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铝合金箱体压铸工艺过程模拟及模具设计

铝合金箱体压铸工艺过程模拟及模具设计

作者：孙德智山东建筑大学

学位级别：硕士

本文以铝合金游艇外弦机水下变速箱体为研究对象,对铸件实际生产中存在的问题进行了分析。利用铸造模拟软件MGAMASOFT对铸件充型和凝固过程进行了模拟分析,结合实际铸件存在的问题,对排溢和冷却系统提出了改进建议。研究了浇注温度、压... 详细信息

本文以铝合金游艇外弦机水下变速箱体为研究对象,对铸件实际生产中存在的问题进行了分析。利用铸造模拟软件MGAMASOFT对铸件充型和凝固过程进行了模拟分析,结合实际铸件存在的问题,对排溢和冷却系统提出了改进建议。研究了浇注温度、压铸型工作温度、压射速度及慢/快速压射速度转换位置对铸件充型和凝固质量的影响,确定了最优工艺参数。利用UG NX8.0设计了整套压铸模具。游艇外弦机水下变速箱体作为游艇舷外机的重要部件,其质量直接影响到螺旋桨的正常运行甚至整个游艇的安全性。该铸件在实际生产过程中存在的主要问题有:箱体螺旋桨轴安装腔压力测试中出现漏气现象,箱体中间厚壁部位出现不同程度的缩孔缺陷,箱体水平翼板表面及附近区域容易出现气孔和氧化夹渣缺陷。根据箱体铸件现行压力铸造工艺,采用铸造模拟软件MAGMASOFT对铸件的充型和凝固过程进行了模拟计算,模拟分析结果显示:（1）箱体水平翼板表面局部区域充型过程中有紊流产生,空气压力也比较大,该部位产生气孔的倾向大;（2）箱体中部两侧面局部区域充型过程中液体与空气接触时间较长,产生氧化夹渣的概率高;（3）箱体螺旋桨轴安装腔区域凝固压力较小,且该区域截面中心部位有缩松缩孔缺陷产生;（4）箱体中部厚大部位中心有缩孔缺陷产生。根据模拟分析结果,对冷却和溢流系统提出了改进建议:（1）将位于箱体中部厚大部位的10条冷却水道直径由原来的10 mm增加至12 mm;（2）将位于箱体水平翼板处的溢流口厚度由原来的1.2 mm增加至1.8 mm。改进后的模拟结果显示:充型过程中,箱体水平翼板表面紊流现象明显减弱,气压降低,两侧面与空气接触时间有所缩短,铸件厚大部位缩孔缩松缺陷明显减轻,但型腔内螺旋桨轴安装腔区域凝固压力变化不大。在压射压力足够大情况下,铸件压力测试时出现的漏气现象,与压射压力传递效果不好导致的铸件致密度低有关。压射压力通过内浇口传向型腔内的合金液,且只要内浇口一凝固,压射压力便不能继续传至型腔内的合金液上。提高压射压力的传递效率使型腔内合金液凝固压力增大,延长内浇口凝固时间以充分利用压射压力,均有助于提高铸件的致密度。压力铸造工艺参数对压射压力传递的影响较为复杂。利用正交试验方法,模拟研究了“浇注温度”、“压铸型工作温度”、“快压射速度”、“慢\快速压射转换位置”对充型过程卷气情况、凝固压力分布、内浇口凝固时间和缩孔缩松缺陷的影响。模拟分析结果显示:（1）压铸型工作温度对内浇口凝固时间的影响大于浇注温度,通过提高压铸型温度延长内浇口凝固时间更为有效;（2）压铸型工作温度180℃,浇注温度650℃以下,凝固压力很低;压铸型工作温度由180℃升高至200℃,凝固压力明显增大,继续升高至220℃时,凝固压力不但未增大还有所降低;（3）浇注温度的提高使铸件的收缩缺陷概率增大明显,压铸型工作温度由180℃升高至220℃对铸件的收缩缺陷影响不大;（4）快压射速度的增大和慢/快速压射速度转换位置的提前均有助于增大凝固压力,快速压射速度的影响大于慢/快速压射速度转换位置,后面依次为压铸型工作温度和浇注温度;（5）快压射速度的增大和慢/快速压射速度转换位置对铸件收缩缺陷影响不大;（6）快压射速度大于3 m/s,充型过程中的紊流增加比较明显,慢/快速压射速度转换位置在535~545mm之间,充型过程最为平稳。根据模拟分析结果,确定的最优工艺参数为:浇注温度650℃,压铸型工作温度200℃,快压射速度3 m/s,慢/快速压射速度转换位置535 mm。对优化工艺方案进行了模拟计算验证和实际生产验证。模拟验证结果显示:（1）箱体充型过程平稳,基本无紊流产生;（2）铸件厚大部位无明显缩孔缩松缺陷;（3）箱体螺旋桨轴安装腔区域凝固压力明显提高。实际生产验证结果表明:铸件厚大部位无明显缩孔缩松缺陷,无气孔和氧化夹渣缺陷,压力测试中没有出现漏气现象。根据优化的工艺方案,利用UG NX8.0软件设计了箱体压铸件的整套压铸模具,主要包括模具的成型部分、抽芯机构、顶出复位机构、导向机构、模板和模座等模架部分,并对模具进行了校核。

