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铸造工艺仿真标准研究及案例验证

机电产品开发与创新 2024年第4期37卷 11-13页

作者：吕瑞皓潘康华陈杰赵力王云锋中机生产力促进中心有限公司北京100044

针对铸造仿真标准体系不完善、产业配套性差、难以支撑铸造工艺仿真技术应用等问题,开展铸造工艺仿真标准化研究,研究给出铸造工艺仿真环境要求、工作内容、工作流程和仿真结果应用等技术要求,为企业铸造工艺仿真提供规范与指导,并以高... 详细信息

针对铸造仿真标准体系不完善、产业配套性差、难以支撑铸造工艺仿真技术应用等问题,开展铸造工艺仿真标准化研究,研究给出铸造工艺仿真环境要求、工作内容、工作流程和仿真结果应用等技术要求,为企业铸造工艺仿真提供规范与指导,并以高锰钢辙叉的铸造过程为例验证铸造工艺仿真标准的正确性与适用性。

关键词：铸造工艺仿真标准案例验证

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高锰钢辙叉铸造工艺参数研究

高锰钢辙叉铸造工艺参数研究

作者：吕瑞皓燕山大学

学位级别：硕士

辙叉是改变列车运行轨道的铁路系统的重要组成部分,产品质量可直观反映轨道线路的优劣,改善其铸造性能对铁路运输能力的提升有深远的影响。随着我国高锰钢辙叉制造技术的不断发展,整铸辙叉出现专用化集成化向小号辙叉发展的趋势。60年... 详细信息

辙叉是改变列车运行轨道的铁路系统的重要组成部分,产品质量可直观反映轨道线路的优劣,改善其铸造性能对铁路运输能力的提升有深远的影响。随着我国高锰钢辙叉制造技术的不断发展,整铸辙叉出现专用化集成化向小号辙叉发展的趋势。60年代初我国试制成功第一颗高锰钢整铸辙叉,随后的几十年在辙叉结构及制造工艺等方面全面突破,伴随着我国铁路提速战略的全面铺开短短20年的时间里实现了从“万国机车”到标准动车组的跨越,同时也需求承载能力更强通过速度更快的铁路轨道。据统计,我国境内高锰钢辙叉占50%以上,而北欧、美国等寒冷地区的辙叉则全部采用高锰钢服役。高锰钢的高塑韧性和高加工硬化能力无疑使其成为辙叉的优质材料,但其凝固收缩率大及散热性差等不佳的铸造性能常常会引起晶粒粗大、缩松缩孔以及夹杂等铸造缺陷,严重影响辙叉的铸造质量。铸造是高锰钢辙叉生产成型的第一道工序,因此减少该过程引入的铸造缺陷、提高辙叉铸造质量成为提高高锰钢辙叉生产的重要一环。首先,针对辙叉的铸造缺陷本文采用数值模拟方法显化高锰钢辙叉的铸造过程,对铸造工艺参数进行优化,揭示冷却凝固过程与缺陷形成的关系,分析铸造缺陷形成的原因,研究减少高锰钢辙叉铸造缺陷的方法。建立整铸辙叉几何模型以及基于ProCAST铸造软件隐式算法的浇铸数学模型与高锰钢材料的非线性热物性有限元模型,并针对倾斜浇铸金属液由冒口溢出的情况创新性地提出了浇铸速度衰减的数值模拟假设。其次,为探究高锰钢辙叉铸造缺陷形成与冷却过程的关系,显化了辙叉浇铸过程并分析其流场与温度场。采用不同的发热冒口进行温度场、凝固过程、铸件缺陷的分析,结果表明采用发热量为1 200k J/kg的发热保温冒口温度场分布更均匀,缺陷向冒口聚拢符合顺序凝固原则,相比于保温冒口该方案缩松占比由23.10%降低至17.01%、缩孔占比由1.002%降低至0.530%,而改变冒口发热时间对辙叉铸造缺陷无明显影响。再者,根据高锰钢辙叉铸造缺陷形成与冷却过程的关系提出了冒口的工艺优化方案,并根据发热冒口的―V‖型补缩区域对缩松缩孔等缺陷进行预测,通过这种优化极大地改善了铸造辙叉的性能,局部缩松占比由36.17%下降至22.11%,局部缩孔占比由1.13%下降至0.69%。针对辙叉心轨翼轨为最易破坏区域,本文通过锻造铸造结合的方式提出了一种锻铸一体的辙叉生产方法,并结合铸造温度场、凝固过程以及宏观组织生长等方面探究了其可行性。最后,本文采用ProCAST铸造模拟软件中CAFE组织分析模块探索高锰钢辙叉铸造凝固宏观组织生长规律,并结合材料热物性及实际应用调整高斯参数,对比仿真结果与实际生产具有较高的一致性。从而分析高锰钢辙叉冷却凝固结晶过程,并进一步分析锻铸一体的辙叉生产方法的理论可行性。

