大型冷库螺杆压缩机几何特征及型线优化研究

目的 针对大型冷库系统用螺杆压缩机的型线设计与优化问题,建立型线几何特征计算数学模型,为螺杆压缩机型线设计与优化提供理论依据。方法 以目前广泛采用的GHH型线为研究对象,基于本文采用的型线几何特征计算方法,发现GHH型线的接触线不连续。采用圆弧-圆弧包络线共轭曲线对代替原始GHH型线中的圆弧-圆弧共轭曲线对,实现接触线的连续,提出修正的GHH型线。进而以修正的GHH型线为研究对象,分析节圆半径、齿高、双边长度等型线参数对接触线、啮合线、泄漏三角形等型线几何特征的影响。结果 研究发现,泄漏三角形的面积与节圆半径、导程呈线性正相关,与齿高、双边长度呈线性负相关,其中双边长度对泄漏三角形的面积影响最大。具体地,当节圆半径由48mm增大至60 mm时,面积利用系数由0.462减小为0.427,接触线长度由174.5 mm增大至182.2 mm,泄漏三角形面积由1.7mm²增大至8.2mm²。结论 本文建立了转子型线几何特征快速计算数学模型,对GHH型线进行了优化,实现了螺杆转子接触线的连续,揭示了型线参数对型线几何特征的影响规律,为转子型线优化提供了...     

水库淤积测量点云剖面分析系统研发与应用

针对水库淤积测量范围广、点云数据密度大,淤积分析中剖面提取耗时长,研发水库淤积测量点云剖面分析系统。首先在三维可视化中读取水库不同时期的水下三维点云数据;然后通过交互式操作拾取点云对应的区域两点坐标,生成竖直向的剖面;再计算所有点云数据到剖面的距离,筛选出该距离满足小于某个阈值条件下的所有点,投影到剖面上,拟合出不同时期剖面线进行对比分析。工程实例表明,该系统为水库不同时期淤积程度分析提供一种简单、快速的技术手段,具有较好的应用推广价值。     

两种雪茄烟分段烟气香气成分及香气特征差异分析

为探究雪茄烟前、中、后3段烟气的差异性,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对长城2号和蒙特4号两种雪茄烟分段烟气香气成分进行检测,结合感官评价和气味贡献权重对雪茄烟香气特征进行研究,并基于偏最小二乘判别分析(PLS-DA)法筛选雪茄烟中关键差异香气成分。结果表明:抽吸过程中烟支变短、截留效果减弱,雪茄烟烟气中香气成分的数量和释放量整体呈增加趋势;在雪茄烟气味贡献权重中,随着抽吸的进行,长城2号的豆香和木香减弱、咖啡香增强,蒙特4号的豆香减弱、辛香增强,这些气味的权重变化与感官评价结果具有一致性;长城2号中引起香气特征变化的有γ-己内酯、糠酸、苯乙酮、苯乙酸、2,6-二甲基吡嗪等12个关键差异香气成分,蒙特4号中引起香气特征变化的有雪松醇、2-甲基丁醛、4-乙烯基愈创木酚、愈创木酚、γ-壬内酯等11个关键差异香气成分。该研究结果反映了雪茄烟抽吸过程中烟气成分变化规律,并解释了抽吸过程中风味变化的原因。     

轨道车辆用牵引橡胶球铰的结构优化

针对轨道车辆用牵引橡胶球铰（简称牵引橡胶球铰）的失效情况,分析了其载荷工况特点和初始结构的不足,并对牵引橡胶球铰进行结构优化。结果表明：Ogden 4阶超弹本构模型对牵引橡胶球铰的橡胶材料大变形仿真分析精度较高;通过设置合理的径向预压缩量、合理增大橡胶层厚度、采用流线形橡胶型面等可以优化牵引橡胶球铰的结构,有效减小牵引橡胶球铰的橡胶部分应力和应变,从而延长牵引橡胶球铰的疲劳寿命。本研究可为大变形牵引橡胶球铰的设计提供参考。     

面向机器人加工复杂轮廓误差控制的策略研究

针对机器人加工复杂曲面零件,提出一种面向加工轮廓误差的控制策略.通过向量的形式定义了机器人加工任务的轮廓误差,结合双向搜索、斐波那契搜索和球面线性插补算法,对机器人轮廓误差进行了估计;在此基础上通过将加权轮廓误差分量补偿到机器人任务空间的速度指令中,设计了机器人加工任务的轮廓控制策略.实验结果表明:对于位置和姿态轮廓误差,估计值与真实值的差异非常小,且与单纯的跟踪控制相比,位置和方向轮廓平均误差大约降低了 30％,验证了所提加工轮廓误差控制策略的有效性.     