关键词：铝合金箱体压力铸造工艺模拟模具设计

长江流域四川区域城市水生态环境问题解析及治理对策

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环境工程技术学报 2023年第1期13卷 10-18页

作者：董妍兰孙德智邱斌北京林业大学水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学污染水体源控与生态修复技术北京高校工程研究中心

以长江流域四川区域18个城市为研究对象,分析了近5年区域内长江干流(四川段)、支流岷沱江和嘉陵江流域典型城市建成区的水环境质量变化趋势及主要污染指标,估算流域内城镇生活源、工业源和城市面源化学需氧量(COD)、氨氮、总氮(TN)和总... 详细信息

以长江流域四川区域18个城市为研究对象,分析了近5年区域内长江干流(四川段)、支流岷沱江和嘉陵江流域典型城市建成区的水环境质量变化趋势及主要污染指标,估算流域内城镇生活源、工业源和城市面源化学需氧量(COD)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)污染排放负荷,解析城市水生态环境问题及成因。结果表明:近5年长江流域四川区域城市水体水质逐年向好,TP、氨氮、TN和COD是区域内水体的主要污染指标;城镇生活源为区域城市的主要污染源,城市基础设施建设不足、部分城市工业污染问题突出、丰水期城市面源负荷较大、资源型和水质型缺水并存等导致了城市水生态环境问题。在此基础上,提出通过推进城镇污水收集和处理系统提质增效、实施典型工业废水专项治理、建设溢流污水处理设施、开展城市水体生态修复等措施进一步提升长江流域四川区域城市水生态环境质量。

关键词：长江流域四川区域城市水生态环境污染源解析治理对策

“三级两线”德育模式的建构与实践——以西藏日喀则市职业技术学校为例

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中国职业技术教育 2016年第B03期32卷 87-90页

作者：孙德智日喀则市职业技术学校西藏日喀则857000

在西藏，中等职业学校既是对青少年进行文化教育和技能训练的重要阵地，同时也是分裂势力争夺青少年思想阵地的场所。因此，西藏中等职业学校德育工作就显得尤其重要。多年来，日喀则市职业技术学校坚持德育为先原则，积极构建和实践了... 详细信息

在西藏，中等职业学校既是对青少年进行文化教育和技能训练的重要阵地，同时也是分裂势力争夺青少年思想阵地的场所。因此，西藏中等职业学校德育工作就显得尤其重要。多年来，日喀则市职业技术学校坚持德育为先原则，积极构建和实践了“三级两线”德育模式，走出了独具特色的德育路子，为西藏经济社会的长治久安和日喀则发展稳定建设做出了突出贡献。

关键词：三级两线德育模式中等职业学校西藏

基于贝叶斯方法与稳健理论的滚动轴承摩擦力矩不确定度建立方法

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航空动力学报 2022年第5期37卷 1000-1009页

作者：徐永智河南科技大学应用工程学院河南三门峡472000 三门峡职业技术学院汽车学院河南三门峡472000

基于贝叶斯方法与稳健化理论,提出一种未知分布时间序列不确定度的建立方法。该方法以中位数估计与Huber M估计融合方法分析时间序列数据的稳健性,构建贝叶斯先验分布,并与实验数据建立贝叶斯后验分布,创建以贝叶斯后验分布建立时间序... 详细信息

