Q195热轧带钢脱氧过程非金属夹杂物生成热力学及工业实践

钢中非金属夹杂物主要来源于转炉出钢脱氧过程,国内某钢厂生产Q195热轧带钢采用硅-锰预脱氧和铝终脱氧,钢液中预脱氧产物主要为SiO₂和MnO,在吹氩过程由于铝元素的终脱氧,夹杂物中Al₂O₃含量逐渐升高,SiO₂含量逐渐降低,MnO含量几乎不变,使用FactSage软件通过理论计算解释了夹杂物成分演变规律。同时利用FactSage软件计算了Q195带钢Al、Si、Mn单独脱氧曲线以及Al-Si、Al-Mn和Si-Mn复合脱氧曲线,并与纯铁液脱氧曲线进行了对比,实际钢液脱氧曲线与纯铁液脱氧曲线有较大区别,各种元素间相互耦合作用,共同决定了某一元素的脱氧能力。     

基于特征间隔的煤矿钢丝绳芯输送带接头自动定位方法

针对煤矿钢丝绳芯输送带接头断裂问题,构建了基于弱磁与行程检测的接头自动检测系统,并提出了一种基于特征间隔的接头自动定位方法。该方法通过自动检测特征间隔来确定特征接头,根据特征接头对输送带接头进行自动编号,并将自动编号与实际输送带接头编号一一对应,从而实现接头自动定位。运用多个煤矿的钢丝绳芯输送带接头检测信号对提出的自动定位方法进行了试验验证,试验结果表明该方法实现了钢丝绳芯输送带接头的准确定位。     

多场耦合多方向振动俘能器建模及响应分析

针对多方向振动俘能器对低频、低幅值激励的响应输出性能低等问题,在振动俘能结构中引入非线性磁吸力,提高俘能器的响应频带和能量转换效率。研究了非线性磁振子模型,建立了基于广义Hamilton变分原理的横、纵向振动系统机电耦合模型,对系统动力学方程进行无量纲化并数值求解。搭建了振动俘能器性能测试平台,开展了多场耦合振动俘能器频谱特性及响应输出的分析实验。结果表明,引入磁铁可显著提高系统能量转换效率,当磁铁间距15mm、激励幅值0.5m/s~2时,相比无磁力输入的情况,系统响应电压提高了6倍左右,谐振频率从18Hz降至9.5Hz左右,解决了压电俘能器频带窄、响应频率高及输出电压低等问题。     

多段直立炉用于陕北低阶碎煤热解的适用性研究

为拓宽多段直立热解炉的适用范围,以陕北低阶碎煤为实验对象,搭建移动床层阻力测定装置和连续热解实验装置,研究不同因素对移动床层阻力和气体含尘量的影响,并分析热解产品的性质.结果表明:床层阻力分别随气体流速和床层高度的增加而增大,随下料速度的加快而减小,床层静态阻力比动态阻力高15%左右,气体流速影响最为显著,其次为床层高度和下料速度;当床层高度和下料速度一定时,气体含尘量随气体流速的增加而增大,粉尘平均粒径为87μm;热解实验所得半焦产率为66.21%,焦油收率为8.72%,达到格金产率的85%,实验系统热效率为88%.     

基于移动互联网的小型水库大坝安全巡查系统应用及研究

广东省小型水库数量众多、分散、管理难度大的特点给水利部门的管理工作带来诸多不便,而水库大坝现场巡查是大坝安全管理不可或缺、极为重要的环节。基于移动互联网和GIS技术,结合"一个登录门户,分级权限管理"的设计思想,以信息采集层、网络传输层、资源共享层、综合业务应用层的架构设计小型水库大坝安全巡查系统,分别介绍系统中的采用Java EE开发的水库大坝巡查管理平台,以及基于Android/iOS的移动巡查终端的业务流程、功能实现等内容。该系统能够明确水库大坝的巡查部位、频次和路线,规范巡查行为,进一步提升水库大坝安全管理标准化、专业化水平。     

4-1型柔索驱动并联机器人稳定性度量及其灵敏度分析EI北大核心CSCD

4-1型柔索驱动并联机器人性能优越具有较好的应用潜力,但评价并保证机器人末端执行器的稳定性任务艰巨。为此,对4-1型柔索驱动并联机器人的稳定性度量方法进行研究,提出一种融合机器人末端执行器位置和约束力影响因子的稳定性度量方法及其指标;建立4-1型柔索驱动并联机器人稳定性灵敏度分析模型,探索并分析末端执行器位置和柔索驱动力等因素对机器人稳定性的影响程度,提出采用关联度研究和分析末端执行器位置及柔索驱动力等参数对机器人稳定性的影响程度。以4索驱动拣矸机器人为例,对所建立的稳定性度量模型及其敏感度分析模型进行仿真研究,得出了能够保证拣矸机器人末端抓斗满足预定稳定性要求的位置点集。稳定性敏感度研究结果表明:拣矸机器人稳定性对驱动力影响因素的敏感度较大,关联度为0.9387~0.9647;其次为位置影响因素,关联度为0.5439~0.7743。     

