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薄片长悬臂匕首刀刃磨变形预测及加工参数优化研究

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薄片长悬臂匕首刀刃磨变形预测及加工参数优化研究

作者：楼天锋杭州电子科技大学

学位级别：硕士

超声匕首刀作为超声振动辅助切削加工系统中的核心部件,刀具主要呈现出薄片与长悬臂的形状特点,导致在刃磨时极易产生变形误差,从而影响此类刀具的超声切削加工性能。现有的刀具刃磨通常根据工艺参数手册选择磨削速度、进给量和磨削深度... 详细信息

超声匕首刀作为超声振动辅助切削加工系统中的核心部件,刀具主要呈现出薄片与长悬臂的形状特点,导致在刃磨时极易产生变形误差,从而影响此类刀具的超声切削加工性能。现有的刀具刃磨通常根据工艺参数手册选择磨削速度、进给量和磨削深度,出于安全考虑,许多操作人员通常采用保守的参数,刃磨精度与效率尚有待进一步提高,因此迫切需要进行刃磨加工参数的科学优化以提升非标超声刀具的刃磨效率与精度。本文以非标超声匕首刀为研究对象,探究刃磨变形问题并寻求加工参数的最佳优化方案,旨在降低非标超声刀具刃磨变形和提高加工效率。论文主要工作内容如下:1.考虑磨粒干涉特性的新型磨削力模型推导。磨粒干涉是磨削过程中一个重要的现象,它涉及到磨粒之间的相互作用和对工件表面的影响。为了更准确地理解和预测磨削过程中的力和磨削效应,提出一种考虑磨粒干涉的有效磨粒计算方法,基于匕首刀磨削机理推导出不同变形阶段的磨削滑擦力、耕犁力和磨削变形力的表达式,然后在其基础上构建出考虑磨粒干涉的磨削力模型。为开展匕首刀的挠度变形预测研究奠定了理论基础。2.新型变截面的超声匕首刀刃磨挠度变形模型研究。鉴于超声匕首刀的薄片长悬臂的几何形状特点,提出了一种新型变截面的超声匕首刀刃磨挠度变形模型。由于匕首刀斜刃部分为变截面,传统方法无法计算该斜刃的弯曲刚度,所以利用等效刚度结合悬臂梁模型逆向求解,并采用分段刚化法求解挠度变形,最后使用迭代算法实现了变形量的自动化计算,提高了变形的计算效率。3.提出一种结合遗传算法与BP神经网络的磨削多加工参数优化模型。以变形量和材料去除率作为优化目标,归一化后使用实验数据进行BP神经网络建模与训练,针对BP神经网络容易过拟合与陷入局部最小值的局限性,采用遗传算法进行遗传算法优化求解磨削加工参数模型,寻找出最优参数。4.超声匕首刀具磨削力及挠度变形的实验验证。基于超声匕首刀需要考虑变截面与长悬臂夹持进行磨削的加工情况,提出了可旋转式实验台,可根据变截面来快速调整磨削面积,极大地贴近实际磨削加工。磨削力预测模型数据与实测数据之间的平均误差为9.2%,且寻找出的最优参数比目前使用参数的综合指标提高了8.6%。

关键词：薄片长悬臂超声匕首刀磨削力磨削变形加工参数优化

预热温度对激光熔覆镍基碳化钨涂层裂纹的影响机理

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金属热处理 2024年第5期49卷 252-259页

作者：李占锋张恕爱管西巧刑勤张凤龙烟台职业学院山东烟台264670 烟台龙源液压装备有限公司山东烟台264670

针对在镍基高温合金表面采用激光熔覆制备碳化钨(WC)含量较高的镍基碳化钨金属复合陶瓷涂层易开裂问题,利用自组装熔池温度检测设备探究了不同激光熔覆扫描速度(300、500、700 mm/min)与基材预热温度(室温、300℃、500℃)对熔池升降温... 详细信息

