覆岩结构类型与开采覆岩损害特征分析

煤层开采打破了上覆岩层原有的平衡,必然引起岩层的移动、破断,导致应力场和裂隙场的改变,工作面出现矿压显现。上覆岩层的岩性和组合结构对工作面开采覆岩损害特征分布影响显著,一般岩性越坚硬,上覆岩层应力集中程度越高,采动裂隙越发育,矿压显现也越明显;坚硬岩层尤其是关键层对覆岩的破断运动起控制作用,覆岩破断发展到一定层位后软弱岩层往往是抑制覆岩破断进一步向上发展的关键。当工作面上覆岩层同时存在远近场关键层时,近场关键层的周期性破断引起裂隙带范围内岩层的运动和工作面周期来压;而远场关键层的周期性破断导致地表裂缝或台阶下沉,工作面压力急剧上升,有时甚至导致煤矿动压灾害,尤其是远近场关键层同步破断时动力现象更明显。通过地面钻孔使远场关键层提前破断是防止此类动力灾害的关键。     

综采工作面过上覆煤柱技术研究

近距离上层煤开采过后留有许多残余煤柱,这些煤柱往往导致下层煤开采过程中出现强烈的矿压显现情况。针对综采工作面过上覆采空区煤柱矿压显现剧烈的问题,以山西上榆泉煤矿工作面地质条件为基础,对相邻43303工作面回采过程中的矿压显现情况进行了总结分析,确定上层煤煤柱与本层煤顶板形成的次生顶板结构是造成工作面来压强度增大的主要原因,并从43302工作面过上覆煤柱前、中、后三个阶段,制定了改变采高、调斜、顶板预裂以及加快工作面推进速度等技术措施。根据现场实践效果,采用该措施能够减弱工作面矿压显现强度,改善工作面片帮、冒顶等情况,实现对工作面降压的目的,具有良好的应用效果。     

Research of laser remelting on the thermal-mechanical behaviors and heat treatment of yttria-stabilized zirconia coatings

In this study, the thermal and mechanical behaviors were investigated by simulating laser remelting of atmospheric plasma-sprayed yttria-stabilized zirconia coatings, and the molten depth and regions of stress concentration were compared between simulation and experiment. The heat  treatment process of the remelted coating was also simulated. The crack formation mechanism in the YSZ coating remelted by laser and the heat-treatment effect on residual stress were investigated. Results showed that the simulated results were consistent with the experimental measurements, and the residual thermal stress was the main cause of cracks formation. The coating remelted by a laser power of 1500 W and a scanning rate of 9 mm/s possessed less residual concentrated stress and segmented cracks. Heat treatment released concentrated stress, which was still accurate for the ceramic coating. If the coatings were slowly heated to demonstrate heat treatment after laser remelting, the cracks in the remelted layer decreased correspondingly.     

钢铁生产的水能关系分析

从钢铁生产过程中水资源使用时的能耗角度研究了钢铁联合企业的水能关系,提出了水能强度的概念来评价企业生产过程中水资源利用的节能水平,建立了钢铁企业的水能关系模型。以中国某大型钢铁联合企业为例,计算并分析了该企业的水能关系。该企业总的水能量为55 709 kW·h/h,重复用水水能量占整个钢铁企业全部水能量的82%,补水水能量占16%,排水水能量占1%;各工序中热轧工序占比最大,其次是炼铁、炼钢工序,冷轧、烧结和炼焦工序较低。该企业的吨钢水能强度为0.208 kW·h/m3,炼铁工序的水能强度最高,热轧、炼钢工序次之,烧结、冷轧和炼焦工序较低。最后,从钢铁生产过程水资源利用的角度得到节能的方向及措施。     

自主式水下机器人试验平台研制与实验研究

为了进行自主式水下机器人智能行为的研究,自行研制了“海狸”水下机器人试验平台．介绍了“海狸”水下机器人的系统结构,在分析推进器性能的基础上,通过数字罗盘、加速度计以及深度计等传感器获得的运行速度、角速度等位姿信息,建立了水下机器人前向运动模型,进行了水下机器人运动控制与状态监测系统的实验研究．水池实验结果表明,“海狸”水下机器人可实现自主式水下机器人的基本运动控制,所建立的水下机器人前向运动模型能够描述水下机器人试验平台的动态行为,状态监测算法能够识别水下机器人的典型故障,从而验证了所提算法的有效性,同时也验证了作为水下机器人智能行为研究载体的试验平台的有效性和可行性．     

