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透平叶片全域动应变-叶尖振动映射方法研究

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 298-304,410页

作者：王治良王维民张扬张旭龙李天晴北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 压缩机技术国家重点实验室北京100029

针对高速旋转叶片振动导致的叶片裂纹甚至断裂而影响设备运行安全的问题,研究了叶片全域动应变与叶尖振动幅值的映射关系,提出一种透平叶片弯曲及扭转共振下叶片动应变非接触式测试方法,可实现基于叶尖振动幅值的叶片动应变反演,为叶片... 详细信息

针对高速旋转叶片振动导致的叶片裂纹甚至断裂而影响设备运行安全的问题,研究了叶片全域动应变与叶尖振动幅值的映射关系,提出一种透平叶片弯曲及扭转共振下叶片动应变非接触式测试方法,可实现基于叶尖振动幅值的叶片动应变反演,为叶片疲劳寿命预测奠定基础。首先,以某透平叶片为对象,对叶片进行模态分析获取全域应变和幅值比,进行叶尖振动测量点的优化;其次,运用振动台对叶片进行振动激励试验,获得叶片1阶、2阶共振下模态频率和应变-位移响应比,并对有限元分析模型进行修正。研究结果表明,所提出的叶片动应变测试应变-位移相对误差小于10%,频率误差小于1%,证明了叶片动应变测试方法的有效性。

关键词：动应变叶片振动模态分析高频振动应变-位移响应

二级减速器故障系统建模及SVD-MMSE劣化评估

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振动．测试与诊断 2024年第3期44卷 580-588,624页

作者：解开泰章翔峰周建星余满华王胜男姚俊张旭龙新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

为检测故障齿轮劣化程度并进行有效的程度评估,通过有限元法建立含有正常、裂纹和断齿等3种齿轮状态的二级直齿轮减速器系统模型。首先,分别计算3种状态的齿轮时变啮合刚度,并综合考虑轴承支撑刚度,得到了3种不同状态下的轴承振动响应;... 详细信息

为检测故障齿轮劣化程度并进行有效的程度评估,通过有限元法建立含有正常、裂纹和断齿等3种齿轮状态的二级直齿轮减速器系统模型。首先,分别计算3种状态的齿轮时变啮合刚度,并综合考虑轴承支撑刚度,得到了3种不同状态下的轴承振动响应;其次,引入多元多尺度样本熵(multivariate multiscale sample entropy,简称MMSE)对故障齿轮的劣化程度进行分析;最后,引进奇异值分解(singular value decomposition,简称SVD)算法进行预处理,以达到更好的诊断效果来综合评定故障齿轮生命周期的劣化程度。结果表明:齿轮发生故障时,主要导致时频域信号发生转频调制,时域存在有规律的冲击,频域出现边频带,且分布在输入轴的转频及其倍频和啮频及其倍频处;随着故障程度的增加,劣化越发明显,频率成分也发生改变,致使MMSE值也随之变化,且整体呈单调递减趋势;SVD-MMSE算法能有效地对齿轮故障程度进行判别,降低了噪声对于劣化程度检测准确性的影响。

关键词：性能劣化有限元分析时变啮合刚度奇异值分解多元多尺度样本熵

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热阻式沥青混凝土路用性能及降温效果研究

科技创新与应用 2024年第10期14卷 71-74页

作者：刘飞张旭龙湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司武汉430071

热阻式沥青路面可以降低路面温度,但会对路面路用性能产生负面影响。因此,该研究在采用煅烧铝矾石制备热阻式沥青混凝土的基础上,采用有机硅树脂对煅烧铝矾石进行改性处理以保证沥青混凝土的路用性能。通过车辙试验、浸水马歇尔试验和... 详细信息

热阻式沥青路面可以降低路面温度,但会对路面路用性能产生负面影响。因此,该研究在采用煅烧铝矾石制备热阻式沥青混凝土的基础上,采用有机硅树脂对煅烧铝矾石进行改性处理以保证沥青混凝土的路用性能。通过车辙试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验分析热阻式沥青混凝土的路用性能;通过测试沥青混凝土试件的导热系数以及上下表面温度确定热阻式沥青混凝土的降温效果。试验结果表明,煅烧铝矾石的加入可提高沥青混凝土的高温稳定性;有机硅树脂对煅烧铝矾石沥青混凝土水稳定性的改善效果明显;煅烧铝矾石可扩大沥青混凝土试件上下表面的温度差,并显著减小试件的导热系数。综合热阻式沥青混凝土路用性能和降温效果的变化,对煅烧铝矾石进行有机改性处理,并将其替代天然粗集料的比例维持在75%左右,是比较适合煅烧铝矾石在热阻式沥青混凝土中应用的方式。

关键词：煅烧铝矾石有机硅树脂路用性能降温效果沥青混凝土

Fe^(2+)活化与电絮凝活化PAA对SMX的降解效果研究

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环境科学与技术 2024年第3期47卷 192-198页