关键词：高锰钢辙叉 ProCAST CAFE模型铸造缺陷宏观组织生长

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非均相催化臭氧氧化处理工业废水的研究进展

无机盐工业 2024年第3期56卷 28-38页

作者：靳苏娜吕瑞亮驻马店职业技术学院河南驻马店463000 宝鸡市热力有限责任公司陕西宝鸡721006

介绍了金属氧化物类负载型催化剂在非均相催化臭氧氧化技术降解废水有机污染物的反应机理和研究现状,并对反应过程中的参数和影响因素进行归纳总结,得出金属氧化物类催化剂往往通过添加其他金属或氧化物协同处理有机废水。Fe及其氧化物... 详细信息

介绍了金属氧化物类负载型催化剂在非均相催化臭氧氧化技术降解废水有机污染物的反应机理和研究现状,并对反应过程中的参数和影响因素进行归纳总结,得出金属氧化物类催化剂往往通过添加其他金属或氧化物协同处理有机废水。Fe及其氧化物有利于催化剂的回收和循环利用,Ce及其氧化物可提供丰富的酸碱点位,Mn及其氧化物可提供多变的晶体结构,Cu及其氧化物可提供活性反应中心。针对现有催化剂使用寿命不佳、活性组分易溶出、环境经济性不理想等问题,指出未来应加快、加深催化臭氧氧化反应机理的研究,同时在优化反应参数的基础上,针对部分重点行业,建立可复制、易于操作的处理模型并推广应用。

关键词：臭氧催化剂有机污染物活性物质

基于Frenet坐标下改进人工势场法的无人车局部路径规划

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兵工学报 2024年第7期45卷 2097-2109页

作者：姬鹏郭明皓河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038

人工势场法由于运算量小、精度高,广泛应用于无人车的局部路径规划。针对传统人工势场法存在目标不可达、局部最小值及陷入U型障碍物的问题,提出一种基于Frenet坐标系下改进人工势场法的路径规划算法。构建Frenet坐标系来表述车辆避障运... 详细信息

人工势场法由于运算量小、精度高,广泛应用于无人车的局部路径规划。针对传统人工势场法存在目标不可达、局部最小值及陷入U型障碍物的问题,提出一种基于Frenet坐标系下改进人工势场法的路径规划算法。构建Frenet坐标系来表述车辆避障运动,简化规划模型,解决路径规划中车辆与所在道路相对位置不易表述的问题。提出安全椭圆模型和预测距离的概念来调整势场影响区域,加入基于Frenet坐标系下的参考线势场及动态速度势场改进斥力场函数,解决车辆在静态和动态下的避障问题。利用数学仿真软件进行仿真,以不同车速在直道和弯道场景中对所提出的路径规划方法进行静态和动态避障仿真实验。研究结果表明:不同车速下的前轮转角、横摆角速度均控制在较小范围内,改进算法可以有效解决传统人工势场法的缺陷,同时与快速搜索随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法相比,其在避障过程中路径规划计算效率提高了42.8%,改进算法优势明显。

关键词：无人车局部路径规划人工势场法 Frenet坐标系

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高原铁路站房地板辐射系统的分区供暖效果

西南交通大学学报 2024年第1期59卷 62-69页

作者：郑嘉诚余涛雷波陈辰吕瑞欣西南交通大学机械工程学院四川成都610031 成都市建筑设计研究院有限公司四川成都610041

为了解决高原铁路站房部分区域在强太阳辐射的影响下出现过热、地板辐射供暖系统能耗浪费的问题,以某高原铁路车站为研究对象,根据站房内太阳照射情况对地板辐射系统提出了分区供暖方案;利用建筑能耗模拟软件Energyplus对该铁路站房进... 详细信息

为了解决高原铁路站房部分区域在强太阳辐射的影响下出现过热、地板辐射供暖系统能耗浪费的问题,以某高原铁路车站为研究对象,根据站房内太阳照射情况对地板辐射系统提出了分区供暖方案;利用建筑能耗模拟软件Energyplus对该铁路站房进行模拟分析,对比了地板辐射系统分区前后站房内的热环境和系统供暖量.结果表明:地板辐射系统采用统一的设计及运行控制方案供暖时,站房内太阳直射影响区的平均操作温度在日间最高可达27℃,与非直射影响区之间的温差超过5℃;在地板辐射系统分区供暖时,直射影响区的平均操作温度最高为26℃,室内温度分布更为均匀,局部过热现象得到缓解;在保证站房热舒适性的前提下,地板辐射系统的分区供暖方案能够使直射影响区整个供暖季的供暖量降低38.2%.