基于贝叶斯方法与稳健化理论,提出一种未知分布时间序列不确定度的建立方法。该方法以中位数估计与Huber M估计融合方法分析时间序列数据的稳健性,构建贝叶斯先验分布,并与实验数据建立贝叶斯后验分布,创建以贝叶斯后验分布建立时间序列数据的不确定度。在显著性水平为0~0.1,通过对滚动轴承摩擦力矩分析,中位数估计与Huber M估计相融合方法确定了滚动轴承摩擦力矩稳健数据的边界值、显著性水平,构建了贝叶斯先验分布。以贝叶斯后验分布构建滚动轴承摩擦力矩不确定度。与经典统计学得到的不确定度比较,在相同置信水平下,该方法缩短了评估区间,提高了评估精度0~50%。该融合方法以稳健数据构建先验分布,提供一种贝叶斯方法先验分布建立方法;采用中位数估计与Huber M估计融合方法确定了数据显著性水平和边界值的确定,减小置信水平与稳健数据边界值主观确定的误差;为未知分布时间序列的不确定度建立提供了一种理论。

关键词：贝叶斯方法稳健理论滚动轴承摩擦力矩不确定度

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机械通气患者应持续监测呼吸肌力

中华危重病急救医学 2023年第5期35卷 449-452页

作者：秦英智天津市第三中心医院重症医学科

机械通气(MV)是治疗呼吸衰竭的有效手段。近年发现MV既可以引起机械通气相关性肺损伤(VALI), 也可引起机械通气相关性膈肌功能障碍(VIDD), 两者损伤部位、病因不完全相同, 但又相互关联、互为因果, 最终导致脱机失败。研究表明, 对MV患... 详细信息

机械通气(MV)是治疗呼吸衰竭的有效手段。近年发现MV既可以引起机械通气相关性肺损伤(VALI), 也可引起机械通气相关性膈肌功能障碍(VIDD), 两者损伤部位、病因不完全相同, 但又相互关联、互为因果, 最终导致脱机失败。研究表明, 对MV患者应实施保护膈肌功能策略, 即从MV前判断自主呼吸能力, MV期间从启动自主呼吸直至脱机全过程。对MV患者应持续监测呼吸肌力, 早期预防、早期干预、及时发现VIDD有可能减少困难脱机的发生, 从而改善预后。本文重点讨论VIDD的危险因素与发病机制。

关键词：机械通气相关性膈肌功能障碍偏心收缩反向触发颤搐跨膈压颤搐气道压

基于人眼视觉系统（HVS）的空域数字水印算法研究

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基于人眼视觉系统（HVS）的空域数字水印算法研究

作者：孙德智南昌大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的迅猛发展,有关数字作品的版权问题、侵权问题等受到越来越多的关注。数字水印技术正是在这样的背景环境下产生,成为当前发展较快的领域之一。目前,如何协调数字水印的不可感知性及鲁棒性,对研究数字水印系统有着重要的... 详细信息

随着计算机技术的迅猛发展,有关数字作品的版权问题、侵权问题等受到越来越多的关注。数字水印技术正是在这样的背景环境下产生,成为当前发展较快的领域之一。目前,如何协调数字水印的不可感知性及鲁棒性,对研究数字水印系统有着重要的理论和现实意义。通过对人眼视觉特性、神经网络及支持向量机理论的研究,实现基于人眼视觉特性的BP神经网络和支持向量机的自适应水印算法,主要研究的内容如下:（1）将人眼视觉特性之熵掩盖特性和BP神经网络相结合应用于数字水印技术中,在不影响水印透明性的前提下改变水印的嵌入强度,然后通过使用BP神经网络的方法实现对水印的盲提取。同时,在Matlab平台上所运用的算法做模拟仿真实验,同时针对各种典型攻击进行实验并且归纳分析。（2）根据人眼视觉系统中人眼对于亮度信号（Y）的改变相对于色度信号（U、V）的改变更加敏感这一特性,提出一种新的对比度掩盖特性的数字水印算法。该算法先利用对比度函数模型,将水印嵌入到人眼不敏感的位置,然后根据BP神经网络的非线性逼近特性,使得水印的提取只需一组密匙参数而不需要其他的信息,增强该方法的实用性。并与基于熵掩盖特性的BP神经网络的方法进行比较。通过多种数据表明,该方法对多媒体信息的保护可起到更好的效果以及发挥更好的作用。（3）利用支持向量机具有泛化能力强、非线性逼近和高维数等方面的优点,提出一种基于回归型支持向量机数字水印新算法。该算法可与图像局部的相关性相结合,进而可使得选取的特征向量相对稳定,同时得到SVR训练模型。大量攻击实验结果表明,在最佳的学习参数下,基于回归型支持向量机的对比度函数特性水印算法不仅具有良好的视觉效果及较大的水印容量,还可以保证水印的不可感知性和鲁棒性,且能够实现数字水印的盲提取。