Impact of surfactants on the lipase digestibility of gum arabic-stabilized O/W emulsions

The bioavailability of lipids from an emulsion can be controlled and regulated by the property of the stabilizing interfacial layer. Here we evaluate how low-molecular weight surfactants including hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), sodium dodecyl sulfate (SDS), and Tween 80 (T80) influence the interfacial behavior of lipase and bile extract on the surface of lipid droplets stabilized with gum arabic (GA). The lipolysis behavior was influenced by surfactant type and concentration. The results showed that anionic SDS could completely displace GA from droplet surface. Cationic CTAB might either adsorb onto existing GA layers or displace GA, whereas non-ionic T80 could co-adsorb with GA on the interface. When the concentration of surfactants was much higher than the critical micelle concentration (CMC), all the surfactants would form a dense adsorption layer on the droplet interface to prevent lipase from the direct contact with lipids. A considerable amount of surfactant in the aqueous phase may also compete with the bile salt and lipase, thus leading to suppressed digestion of lipids. Ionic surfactants would denature the lipase resulting in reduced enzyme activity, and T80 micelles may interact with the lipase, hindering their adsorption onto the droplet interface as well. These results were confirmed both by the digestion model and interfacial techniques. The results provided guidance for the development of emulsion-based delivery systems for functional lipid foods.     

h-BN各向异性热膨胀和热输运特性的第一性原理研究

热填料的热膨胀系数和热导率是设计热管理和热防护复合材料的关键参考因素.六方氮化硼(h-BN)由于其独特的优点是最常用的热填料之一.但由于不同测试方法和测试样品的不一致性,其热膨胀系数和热导率的精确数值尚不清楚.本文分别用基于密度泛函理论的准谐近似方法和声子玻耳兹曼输运方程理论精确计算了h-BN沿层间和层内方向的热膨胀系...     

不同米蛋白组分与镉的结合规律

对制备的4种不同米蛋白样品与镉进行结合动力学、热力学分析,结果表明:4种蛋白与镉结合的速度均非常快,30min就达到了反应平衡;其中,醇溶蛋白与镉的结合量最高(23.78mg/g),球蛋白的q值最低(3.64mg/g);结合过程符合准二级动力学模型;与Freundlich模型相比,Langmuir模型能更好地用来描述4种蛋白的等温吸附;结合反应的ΔG°值均为负值,而ΔH°均为正值,表明都是自发的吸热反应;酶提蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白的ΔH°分别为41.44,40.32,58.75kJ/mol,推测它们与镉的结合是配位结合,其中醇溶蛋白可能是多齿配位;氨基酸组成的不同,可能是影响4种米蛋白与镉结合的主要因素,谷氨酸和天冬氨酸含量之和与q值的相关性达到了0.967。     

立式回转线切割加工电极丝双向耦合动态行为理论研究

为了从理论上分析研究旋转运动对电极丝动态行为的影响,从动力学角度揭示旋转电极丝线切割加工机理,将电极丝简化成旋转细长轴,分析电极丝动态特性.首先应用Hamilton分析力学原理建立旋转电极丝的动力学方程,得到两个相互耦合的微分方程,研究分析了在放电爆炸外力作用下,因为旋转运动产生耦合方向的振动.揭示了旋转电极丝旋转运动的离心力产生的定心性以及轴向力产生的横张力作用,对于指导机床设计改进和实际加工有重要的理论意义.     

离散型制造业MES应用开发研究

采用计算机及网络技术,设计中小型制造企业MES模型,不改变现有制造车间基础设施,采集自动化设备、常规非自动化加工设备等生产现场数据与作业流程等数据,实施生产调度、生产监控与质量控制,并通过改造和提升传统制造业技术水平,提高其产品质量和劳动生产率.先后已在浙江、江苏、上海、云南和福建有关企业应用,产品涉及汽车座垫革、水泥、汽车车灯、起重机械、阻尼器、汽车橡胶轮胎、风力发电等,提高企业管理与服务质量,提升了产品的技术附加值,通过生产数据统计分析、在线监控与生产控制等实现生产调度,节省了原材料和能源量消耗,提高产能,增强了企业快速响应市场需求的能力.通过高新技术改造提升传统制造业,为制造企业信息化建设奠定基础,经济与社会效益显著.