作者：刘晓艳宋浪詹焕张旭龙黄金兵武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 湖北省浠水县人民政府办公室湖北黄冈438200

文章选用磺胺甲恶唑(SMX)作为研究对象,考察电絮凝活化过氧乙酸(EC/PAA)降解SMX的效果,并对EC/PAA体系的缓冲能力及对SMX降解机理进行探究。结果表明:在初始pH值为7、电解质Na_(2)SO_(4)浓度为50 mmol/L、PAA浓度为10 mg/L、SMX浓度为3 ... 详细信息

文章选用磺胺甲恶唑(SMX)作为研究对象,考察电絮凝活化过氧乙酸(EC/PAA)降解SMX的效果,并对EC/PAA体系的缓冲能力及对SMX降解机理进行探究。结果表明:在初始pH值为7、电解质Na_(2)SO_(4)浓度为50 mmol/L、PAA浓度为10 mg/L、SMX浓度为3 mg/L、初始电流强度为60mA和极板间距为2cm的最佳实验条件下,EC/PAA体系20 min内能降解96%的SMX;溶液中共存的H_(2)O_(2)与PAA能够产生协同作用,协同系数SI达到30.125 0。在反应初始pH值为4~8时,反应结束后p H值均可缓冲至7左右,表明该体系具有很好的p H缓冲作用和电絮凝作用;而Fe^(2+)/PAA体系对SMX的降解主要是通过改变溶液pH值进行的,没有缓冲作用。经电子顺磁共振(EPR)鉴别,EC/PAA缓冲体系中的活性物种主要为羟基自由基(·OH)、有机自由基(CH_(3)COO·和CH_(3)COOO·)以及1O2,大部分为·OH,这些自由基共同作用将SMX降解。

关键词：电絮凝活化过氧乙酸 ·OH 磺胺甲恶唑

基于反步法的电磁气量调节执行机构自适应积分滑模控制

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机电工程 2024年第9期41卷 1575-1583页

作者：张睿张旭龙王瑶张进杰赵得赓北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室北京100029 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094

往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量... 详细信息

往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量调节执行机构建立了考虑扰动的非线性模型;其次,利用反步法设计思想将高阶的电磁气量调节执行机构系统分解成了两个互相串联的低阶子系统,并在此基础上,结合滑模控制、自适应控制和积分控制的特点设计了一种复合型控制方法;最后,采用AMESim-Simulink联合仿真平台,对该控制方法与传统PID控制、滑模控制进行了不同角度的仿真分析对比。研究结果表明:在该控制方法下,电磁气量调节执行机构在的顶出和撤回过程中的最大跟踪误差平均值分别为9.6%和10.8%,平均落座速度分别为0.32 mm/s和0.98 mm/s,扰动造成的最大位移偏移量为1.3%。该控制方法能够保证跟踪误差快速收敛,提高位移跟踪精度,降低电磁气量调节执行机构的落座冲击,并对外部扰动具有强鲁棒性。

关键词：往复压缩机电磁气量调节执行机构无级气量调节反步控制自适应控制积分滑模控制平均跟踪误差落座冲击

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褐煤粉尘对矿区复垦土壤有机碳矿化及细菌群落的影响

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环境工程技术学报 2024年第05期14卷 1436-1443页

作者：王浩王伟薄慧娟张旭龙李泽瑾王海波张强靳东升山西农业大学资源环境学院土壤环境与养分资源山西省重点实验室中国农业大学资源与环境学院

煤粉尘沉降至地表后能够显著提高土壤有机碳含量，改变土壤理化性质和土壤微生物群落结构。通过添加褐煤粉尘的土壤培养试验，探究煤粉尘输入的有机碳对土壤有机碳矿化效果及细菌群落的影响。结果表明：在褐煤粉尘影响下，土壤CO2矿化... 详细信息

煤粉尘沉降至地表后能够显著提高土壤有机碳含量，改变土壤理化性质和土壤微生物群落结构。通过添加褐煤粉尘的土壤培养试验，探究煤粉尘输入的有机碳对土壤有机碳矿化效果及细菌群落的影响。结果表明：在褐煤粉尘影响下，土壤CO2矿化量和矿化速率较对照组最大提升55.02%和54.58%（第5天）；土壤易氧化有机碳和土壤微生物生物量碳含量在培养结束后较最大值分别降低40.75和141.39 mg/kg。添加褐煤粉尘导致变形菌门的相对丰度显著降低，而酸杆菌、放线杆菌和厚壁菌门的相对丰度升高。褐煤粉尘输入的有机组分能够在短期内产生激发效应，其自身被土壤细菌分解的过程也能促进土壤CO2的矿化累积，并且提高土壤细菌群落的多样性和变异程度。褐煤粉尘中的有机碳极大程度参与了土壤有机碳库周转过程。

关键词：褐煤粉尘矿化过程活性有机碳官能团结构土壤细菌群落

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瓯海挽回经济损失418.8万元

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