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用于半柔性路面的早强灌浆料设计及其性能研究

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用于半柔性路面的早强灌浆料设计及其性能研究

作者：方亦成东南大学

学位级别：硕士

在我国,沥青路面是最常见的路面形式,它具有防滑、行车舒适、施工周期短等优点。然而,车辙问题是制约其应用的难题。对此,不少研究在预先设计好空隙的沥青混合料中灌入水泥浆,制作半柔性路面(SFP)。硬化水泥浆使SFP相比于沥青路面具有... 详细信息

在我国,沥青路面是最常见的路面形式,它具有防滑、行车舒适、施工周期短等优点。然而,车辙问题是制约其应用的难题。对此,不少研究在预先设计好空隙的沥青混合料中灌入水泥浆,制作半柔性路面(SFP)。硬化水泥浆使SFP相比于沥青路面具有更大弹性模量,表现出更好的抗车辙性能和耐久性。然而,水泥基材料较高的养护要求,延长了路面从施工到开放交通的时间。此外,硬化水泥浆体的收缩大、脆性大的特性,使路面更易在外界环境以及应力作用下开裂。针对上述问题,本文设计了用于半柔性路面的早强水泥灌浆料(EHSG),并利用短细PP纤维对其增强改性。最后将EHSG用于生产中试与实际施工,以期推动半柔性路面行业整体发展。以流动度、凝结时间、早期强度为基本指标,通过调整普通硅酸盐水泥(OPC)、早强掺合料(RA)、硅灰(SF)、聚羧酸减水剂(PCE)掺量和水胶比,配制出EHSG。浆体初始流秒12.8 s,初凝和终凝时间分别为75 min和83 min,3 h和1 d抗压强度分别为7.6 MPa和24.5 MPa。测试结果表明,水胶比和RA决定试件3 h强度;PCE和SF能在不对其他性能产生负面影响的前提下,改善浆体流动性并提高流动保持能力。研究了PCE和SF对EHSG流变性能的影响。结果表明,SF的掺入降低了EHSG的黏度,但增大了动态屈服应力;PCE的加入降低浆体塑性黏度和动态屈服应力,但可能会增大剩余黏度。浆体流秒与动态屈服应力存在线性关系。通过水膜厚度、zeta电位、PCE吸附和SEM测试,分析了PCE和SF协同作用机理。在EHSG中加入小尺寸聚丙烯(PP)纤维改善其性能。基本性能测试结果表明,PP纤维的加入会降低浆体流动度,影响浆体稳定性;适量PP纤维不仅可以改善试件折压比,还能抑制水分散失,减小干燥收缩。借助MIP、X-CT、SEM测试分析研究了EHSG的孔结构。研究表明,在EHSG中加入适量PP纤维是可行的。将EHSG研究成果用于生产中试与现场灌浆。结果表明,EHSG具有良好的灌注性,可投入施工应用,但应注意拌合设备的选择和灌入温度的控制。

关键词：半柔性路面水泥灌浆料聚羧酸减水剂硅灰聚丙烯纤维

CO_(2)激光退火不同外径锗芯光纤的扫描速度研究

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光子学报 2024年第4期53卷 84-94页

作者：杜亦凡赵子文钟双栖马泽成王少业上海大学通信与信息工程学院上海200444 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

对内径为41~43μm,外径约为188μm、251μm和270μm的锗芯光纤进行激光退火实验,研究CO_(2)激光沿光纤轴向扫描速度对锗芯拉曼峰频率和光传输损耗特性的影响。研究发现,激光扫描速度是决定退火后光纤特性的重要参数。对不同外径的光纤,... 详细信息

对内径为41~43μm,外径约为188μm、251μm和270μm的锗芯光纤进行激光退火实验,研究CO_(2)激光沿光纤轴向扫描速度对锗芯拉曼峰频率和光传输损耗特性的影响。研究发现,激光扫描速度是决定退火后光纤特性的重要参数。对不同外径的光纤,达到最优退火效果的激光扫描速度不同,188μm、251μm和270μm外径的锗芯光纤分别为10 mm·s^(-1)、14 mm·s^(-1)和16 mm·s^(-1),光传输损耗分别为3.435 dB·cm^(-1)、2.147 dB·cm^(-1)和3.578 dB·cm^(-1)。使用COMSOL软件对退火过程中纤芯表面固定点的温度变化进行了模拟仿真研究,仿真结果显示激光退火过程中温度呈脉冲形变化。相同外径条件下,激光扫描速度提高,温度脉冲的峰值升高、谷值降低、单脉冲持续时间缩短;相同扫描速度条件下,光纤外径减小,温度脉冲峰值提高,谷值降低。

关键词：锗芯光纤 CO_(2)激光退火激光扫描速度 COMSOL仿真温度变化模拟

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名优茶连续式理条机参数优化设计与试验

农业工程学报 2024年第10期40卷 276-287页

作者：李兵方赛弟朱勇方立旭朱焕成安徽农业大学工学院合肥230036 茶树生物学与资源利用国家重点实验室合肥230036

针对传统茶叶理条做形装备主要依靠经验法设计,存在做形质量不佳的问题,该研究运用数值法对连续式茶叶理条机结构与作业参数进行优化,以改善连续式理条机的理条作业性能。通过对连续式理条机进行运动学分析,得到锅槽速度、加速度表达式... 详细信息