针对在镍基高温合金表面采用激光熔覆制备碳化钨(WC)含量较高的镍基碳化钨金属复合陶瓷涂层易开裂问题,利用自组装熔池温度检测设备探究了不同激光熔覆扫描速度(300、500、700 mm/min)与基材预热温度(室温、300℃、500℃)对熔池升降温过程的影响,并结合涂层显微结构观测等分析涂层内部的开裂机理。结果表明,激光熔覆参数与涂层材料均会对涂层开裂行为产生影响。一方面,激光熔覆过程中熔池内的升温和降温速率与扫描速度呈正相关,而与预热温度呈负相关。较低的扫描速度与较高的预热温度可获得较小的温变速率,更有利于抑制涂层整体开裂;另一方面,由于WC与NiCrSiBC间熔点、热膨胀系数差异较大,在熔池冷却速率过高或过低时,易造成WC开裂或离解。因此,需针对熔池降温速率进行针对性优化,以有效提升涂层整体的成型质量。

关键词：激光熔覆熔池热过程陶瓷-金属复合涂层残余应力

典型石化企业地面火炬挥发性有机物及温室气体排放特征与环境影响

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环境工程技术学报 2024年第2期14卷 362-370页

作者：卜梦雅张钢锋杜天君上海市环境科学研究院

针对我国石化行业减污降碳形势严峻的现实,以具有百万吨乙烯裂解能力的某石化企业中2座地面火炬为研究对象,通过现场采样监测和模型计算,系统探讨了火炬燃烧过程中挥发性有机物(VOCs)和温室气体的排放特征。结果表明:A、B 2座火炬2021年... 详细信息

针对我国石化行业减污降碳形势严峻的现实,以具有百万吨乙烯裂解能力的某石化企业中2座地面火炬为研究对象,通过现场采样监测和模型计算,系统探讨了火炬燃烧过程中挥发性有机物(VOCs)和温室气体的排放特征。结果表明:A、B 2座火炬2021年VOCs排放量分别为310.56和77.38 t/a,烯烃是主要排放组分;温室气体排放以含碳化合物燃烧转化产生的CO_(2)为主,排放量约占火炬CO_(2)排放总量的99.98%;2座火炬的臭氧生成潜势(OFP)分别为3011.72和628.97 t/a,乙烯和丙烯分别是A、B火炬OFP的主要贡献者,贡献率分别为39.52%和44.91%;2座火炬年全球增温潜势(GWP)分别为5806.92和1148.46 t/a(以CO_(2)当量计),其中CO_(2)的贡献最大,其导致的直接温室效应是CH4的25.12~35.46倍,是VOCs排放间接导致温室效应的6.64~7.24倍。

关键词：石化行业火炬挥发性有机物温室气体臭氧生成潜势全球增温潜势

分散式风-氢用户群集成区域共享储能容量优化配置

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太阳能学报 2024年第5期45卷 306-315页

作者：任永峰孟庆天祝荣薛宇贺彬张艳锋内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010080 国家开发银行内蒙古分行呼和浩特010098 北京天润新能投资有限公司北京100022 华润电力投资有限公司山西分公司太原030006

针对分散式风力发电多用户群的风-氢-热耦合系统,引入区域共享储能协调方案。以区域共享储能日运行收益最高为上层目标,以分散式风电用户群日运行成本最低为下层目标,建立双层规划模型。上层通过区域共享储能容量优化配置,减少储能投建... 详细信息

针对分散式风力发电多用户群的风-氢-热耦合系统,引入区域共享储能协调方案。以区域共享储能日运行收益最高为上层目标,以分散式风电用户群日运行成本最低为下层目标,建立双层规划模型。上层通过区域共享储能容量优化配置,减少储能投建成本,提升储能的利用率;下层通过分散式风电与电负荷、热负荷、制氢储能的多元互动及区域共享储能服务,优化风-氢耦合系统运行的可靠性、经济性与灵活性。在Matlab软件环境下对内蒙古某分散式多用户群风-氢-热-储系统进行仿真建模与算法高效求解,研究结果表明,在分散式风电用户群间引入区域共享储能可有效降低储能的初始投资,提高系统整体经济性。

