支持。     

滑块式球形转子泵的振动抑制研究

滑块式球形转子泵结构简单,无工作死点且一周双排量,适用于超微型液压泵,但旋转盘的往复式运动和流量脉动会造成振动加剧。对球形泵进行动力学建模,得到活塞的惯性力偶矩,以及旋转盘运动时产生的陀螺力矩。由力矩曲线可知整体力矩大小取决于陀螺力矩。建立球形泵的容积方程,对其用插值法取得流量变化曲线。采用多泵合成的减振措施,抵消陀螺力矩和流量脉动,降低振动。通过ADAMS-Vibration对整机在力矩作用下的振动响应进行仿真,MATLAB模拟多泵的流量变化曲线,多泵的振动幅值和流量脉动均大幅减小,证明减振措施的有效性。     

黏性土中单桩贯入桩–土界面超孔压和土压测试现场试验

黏性土地基中静压桩沉桩过程桩–土界面受力变化是岩土工程中常见的问题。在东营某工地黏性土地基中进行了足尺静压桩的贯入试验,重点监测了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力和土压力随入土深度的变化规律,并分析了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力的关系,在同一入土深度桩–土界面土压力的变化特性,重点研究了影响桩–土界面有效土压力分布的原因。测试结果表明:沉桩引起的桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力比值最大是1.08,且该比值沿桩身向上逐渐减小;同一入土深度桩身不同h/L位置处桩–土界面土压力存在"侧压力退化"现象,且随着h/L的增加,该退化现象会越发明显,h/L=11/12位置处桩–土界面土压力仅约为10 kPa;除h/L=11/12位置处,桩身其它不同h/L位置处桩–土界面有效土压力是桩–土界面超孔隙水压力的1.88～2.20倍。研究成果对黏性土地基中静压桩施工和承载力确定具有一定的工程指导意义。     

钢-钢筋混凝土塔式组合结构模型振动台试验研究

对一利用太阳能发电的钢-钢筋混凝土塔式组合结构原型进行1/18缩尺比模型设计,并开展了模型结构模拟地震振动台试验,以研究结构的抗震性能。通过分析试验中加速度响应、位移响应和应变响应,得到钢-钢筋混凝土塔式组合结构在地震激励作用下的受力性能。结果表明：钢-钢筋混凝土塔式组合结构底部在水平向地震作用下,承受巨大的剪力,最早出现严重的水平向贯通性破坏裂缝;加速度放大系数沿着结构高度升高而逐渐增大;随着台面激励加速度输入值的增大,加速度放大系数逐渐减小;位移反应随着结构高度增加而逐渐增大,塔顶结构有明显的鞭梢效应;8度罕遇地震作用下,X向最大位移172mm;混凝土筒壁最薄处,结构应变反应最大。钢塔顶结构的塔柱底部和底部斜杆应力较大,出现了局部屈曲变形。     

含孔洞的Al2Cu单轴拉伸的分子动力学模拟

建立含孔洞的Al₂Cu分子动力学模拟模型,采用嵌入原子法模拟Al₂Cu模型在常温、恒定工程应变速率的拉伸环境下孔洞大小、数量及孔洞分布对Al₂Cu力学性能的影响。研究结果表明：孔洞的出现使模型内部出现了自由表面并在孔洞内边缘产生了应力集中,从而大大降低材料的抗拉强度以及变形能力;孔洞增大,Al₂Cu的塑性和抗拉强度均明显下降;不同孔洞数量对应的应力应变曲线在弹性变形阶段基本重合,孔洞增多,Al₂Cu的塑性以及抗拉强度都有不同程度的下降;改变孔洞分布,孔洞连线方向与拉伸方向的夹角越小,Al₂Cu表现出越强的塑性和抗拉强度。     