关键词：铁路站房太阳辐射地板辐射供暖室内热环境系统供暖量

氟比洛芬酯超前镇痛与静脉注射利多卡因对气管插管时应激反应的影响

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氟比洛芬酯超前镇痛与静脉注射利多卡因对气管插管时应激反应的影...

作者：吕瑞亨吉林大学

学位级别：硕士

目的:探讨氟比洛芬酯超前镇痛与静脉注射利多卡因对气管插管时应激反应的影响方法:选取120例2023年6月-2023年12月之间在吉林大学中日联谊医院行全身麻醉气管插管的患者进行探讨,按ASA等级II、III级,心功能I、II级,并采用了随机数字表... 详细信息

目的:探讨氟比洛芬酯超前镇痛与静脉注射利多卡因对气管插管时应激反应的影响方法:选取120例2023年6月-2023年12月之间在吉林大学中日联谊医院行全身麻醉气管插管的患者进行探讨,按ASA等级II、III级,心功能I、II级,并采用了随机数字表法将其分为四组:N1组(对照组)30例、N2组(利多卡因组)30例、N3组(氟比洛芬酯组)30例、N4组(氟比洛芬酯+利多卡因组)30例。N1组:诱导药物为咪达唑仑0.03mg/kg、舒芬太尼0.3μg/kg、丙泊酚2mg/kg、依托咪酯0.2mg/kg、顺式阿曲库铵0.15mg/kg,3min后由熟练的麻醉医生经可视喉镜下一次性插入气管导管,连接呼吸机进行控制呼吸,5min内不进行其他刺激(如摆动体位,导尿等)。N2组:于插管前3min前静脉注射利多卡因1.5mg/kg,余处理同N1组。N3组:将氟比洛芬酯按1mg/kg稀释至20ml生理盐水中,于诱导前15min静脉滴注至患者体内,余处理同N1组。N4组:将氟比洛芬酯按1mg/kg稀释至20ml生理盐水中,于诱导前15min静脉滴注至患者体内,再于插管前3min前静脉注射利多卡因1.5mg/kg,余处理同N1组。记录6个时间点:入室平静5min后(T0)、麻醉诱导后1min(T1)、插管即刻(T2)、插管后1min(T3)、插管后3min(T4)、插管后5min(T5)患者的心率(HR)、平均动脉压(MAP)。于T0、T3、T5时刻抽桡动脉血,采用ELISA法检测血浆中肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)浓度,观察和记录各组病人麻醉诱导期间呛咳反应等不良反应的发生情况。结果:四组病人一般情况比较:差异不具有统计学意义(P>0.05)。四组病人血流动力学指标:与T0时刻基础值相比,四组病人T1、T2、T5时刻MAP、HR下降,差异具有统计学意义(P0.05);N4组较N2、N3组病人MAP、HR降低,差别具有统计学意义(P0.05);T3时刻,N2、N3、N4组较N1组血浆E、NE浓度降低,差异有统计学意义(P0.05);N4组较N2、N3组血浆E、NE浓度降低,差异具有统计学意义(P0.05);N4组较N2、N3组,不良反应发生率显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:氟比洛芬酯超前镇痛和静脉注射利多卡因均可以有效降低全麻患者气管插管引起的应激反应及不良反应发生率,二者联合使用效果最佳。

关键词：氟比洛芬酯超前镇痛利多卡因全身麻醉气管插管应激反应儿茶酚胺血流动力学

一种基于MISOCP的复杂绕飞区轨迹优化方法

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宇航学报 2024年第5期45卷 720-730页

作者：陈扬梁卓吕瑞喻涛张雪婷中国运载火箭技术研究院北京100076

针对复杂绕飞问题,为提升优化方法的全局寻优能力,提出一种基于混合整数二阶锥规划(MISOCP)的迭代求解算法。首先,定量分析了传统序列凸化方法处理绕飞区(NFZ)约束产生的误差;随后,为消除误差,利用整数变量结合自变量变换将绕飞区约束... 详细信息