关键词：储能分散式风电制氢风-氢耦合容量配置

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燃油锅炉点火装置优化设计及应用

热能动力工程 2024年第9期 170-174+182页

作者：贾韧锋赵世舟于胜天中国船舶集团有限公司第七○三研究所船舶热能动力全国重点实验室

针对燃油锅炉点火装置平均故障间隔时间(MTBF)短且不方便维修的问题，重新优化设计锅炉点火装置并将其在某试验室成功应用。首先，将点火电极组件和高压接线盒组件由分体结构优化为一体结构，并采用拉簧替代原来的连接杆，使点火装置能... 详细信息

针对燃油锅炉点火装置平均故障间隔时间(MTBF)短且不方便维修的问题，重新优化设计锅炉点火装置并将其在某试验室成功应用。首先，将点火电极组件和高压接线盒组件由分体结构优化为一体结构，并采用拉簧替代原来的连接杆，使点火装置能够随着燃烧器风门的移动而伸缩；然后，将高压触头盒加长，套在固定导向板内部，起到为拉簧和电极组件绝缘及导向的作用，并将电极长度加长，外装陶瓷护套，提高电极的抗氧化性；最后，取消前部固定板，将绝缘整体磁块改为上、下两半的不锈钢压板，以防止重油在压板处结焦和冷凝水滴落在压板上放电。将优化后的锅炉点火装置在某试验室进行试验验证，结果表明：优化后的锅炉点火装置运行稳定、可靠，平均故障间隔时间由2 360 h提高到4 120 h,相当于每台锅炉节约0.75台锅炉点火装置，节约了大量的维修和更换成本，而且优化后的锅炉点火装置可随时在锅炉外部进行维修和更换，缩短了维修和更换时间。

关键词：锅炉点火装置平均故障间隔时间维修

月桂醇/棕榈醇二元有机相变材料的制备及性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：沈天锋孙志高黄志国苏州科技大学环境科学与工程学院

选取月桂醇（DD）、棕榈醇（HD）为原料，采用熔融共混法制备了DD-HD二元相变材料，利用步冷曲线法对不同质量配比的混合相变材料进行研究分析。当DD和HD质量比为83∶17时，二元相变材料为共晶相变材料，差示扫描量热仪（DSC）测得其融... 详细信息

选取月桂醇（DD）、棕榈醇（HD）为原料，采用熔融共混法制备了DD-HD二元相变材料，利用步冷曲线法对不同质量配比的混合相变材料进行研究分析。当DD和HD质量比为83∶17时，二元相变材料为共晶相变材料，差示扫描量热仪（DSC）测得其融化温度为17.0℃、凝固温度为15.8℃、相变潜热为210.3J/g。傅里叶红外光谱（FT-IR）测试表明两者仅为物理结合。二元共晶相变材料进行了600次冻/融循环实验，400次冻/融循环后相变材料的相变温度变化不超过0.1℃，体系热稳定性良好。

关键词：月桂醇棕榈醇相变材料相变潜热热稳定性

常压下配备强电场碎裂单元的串联离子迁移谱研制与爆炸物检测

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质谱学报 2024年

作者：刘康怡冼天信李灵锋张允晶何兴理李鹏苏州大学电子信息学院苏州微木智能系统有限公司

痕量爆炸物探测是保障公共安全的重要一环。离子迁移谱是探测爆炸物和与爆炸物有关化合物的有效技术手段。然而，在实际使用中，受限于离子迁移谱较低的分辨率，易产生假阳性结果。类似于质谱中的碰撞诱导解离（CID），爆炸物在常压下... 详细信息