面向回流焊工艺过程质量控制的温度场仿真技术研究

针对回流焊工艺过程中的质量控制问题,文章提出了一种创新的回流焊温度场仿真方法。该方法综合考虑热对流和热辐射的影响,以单温区炉腔作为回流炉,PCB组件作为被焊物体,借助Ansys Icepak软件模拟回流焊接过程,并搭建炉温测试平台用于监控PCB组件温度曲线,以分析其焊接质量。结果表明,仿真模型成功模拟了工艺参数组A～C的回流温度分布。仿真与实测温度曲线吻合较好,其中工艺参数组A实现了更高的焊接质量。文章提出的创新方法能够顺利实现回流焊工艺过程的质量控制,得到合理的回流温度曲线,为优化回流焊工艺提供了理论依据,有助于快速调整工艺参数以提高焊接质量和生产效率;同时该方法也可为其他类似工艺的温度场控制提供参考。     

超细水泥浆压堵融合提高高含水砂岩油藏油井产量

（目的意义）解决了现有深部调驱液流转向技术难以实现调堵剂深部有效放置,尤其是难以长效调控高渗条带的难题。采用超细水泥为调堵剂,使用压堵融合的调堵工艺将调堵剂进行深部放置,有效调控深部高渗条带,扩大注水波及体积,有效动用剩余油,能够以低成本高效的方式提高采收率。（方法过程）基于微细裂缝对水流优势方向控制的地质认识,以及水浸岩石力学强度下降30%的实验认识,采用高排量高压力的注入方式,构建压裂堵水结合的超细水泥深穿透液流转向调堵工艺。优化配套超细水泥配方体系,优化后配方为50%G级水泥+50%超细水泥+0.9%缓凝剂+1%减阻剂,水灰比为1∶0.8。通过2组2 m长填砂岩心不同排量与注入压力条件下的水泥物模实证实验,明确超细水泥浆深穿透运移作用机理,进一步针对中高渗油藏高渗条带,形成适应该工艺的技术体系,并开展现场试验。（结果现象）超细水泥浆性能优化后稠化时间8.5 h,失水量75 mL,析水率1%,流动度30 cm,表明优化后的封堵体系具有充足的施工时间。体系流动度好,析水率低,在储层中的滤失不显著,满足深部运移要求。物模实验结果表明,5 L/h低排量注入,水泥浆依靠渗流作用仅渗入40 cm;16 L/h大排量注入,水泥浆挤压岩心形成裂缝可实现2 m以上深穿透,作用距离延长4倍。中高渗油藏A36断块现场试验结果显示,实际施工压力与预期吻合,措施对近井吸水无影响。井组见效情况反映可以实现深部液流转向,有效期12个月以上,累计增油781 t。（结论建议）通过大排量、高压力的注入工艺可以使高密度、大剂量的水泥浆堵剂长效封堵深部高渗条带,实现深部液流转向。     

“堵/调/驱”一体化提高采收率实验研究——以渤海Q油田为例

为实现海上油田高效开发,该文针对渤海油藏环境,利用布什黏度计、扫描电镜和岩心驱替装置等开展了封堵体系优选、调驱体系基本性能和驱油效果的评价,并对比堵水、调剖、调驱单独施工和“堵水/调剖/调驱”一体施工的区别。研究表明,“无机+有机”复合凝胶体系初始黏度低,成胶强度高,注入性能和封堵性能良好,含水率≥30%;表面活性剂H1浓度＞800 mg/L时,稠油乳化降黏率超过80%。与分别实施“堵水、调剖和调驱”措施相比较,“堵/调/驱”一体实施降水增油效果显著,并且总注入量小,开发时间短,施工费用低,技术经济指标更优。     

基于激光点云数据的叶片型面三维重构

在四坐标叶片型面检测基础上,提出基于激光点云数据的叶片型面三维重构方法。激光位移传感器对叶片型面进行多视角扫描采样,快速采集叶片型面海量点云数据。运用由点到线到面的数学建模原理,先基于端点一阶导矢连续法拟合出光顺NURBS曲线,再依据分片能量法构建辅助曲面拟合出光顺NURBS曲面,最后对分片NURBS曲面进行统一描述,构造出精确光滑的叶片型面,实现叶片型面的三维重构。实验结果表明：采用该方法实现对各类叶片复杂型面的三维重构,重构误差均<0.015 mm,能够满足精密零件的测量需求。     

基于ConvLSTM的空间进动锥体目标HRRP序列预测

宽带雷达对空间进动锥体目标进行持续探测能够形成高分辨距离像（high resolution range profile,HRRP）序列。HRRP序列携带空间进动锥体目标的空间几何信息和运动规律等信息,是进行目标关联跟踪和分类识别的重要依据,因此研究空间进动锥体目标的HRRP序列预测具有重要意义。卷积长短时记忆（ConvLSTM）网络将CNN和LSTM二者的特点有效结合,能够充分挖掘HRRP序列的空间和时间特性,完成对HRRP的预测。本文基于空间锥体目标的进动模型建立了多种尺寸、运动速度和运动方向等不同参数的HRRP序列数据集,并利用此数据集根据HRRP特性设计实现了适用于空间进动椎体目标HRRP预测的ConvLSTM网络模型。为了测试本文设计的ConvLSTM网络预测效果,将ConvLSTM网络与二维卷积神经网络模型进行预测效果对比分析。仿真实验结果表明,ConvLSTM网络预测结果与物理光学法计算得到的HRRP一致性高,皮尔逊相关系数高达0.973 1,平均绝对误差低至0.033 4,相较于二维卷积神经网络预测结果更加准确。证明本文设计的ConvLSTM网络模型能够有效提取HRRP序列的时间和空间特征,实现对HRRP序列的高精度预测。