常温挤出糖霜3D打印机设计

目的:设计一款满足安全、卫生、操作便捷、结构性能稳定等要求的糖霜制品3D打印机.方法:打印机主要包括机械结构和控制系统,机械结构方面采用龙门架结构,并对传统的打印料罐进行改良.控制系统采用“工控机+运动控制卡”的模式.结果:该打印机可快速更换料罐(30s内),打印机成型速度快(≥5000mm/min),速度可调;成型精度控制在1mm 以内;成型件的强度、膨胀率和表面粗糙度指标均较好.自带光源的图像识别及处理系统能够识别产品形状、个数及完整性等.结论:改良后的料罐提高了半流体食品打印的卫生性、生产效率,且便于耗材的更换,能加工出复杂糖画模型以满足造型独特的个性化糖艺制品的需求.     

碳纤维连续抽油杆夹持技术

碳纤维连续抽油杆(简称碳纤维杆)具有质量轻、抗拉强度高和抗腐蚀性强等优点,用于深井、超深井和腐蚀性油井可大大降低能耗、提高采油效率,但是由于碳纤维杆的抗剪能力差、表面摩擦因数低,已有的碳纤维杆夹持系统提升力不足、伤杆断杆等问题突出,大大影响了碳纤维杆技术的推广应用。为了解决碳纤维杆的夹持难题,开展了碳纤维杆的基础性能评价、夹持摩擦副材料开发、表面结构及介质影响配套夹持系统试验等方面的研究工作。通过试验对比研究,优选了碳纤维杆的夹持摩擦副材料和夹持表面结构形式,提高了对碳纤维杆夹持的提升力和可靠性;结合碳纤维杆作业机注入头夹持系统非对称运动的特性,优化了夹持块的结构,并对夹持块切入角部位采用软合金材料,解决了碳纤维杆夹持时存在的错位夹持块弯折咬杆和注入头运转时的切入角磕碰伤杆问题。配套作业机注入头形成的碳纤维杆无损伤夹持技术,为碳纤维杆技术在油田的推广应用奠定了基础。     

乌兰矿采矿现状及技术应对方案

本文分析了乌兰矿投产前期采矿现状及存在的主要问题,针对该矿所处蒙古国经济落后、投资风险大的现实状况,为避免生产中断、规避投资风险,早日回收前期投资考虑,采取了双斜坡道开拓、全尾胶结充填、高端壁空场嗣后充填采矿、多中段组合式连续开采等系列技术应对方案。大大降低了一次性投资规模及投资风险,前期投资得以快速回笼的同时,矿山产能也充分释放,确保了矿山的持续稳定,取得了较好的经济和社会效益。为海外地下近地表矿体开采矿山规避投资风险提供了很好的技术方案借鉴。     

基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

3D打印裂隙岩体动态力学性能及能量耗散规律初探

地下岩体结构经常遭受到地震、爆炸、冲击振动等产生的动力扰动，利用3D打印技术的优势研究冲击荷载下岩体动态力学性能对实现3D打印技术在工程领域的应用具有重要意义。采用φ50 mm的变截面霍普金森压杆(SHPB)装置，对含预制裂隙的3D打印岩体试样进行动态单轴压缩试验。研究结果表明：试样的动态抗压强度随着预制裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，当预制裂隙倾角为30°时试样强度最小，当预制裂隙倾角为90°时试样强度最大。与3D打印岩体试样的静态单轴压缩强度对比发现，3D打印砂性材料具有明显的率效应，当应变率为139.65 s^-1时，3D打印岩体试样的动态抗压强度是静态抗压强度的4.34倍。预制裂隙缺陷在一定程度上加剧了试样的能量耗散和破碎过程，并且30°倾角预制裂隙对试样能量耗散和破碎结果的影响程度最大。同时，3D打印岩体试样的能量耗散过程与破碎块度表现出明显的自相关性，所用的3D打印砂性材料的宏观破碎结果与能量耗散之间的关系与天然岩石材料有一定相似性，为今后3D打印材料模拟天然岩体应用于动态力学试验的可行性奠定了基础。     

跳车冲击过程中的桥梁动态位移响应分析

以1/4简构车辆和含阻尼简支梁桥为对象,建立可描述跳车冲击过程的车桥耦合振动分析模型。采用Newmark-β积分法获得车桥耦合系统振动响应的数值解。在不同高度、不同跳车位置以及不同车速等工况下,重点讨论跳车冲击过程中桥梁竖向动态位移响应的表现特征。数值分析表明:在文中考虑的跳车冲击工况下,桥梁竖向动态位移存在显著差异;不同跳车高度对动态位移峰值影响很小;不同跳车位置时的竖向动态位移表现各有不同,靠近跨中处,在桥梁前半跨发生跳车冲击对桥梁竖向动态位移值的影响明显大于后半跨,远离跨中处,桥梁前半跨动态位移值与后半跨相近,且最大竖向动态位移表现出滞后特征;不同车速对桥梁竖向位移值影响不同。     

NNI-1型C_5/C_6烷烃异构化催化剂长周期运行分析及建议

中国石化海南炼油化工有限公司0.2 Mt/a C5/C6烷烃异构化装置以连续重整装置的拔头油为原料,使用NNI-1催化剂,采用一次通过流程,不设脱异戊烷塔和稳定塔,经设在连续重整装置内的脱丁烷塔稳定处理后作为汽油调合组分。该装置于2006年9月开工投产,截至2015年3月已连续运行3个周期。长周期运行分析结果表明:前两个周期中NNI-1催化剂具有较高的异构化活性及选择性,C5异构化率为60%左右,C6异构化率为80%左右,C6选择性为15%左右,产品辛烷值基本达到技术指标要求(RON≥78);而在第三周期运行中,催化剂积炭增加等原因导致其异构化活性及选择性降低,异构化产品辛烷值提升能力呈现逐步衰减的趋势,提高反应苛刻度已不能弥补催化剂活性下降造成的产品辛烷值降低。为保证装置长周期运行,建议择机停工对催化剂进行再生,或是直接换用与装置原料性质匹配的异构化催化剂。     

加湿器外壳逆向工程与3D打印的应用

本文以加湿器外壳为例,通过一系列教学认识和操作,让学生对现代化技术产生充分的认识和兴趣,促进学生的积极和创新能力。