关键词：数字水印 HVS 神经网络回归型支持向量机鲁棒性

施主受主共掺杂对ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷电学性能的影响

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施主受主共掺杂对ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷电学性能的影响

作者：李智智陕西科技大学

学位级别：硕士

ZnO-Bi2O3系压敏电阻(ZNR)因具备高响应伏安特性而成为保护电路中的重要元件。ZNR高响应与烧结过程中各离子分布和浓度变化有关。烧结制度、原料种类和原料配比等因素能显著影响ZNR电学性能,如MnO2和Cr2O3等起施主效应的金属氧化物;La2O... 详细信息

ZnO-Bi2O3系压敏电阻(ZNR)因具备高响应伏安特性而成为保护电路中的重要元件。ZNR高响应与烧结过程中各离子分布和浓度变化有关。烧结制度、原料种类和原料配比等因素能显著影响ZNR电学性能,如MnO2和Cr2O3等起施主效应的金属氧化物;La2O3和Er2O3等起施主效应的镧系氧化物;Ag2O、Cu2O等起受主效应的金属氧化物。另外,ZNR的实用性决定了其必须具有较高的电学稳定性,具体表现在耐脉冲刺激能力、耐大电流冲击能力和耐直流的长效性。在直流老化下样品的劣化机理较为认可的是间隙锌离子的迁移。本论文从施主受主共掺杂对ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷物理参数影响出发,明晰了决定样品电学性能稳定性的多个因素。对 ZnO-Bi2O3-MnO2-Co2O3-Sb2O3(ZBMCSB)和 ZnO-Bi2O3-MnO2-Cr2O3-SiO2(ZBMCSI)压敏陶瓷进行研究。980℃烧结温度时,ZBMCSB陶瓷样品非线性系数最高,非线性系数、击穿场强、势垒高度和漏电流密度为 50.59、510.99 V/mm、1.56 eV 和 19.34 μA/cm2,晶界电阻决定了晶界的稳定性;990℃烧结温度时,ZBMCSI陶瓷样品非线性系数最高,非线性系数、击穿场强、势垒高度和漏电流密度分别为43.36、435.10 V/mm、1.98 eV和1.89 μA/cm2,测试频率在103-106 Hz范围内损耗角正切值tanδ低于0.07。在上述选定配方的基础上,研究了施主受主双效应掺杂剂TiN对ZBMCSB压敏陶瓷电学性能的影响。对TiN掺杂量为1.0 mol%的ZBMCSB压敏陶瓷EDS分析可知,N主要分布于晶粒,部分活性N可以替换晶界O离子,形成受主缺陷;Ti在ZnO样品中分布均匀,进入ZnO晶粒的部分Ti替位Zn,形成施主缺陷;部分Ti参与了晶间相的形成过程。由N元素和Ti元素的能谱分布和TiN掺杂对ZBMCSB压敏陶瓷界面态浓度NS和施主浓度ND影响,证明TiN可以作为施主和受主双效应掺杂剂。1.0 mol%TiN掺杂时,样品非线性系数最高,非线性系数、击穿场强、势垒高度和漏电流密度分别为46.99、447.70 V/mm、0.79 eV 和 5.03 μA/cm2。对比研究了传统原料混合和预合成原料混合工艺Si3N4掺杂对ZBMCSB压敏陶瓷样品平均晶粒尺寸、物相组成、元素分布和晶界势垒高度的影响。对不同原料混合工艺制成样品的电容-电压(C-V)测试表明,Si3N4掺杂能显著提高施主浓度ND和界面态密度NS。不同的是,采用传统原料混合工艺,N元素主要分布于晶粒,采用预合成原料混合工艺,N元素主要分布于晶界层。1.0 mol%Si3N4掺杂时,两种原料混合工艺制得的样品非线性系数最高,其中传统原料混合工艺样品的非线性、击穿场强、势垒高度和漏电流密度分别为42.29、753.51 V/mm、3.62eV和2.26μA/cm2,预合成原料混合工艺非线性、击穿场强、势垒高度和漏电流密度分别为64.65、868.54 V/mm、2.36 eV和1.96μA/cm2,可以看到,预合成原料混合工艺制成的样品响应度较传统原料混合工艺显著提升。最后讨论双效应掺杂剂Na2CO3对ZBCMSI压敏陶瓷晶界相变化、微观形貌、伏安特性、电容-电压C-V特性、阻抗和直流老化的影响。直流老化测试表明,长时间的直流电压刺激使得样品出现不同程度的劣化,由于未添加Sb2O3是无法形成稳定的晶界相,故Na2CO3的掺杂对样品耐直流老化能力未明显提升,可见,样品电学稳定性受晶界结构、晶间相和间隙锌离子浓度等多个因素的影响。实验发现,不同电极位置直接影响电流通过的路径,故对直径为12 mm的ZNR样品进行了点电极设计,对样品的击穿电压和非线性系数关系作理论推导,并分别对同一样品的不同位置点电极进行连接测量,电极距离与击穿场强关系吻合理论分析结果。