单轴晶体中修正圆Airy光束沿光轴的传播特性分析

研究了频谱受调制的修正圆Airy光束（MCAB）在单轴晶体中沿光轴的传播特性。与其他光束一样，左旋圆偏振（LHCP）的MCAB沿单轴晶体光轴传播时会激发拓扑电荷数为2的涡旋右旋圆偏振（RHCP）分量。MCAB在晶体传播时，LHCP分量和RHCP分量都会出现“突然自聚焦效应”，不带涡旋的LHCP分量在焦点附近形成实心光束，而RHCP分量由于具有涡旋相位而在焦点附近形成空心光束。单轴晶体的各向异性导致LHCP分量比涡旋RHCP分量更早出现最大光强。选择合适的频谱调制参数，MCAB的“突然自聚焦效应”强度约为普通圆Airy光束（CAB）的3.4倍；在晶体长度为10 cm的情况下，不带涡旋的LHCP分量转化为涡旋RHCP分量的效率可达43.28%，比普通CAB高约10%。     

滚动轴承优选WPE与ANVTPSO-BPNN故障诊断

为了提高滚动轴承故障诊断的效率和准确率，提出一种基于优选小波包能量（wavelet packet energy，简称WPE）联合自适应无速度项粒子群优化前馈神经网络（adaptive no velocity term particle swarm optimization-back propagation neural network，简称ANVTPSO-BPNN）的滚动轴承故障诊断方法。首先，采用小波分析对轴承振动信号进行消噪，并通过小波包分解提取能量特征，对基函数和分解层数进行优选；其次，采用自适应方式调节PSO算法的惯性权重和学习因子，并对标准PSO算法舍弃速度项以避免粒子初始速度对算法收敛速度和求解精度的影响；最后，针对某滚动轴承的实测数据，完成了5种不同策略的BPNN算法验证。结果表明：提出的方法迭代步数只有273步，诊断精度达到99%，较消噪前后的BPNN及消噪后的2种PSO-BPNN，具有更高的诊断效率和准确率。     

柔索驱动拣矸机器人分拣轨迹跟踪控制研究

柔索驱动并联机器人具有运动速度快、工作空间大以及动态承载能力强等优点而被用于煤矸石的快速精准分拣。然而，由于柔索的柔性和单向受力特性，在运动过程中柔索必须时刻保持张紧，使得柔索驱动拣矸机器人的精准分拣控制面临着巨大挑战。同时，拣矸置矸过程所导致的动态冲击和动力学参数的不确定、以及外界干扰等因素势必会影响拣矸机器人末端抓斗的运动精度，甚至导致目标矸石的抓取工作失败。因此，提出了一种能够保障拣矸机器人末端抓斗运动精度的鲁棒自适应模糊控制策略，以克服拣矸置矸过程所产生的动力学参数扰动和外界干扰等因素的影响。基于Lyapunov稳定性理论，证明了所提控制策略的稳定性。并通过空间螺旋轨迹和实用的分拣轨迹对所提出控制策略的控制效果进行了仿真分析。结果表明：末端抓斗对预定运动轨迹的跟踪效果良好，最大位置跟踪误差和均方根误差分别为2×10^-2 m和8.986 7×10^-4 m；柔索驱动力光滑连续且满足柔索驱动力约束条件。证明了文中鲁棒自适应模糊控制策略对柔索驱动拣矸机器人轨迹跟踪控制有效且可靠。研究能够为柔索驱动拣矸机器人的进一步应用奠定良好的理论基础。     

基于超声导波的方钻杆检测方法研究

针对传统超声在检测长达十余米的方钻杆时效率极端低下的问题，提出基于超声导波的方钻杆检测方法。首先，利用半解析有限元方法，求解方钻杆结构的频散方程并绘制频散曲线，选择群速度值最大、曲线比较平坦、频率范围为70 kHz～130 kHz的L(0,2)作为方钻杆的检测模态；其次，优化选取中心频率为100 kHz的L(0,2)模态作为激励信号，以尺寸为25 mm×5 mm×0.5 mm的环形压电晶片阵列作为传感器，提高L(0,2)模态在100 kHz的信噪比；最后，基于仿真和实验方法，采用L(0,2)模态导波对方钻杆进行了检测。结果表明，L(0,2)超声导波能够有效检测整根方钻杆面上和棱上的圆孔及槽型缺陷，提高了检测效率，为方钻杆的检测提供了一种新的思路和方法。