痕量爆炸物探测是保障公共安全的重要一环。离子迁移谱是探测爆炸物和与爆炸物有关化合物的有效技术手段。然而，在实际使用中，受限于离子迁移谱较低的分辨率，易产生假阳性结果。类似于质谱中的碰撞诱导解离（CID），爆炸物在常压下同样可以通过射频强电场解离成碎片离子。本工作研制了双离子门结构的串联离子迁移谱，以硝酸铵（AN）、环三亚甲基三硝胺（RDX）、季戊四醇四硝酸酯（PETN）3种爆炸物为代表物质，在常压下获得3种爆炸物及其掺杂产物的一级迁移谱图，根据其迁移谱可以分离母离子，再经强电场碎裂后得到二级碎片离子。在常压170 ℃、频率2.6 MHz，峰值900 V的电压下，AN母离子的解离率可达95%；在频率2.6 MHz，峰值1 500 V的电压下，RDX产物离子[RDX＋NO2]-以及掺杂C2Cl6的RDX产物离子[RDX＋C1]-的解离率分别为93%和15%；[PETN＋NO3]-和[PETN＋C1]-的解离率分别为54%和48%。离子的碎裂程度主要受离子结构特性的影响，而电场和温度的增加会进一步促进其碎裂。二级碎片和母离子漂移时间的组合为爆炸物检测提供了额外的化学信息，有望降低检爆仪的假阳性。

关键词：爆炸物串联离子迁移谱(tandem IMS) 离子碎裂

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低共熔溶剂改性聚丁内酰胺的结晶性能

功能高分子学报 2024年第5期37卷 388-398页

作者：蔡天航吕冠锋陈涛赵黎明华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室上海200237 华东理工大学生物工程学院生物反应器工程国家重点实验室发酵工业分离提取技术研发中心上海200237 华东理工大学中国轻工业生物基材料工程重点实验室上海200237

以氯化胆碱为氢键受体,尿素、草酸和甘油为氢键供体制备了氯化胆碱-尿素、氯化胆碱-草酸和氯化胆碱-甘油三种低共熔溶剂(DES),并用DES改性聚丁内酰胺(PBL)使其熔点降低。通过差示扫描量热、热重分析、红外光谱和X射线衍射研究了DES对PB... 详细信息

以氯化胆碱为氢键受体,尿素、草酸和甘油为氢键供体制备了氯化胆碱-尿素、氯化胆碱-草酸和氯化胆碱-甘油三种低共熔溶剂(DES),并用DES改性聚丁内酰胺(PBL)使其熔点降低。通过差示扫描量热、热重分析、红外光谱和X射线衍射研究了DES对PBL的热稳定性、熔点和结晶的影响,并分析了内在作用机理。利用拉伸测试法及熔融指数测定验证了DES对PBL力学性能及加工性能的影响。研究结果表明,氯化胆碱-尿素通过形成新的氢键抑制PBL(200)晶面生长,使结晶度降低了16.2%,从而使熔点降低至253℃。氯化胆碱-草酸通过草酸羧基与PBL的游离羰基形成氢键,氯化胆碱-甘油则以增塑作用为主,两者对PBL氢键的破坏作用有限,改性效果略差,结晶度分别降低了4.4%和1.9%,熔点分别降低了8℃和6℃。

关键词：聚丁内酰胺低共熔溶剂氢键结晶热稳定性

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带肌腱的足背复合皮瓣移植修复手背软组织缺损及重建伸指功能1例

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中华显微外科杂志 2024年第2期47卷 232-234页

作者：杨宏亮王建锋石志强贾天靖刘开睿酒泉市中医医院手足显微外科甘肃酒泉735008

2021年6月,酒泉市中医医院手足显微外科对1例手背软组织缺损伴伸肌腱缺损的患者急诊清创后,择期行带肌腱的游离足背复合皮瓣移植修复手背软组织缺损并重建伸指功能,同时游离股前外侧皮瓣(ALTF)移植修复足背皮瓣供区。术后1个月,皮瓣成... 详细信息

2021年6月,酒泉市中医医院手足显微外科对1例手背软组织缺损伴伸肌腱缺损的患者急诊清创后,择期行带肌腱的游离足背复合皮瓣移植修复手背软组织缺损并重建伸指功能,同时游离股前外侧皮瓣(ALTF)移植修复足背皮瓣供区。术后1个月,皮瓣成活良好,左手伤口、足背皮瓣及ALTF供区伤口一期愈合。术后2年随访,皮瓣外观满意,色泽与周围正常皮肤一致;TPD恢复至10~15 mm;左手各指屈、伸功能良好,左手虎口张开功能良好。按照中华医学会手外科学分会手功能评定试用标准,评定为优。

关键词：手背软组织缺损足背复合皮瓣功能重建伸指