关键词：烧结温度施主受主共掺杂预合成工艺直流老化点电极设计

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西夏《贞观律令》残片考

中国史研究 2023年第3期 189-197页

作者：和智西北大学历史学院

近来,为完成《俄藏黑水城文献》出版任务,我们对俄罗斯科学院东方研究所圣彼得堡分所、中国社会科学院民族研究所和上海古籍出版社合作拍摄的俄藏黑水城文献底片集中做了一次整理。在整理过程中,发现一页与续官相关的西夏文《律令》刻... 详细信息

近来,为完成《俄藏黑水城文献》出版任务,我们对俄罗斯科学院东方研究所圣彼得堡分所、中国社会科学院民族研究所和上海古籍出版社合作拍摄的俄藏黑水城文献底片集中做了一次整理。在整理过程中,发现一页与续官相关的西夏文《律令》刻本残片。该残片为ИНВ.No.7214中的一页,此前尚未刊布。经认真推敲考证,认为该残片属西夏《贞观律令》残页,是西夏崇宗结束母党专权、权臣窃命背景下为巩固皇权、整顿朝政修订前代律令的产物.

关键词：上海古籍出版社俄罗斯科学院俄藏黑水城文献合作拍摄认真推敲西夏《俄藏黑水城文献》整理过程

基于循环残差卷积神经网络的医学图像分割算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2022年第8期34卷 1205-1215页

作者：金燕薛智中姜智伟浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对使用深度学习进行医学图像分割时出现的网络退化问题,通过融合更大尺度的特征映射实现更加精确的图像分割,提出一种基于循环残差卷积神经网络的图像分割算法.首先引入循环卷积模块实现离散步长上的特征提取,提高图像上下文语义信息... 详细信息

针对使用深度学习进行医学图像分割时出现的网络退化问题,通过融合更大尺度的特征映射实现更加精确的图像分割,提出一种基于循环残差卷积神经网络的图像分割算法.首先引入循环卷积模块实现离散步长上的特征提取,提高图像上下文语义信息的利用率,实现更多、更广泛的特征映射提取;然后结合残差学习单元与循环卷积单元形成循环残差卷积模块,替换普通卷积神经网络的前馈卷积单元以解决深层网络模型面临的网络退化问题;最后引入全尺度跳跃连接将不同尺度下的特征图融合,生成分割图像.在PyTorch环境下用3个数据集与其他4种算法进行比较的实验结果表明,所提算法的分割性能更好,图像分割的精确度更高.

关键词：医学图像分割残差学习循环卷积 U-Net 全尺度跳跃连接