针对复杂绕飞问题,为提升优化方法的全局寻优能力,提出一种基于混合整数二阶锥规划(MISOCP)的迭代求解算法。首先,定量分析了传统序列凸化方法处理绕飞区(NFZ)约束产生的误差;随后,为消除误差,利用整数变量结合自变量变换将绕飞区约束转化为混合整数线性约束;最后,将原问题转化为MISOCP问题,并设计了迭代算法进行求解。仿真表明,本方法全局寻优能力强,且求解时间仅为GPOPS的20%。对随机生成的复杂绕飞场景,本方法鲁棒性较好,且平均求解时间在10 s量级。

关键词：飞行器轨迹优化二阶锥规划复杂绕飞区路径决策

体验式教学法在初中《道德与法治》课堂的应用研究

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体验式教学法在初中《道德与法治》课堂的应用研究

作者：吕瑞杰南昌大学

学位级别：硕士

随着课程改革的推进和素质教育的深入发展,体验式教学作为一种互动性强、以生活为载体的新型教学形式,越来越受到广大教育者的喜爱,加上近年来学校基础教学设施的改善和更新,也为体验式教学的开展实施提供了条件。将体验式教学融入到初... 详细信息

随着课程改革的推进和素质教育的深入发展,体验式教学作为一种互动性强、以生活为载体的新型教学形式,越来越受到广大教育者的喜爱,加上近年来学校基础教学设施的改善和更新,也为体验式教学的开展实施提供了条件。将体验式教学融入到初中《道德与法治》的课堂之中,能够极大提高学生的学习兴趣,增加他们对于所学知识内容的理解和内化,利于立德树人教育目的的实现,充分发挥思政课程启智润心、铸魂育人的作用。在教育实习的过程中,笔者通过对课堂的观摩和与学生老师的沟通交流,发现了目前体验式在初中《道德与法治》课堂应用中存在着一些问题,如运用的次数不够、运用的方式多以多媒体为主而缺少社会实践和户外活动、课堂上学生的参与意识不够、评价方式片面等问题,通过对这些问题进行分析和探究,发现其背后的原因在于教师对于体验式的了解不够全面、教学能力有待提升、学生参与课堂的自觉性不够以及学校、家长对于体验式教学的支持度不够和传统评价方式不能满足需要等方面,通过查阅相关文献和与一线的老师进行探讨,提出了体验式教学在初中道德与法治运用的具体原则和策略:在教学中注重学生主体、问题导向、意识形态主导和情感调动的原则,同时要通过培训和讲座等形式提高教师运用体验式教学的能力、更新体验式教学的内容、提高学生参与课堂的自觉性、建立一套专门的评价体系和加强对体验式教学的制度保障,为后续的体验式教学实践提供了建议,最后选取了七年级上册“敬畏生命”一课进行了教学设计和展示,为体验式教学法在初中《道德与法治》的应用提供一定的参考。

关键词：体验式教学法道德与法治课应用研究

华北泥河湾盆地铺路哺乳动物群的磁性地层学定年

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地球物理学报 2024年第1期67卷 225-240页

作者：李嘉皓刘平高显丽中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站北京101408

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层,产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石,记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一,铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧,含有晚上新世及早更新... 详细信息

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层,产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石,记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一,铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧,含有晚上新世及早更新世哺乳动物化石.本文结合生物地层学和岩石地层学,对含铺路哺乳动物化石的河湖相沉积物,进行详细的岩石磁学及高分辨率的磁性地层学研究,旨在对铺路哺乳动物群进行精确定年.结果表明,铺路剖面河湖相沉积物的磁性矿物主要为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,平均粒度以准单畴为主.铺路剖面河湖相沉积物记录了布容正极性时(Brunhes normal chron)早期、松山负极性时(Matuyama reverse chron)、高斯正极性时(Gauss normal chron)和吉尔伯特负极性时(Gilbert reverse chron)晚期,铺路动物群产出在留尼旺(Réunion)地磁漂移之前,凯纳(Kaena)负极性亚时之后,年代约为3.0~2.2 Ma.本研究结果将广义泥河湾动物群的年代下限延至约3.0 Ma.此外,结合泥河湾盆地古气候学及古环境学研究结果,表明在上新世与更新世过渡期间,泥河湾动物群的演化受气候环境变化的影响,更适应干旱寒冷的生存环境.

关键词：泥河湾盆地磁性地层学泥河湾动物群铺路动物群晚上新世