磁力搅拌电火花加工工艺对镍钛合金表面特征及疏水性的影响

采用磁力搅拌电火花加工工艺在镍钛合金表面制备疏水性表面来提高其生物相容性,研究工艺参数对表面特征及疏水性的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）对工件表面形貌进行分析,使用光学接触角测量仪和TR200粗糙度仪分别测量接触角和表面粗糙度值。结果表明：磁力搅拌电火花加工参数对表面形貌特征及疏水性影响显著。当电流为1.5 A时,表面熔凝凸起随脉宽的增大而增大,在脉宽为60 μs时其表面含有尺寸合适的熔凝凸起,接触角达到峰值为138.2°;当电流为4.5 A时,表面富含气孔特征,表面气孔的深度在脉宽为60 μs时达到最大值,其表面接触角为133.6°。表面粗糙度对疏水性能无直接影响。采用磁力搅拌电火花加工工艺,可以大幅提升镍钛合金表面的疏水性。     

回流温度对单板/板级BGA无铅焊点的剪切力学行为影响

采用试验的方法研究回流温度对Sn3.0Ag0.5Cu,Sn0.3Ag0.7Cu,Sn0.3Ag0.7Cu-0.07La-0.05Ce三种无铅钎料在单板结构/板级结构中剪切性能的影响.结果表明,随着回流温度的升高,单板结构中高银焊点的抗剪强度最高且一直增加,低银焊点呈现出先增加后降低的趋势.板级结构中焊点的抗剪强度均随回流温度的升高呈现出先增加后降低的趋势,其中添加稀土元素的低银焊点的抗剪强度最高.两种结构中焊点的至断位移均随回流温度的升高而降低.板级结构中,随着回流温度的升高,高银焊点的断裂模式由韧性断裂向脆性断裂转变,而低银焊点则一直为韧性断裂,其断裂位置向IMC方向移动.     

热镀锌连退过程C翘机理及其预报模型

 为有效降低带钢C翘发生风险,提高其表面镀层均匀性,研究了热镀锌连退过程C翘形成机理。充分考虑到热镀锌连退过程的设备与工艺特点,从弹塑性力学角度详细分析带钢C翘形成机理,并推导出C翘机理力学模型。采用条元法建立带钢C翘预报计算模型,并基于此采用优化递推法成功解决生产应用C翘预报模型难点。最后,在此基础上编制热镀锌机组连退过程带钢C翘预报软件应用于现场,并分别预报两种典型规格带钢在炉内不同工艺段板形翘曲演变过程。结果表明,机组出口板形预报值与其实测值的偏差满足产品精度要求,该模型能实时预测炉内工艺段板形,为后续工艺参数优化提供理论指导,具有进一步推广应用的价值。     

基于灰关联的PSO-BP神经网络的高层住宅造价估算

针对高层住宅工程造价管理的难点及传统造价估算方法存在的不足,采用灰关联分析与粒子群优化的 BP 神经网络相结合的方法,以高层住宅工程特征指标为网络的输入向量,达到快速、准确地估算高层住宅工程造价的目标。借助文献回顾法与灰关联分析法系统地确定工程特征指标体系并作为神经网络的输入向量;引入 PSO 算法优化 BP 网络的权值及阈值,解决网络收敛速度慢、易陷入局部极小值等缺点。并通过实例验证构建的模型,提高了前期决策阶段造价估算的精确度,实现了快速估算     

东昆仑沙丘低缓磁异常区深部铁多金属矿床找矿标志

那陵郭勒河沙丘地区位于东昆仑祁漫塔格早古生代裂陷槽,经历了早古生代及晚古生代—早中生代的复合造山作用,发育多期次岩浆活动和成矿作用,具有较好的铁多金属找矿前景。文章通过研究沙丘铁多金属矿的成矿地质背景、矿床特征、地磁异常和地球化学异常等,探讨了其找矿标志。研究表明:沙丘地区铁多金属矿床成因类型属接触交代型(矽卡岩型),矽卡岩与磁铁矿体在空间分布紧密共生,是重要的找矿标志;引起该区磁异常的主要地质体为闪锌磁铁矿矿石、闪锌磁铁矿化矽卡岩、矽卡岩、闪长岩、硅质岩、玄武岩、钾长花岗斑岩;利用物探磁异常找寻磁铁矿作用显著,在低缓磁异常区、正负异常接触部位是找寻铁多金属矿最重要也是最直接的找矿标志。