基于光纤光栅的小量程称重传感器设计

设计了一种小量程光纤布拉格光栅称重传感器,采用双孔单槽式悬臂梁型弹性体结构,并利用有限元软件ANSYS对弹性体结构进行优化设计,以满足小量程设计要求。采用四片光纤光栅布片方式,提高了传感器的灵敏度,并利用正应变和负应变的光纤光栅信号进行叠加,以补偿温度的影响。对传感器进行加载卸载实验,并对所设计的传感器进行了整体性能分析,实验结果表明,传感器的称重范围为0-4kg,线性度误差小于0.9%,温度补偿达到了一定效果,性能稳定,证明了设计方法的可行性。     

汤逊湖湖滨土壤中微塑料的污染分布特征

为探究汤逊湖湖滨土壤中微塑料的污染分布特征及其与土地利用类型之间的相关性,在汤逊湖湖滨采集7个典型区域的土壤样本,采用密度浮选法提取微塑料,使用光学显微镜和傅里叶变换红外光谱仪,分析土壤中微塑料的形状、粒径、颜色和成分等特征。结果表明：汤逊湖7个采样点的微塑料丰度为33.30～898.98 n/kg,总体平均丰度为（356.44±168.96）n/kg;碎片状微塑料占比最大;55.10%的微塑料粒径小于2 mm。微塑料颜色以白色、黄色和绿色为主。微塑料的主要成分为聚丙烯、聚苯乙烯和聚乙烯。分析土地利用类型与微塑料分布特征的相关性进一步发现,聚丙烯和碎片状微塑料丰度与工业用地面积之间均为正相关,与绿地面积之间为负相关。     

考虑附加接触变形的冷轧板带卷取过程模拟

在卷取过程中，由于卷取张力的作用与板带的弯曲变形会使带卷内部产生压应力，随着卷取层数的增多，压应力会增大。在实际生产中，由于板带存在表面粗糙轮廓，在压应力的作用下，除了板带本身会发生弹性变形外，各层表面粗糙轮廓相互接触时，在径向方向上也会产生附加接触变形，这在很大程度上影响了带卷内部的应力分布。在传统的解析方法中，卷取过程被视为薄壁筒逐层嵌套的轴对称模型。该模型往往通过改变径向弹性模量来体现层间接触带来的附加变形，然而当板带的材料、厚度以及表面粗糙度不同时，采用该方法计算径向弹性模量可能会出现偏差，且逐层嵌套模型与实际的缠绕型卷取存在差异。对于该差异，采用有限元方法对卷取过程的模拟更符合实际情况，但是针对具有附加接触变形的有限元研究未见报道。因此，为了克服上述方法中存在的不足，利用有限元软件MSC. Marc通过垫片单元建立了考虑接触附加变形的板带卷取模型，通过叠片压缩试验得到了板带附加变形量与压力的变化规律曲线，并将该曲线引入垫片单元来考虑接触附加变形，进而研究附加接触变形对带卷内部应力与卷筒所受压力的影响。