针对传统茶叶理条做形装备主要依靠经验法设计,存在做形质量不佳的问题,该研究运用数值法对连续式茶叶理条机结构与作业参数进行优化,以改善连续式理条机的理条作业性能。通过对连续式理条机进行运动学分析,得到锅槽速度、加速度表达式,并探究锅槽运动与茶叶理条状态之间的关系;通过研究茶叶在连续式理条机锅槽内的运动规律和受力情况,建立茶叶-正U形槽动力学模型,分析了茶叶在锅槽运动周期内各阶段的受力特点及对茶叶成形的作用;运用EDEM软件建立茶叶理条仿真模型,对影响茶叶成形的曲柄转速、锅槽振幅、锅槽倾角、凸棱个数和凸棱高度等关键设计参数进行仿真模拟,得到上述因素作用下茶叶颗粒的平均速度、平均受力与做形时间的关系曲线,并以仿真结果为依据设计三因素三水平正交试验,以成条率、碎茶率为评价指标,利用Design-Expert软件进行数据处理与回归分析,并对优化结果进行验证试验。仿真结果表明:曲柄转速、锅槽振幅和凸棱个数等对理条质量影响较大,茶叶纵向占比率随理条时间增加而升高,促使茶叶主茎脉轴线方向受力形成条状外形;以曲柄转速为195 r/min、锅槽振幅为99 mm、凸棱个数为2的最优参数组合进行验证,成条率为87.39%,碎茶率为1.85%,与优化结果基本一致。研究结果可为连续式茶叶理条机优化设计提供理论参考。

关键词：动力学模型茶叶理条机 EDEM 正交试验参数优化

CO激光退火不同外径锗芯光纤的扫描速度研究

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光子学报 2024年

作者：杜亦凡赵子文钟双栖马泽成王少业上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室

本文对内径为41～43 μm，外径约为188 μm、251 μm和270 μm的锗芯光纤进行激光退火实验，研究CO2激光沿光纤轴向扫描速度对锗芯拉曼峰频率和光传输损耗特性的影响。研究发现，激光扫描速度是决定退火后光纤特性的重要参数。对不同外... 详细信息

本文对内径为41～43 μm，外径约为188 μm、251 μm和270 μm的锗芯光纤进行激光退火实验，研究CO2激光沿光纤轴向扫描速度对锗芯拉曼峰频率和光传输损耗特性的影响。研究发现，激光扫描速度是决定退火后光纤特性的重要参数。对不同外径的光纤，达到最优退火效果的激光扫描速度不同，188 μm、251 μm和270 μm外径的锗芯光纤分别为10 mm·s-1、14 mm·s-1和16 mm·s-1，光传输损耗分别为3.435 dB·cm-1、2.147 dB·cm-1和3.578 dB·cm-1。使用COMSOL物理模拟软件对退火过程中纤芯表面固定点的温度变化进行了模拟仿真研究，仿真结果显示激光退火过程中温度呈脉冲形变化。相同外径条件下，激光扫描速度提高，温度脉冲的峰值升高、谷值降低、单脉冲持续时间缩短；相同扫描速度条件下，光纤外径减小，温度脉冲峰值提高，谷值降低。

关键词：锗芯光纤 CO 激光退火激光扫描速度 COMSOL仿真温度变化模拟

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水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置设计与试验

农业工程学报 2024年第13期40卷 1-14页

作者：刘赛赛马旭王宇唯王曦成齐龙秦亦娟陈嘉盈华南农业大学工程学院农业农村部南京农业机械化研究所新疆农业大学机电工程学院

为解决南方水稻工厂化田间育秧水肥药人工管理作业中存在的灌溉均匀性差、化肥和农药浪费以及劳动强度大等问题，该研究设计了一种水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置，阐述了水肥药变量喷灌装置总体结构和工作原理，进行了关键部件设计与... 详细信息

为解决南方水稻工厂化田间育秧水肥药人工管理作业中存在的灌溉均匀性差、化肥和农药浪费以及劳动强度大等问题，该研究设计了一种水稻田间育秧水肥药变量喷灌装置，阐述了水肥药变量喷灌装置总体结构和工作原理，进行了关键部件设计与试验；以可编程逻辑控制器（programmable logic controller,PLC）为控制核心，构建了注肥量在线调控及整机变量喷灌控制系统。采用Box-Behnken试验设计方法，对装置喷灌均匀性与主要影响因素进行试验研究，应用单目标优化方法对喷灌关键参数进行优化，并通过验证试验，得到最优参数组合为：干管入口水压0.20 MPa、球阀开度90°、喷头喷角80°，此时装置的喷灌均匀性为92.69%；构建了氯化钾肥液质量浓度与电导率（electrical conductance,EC）值的线性模型，开展了装置变量灌溉施肥性能试验，3种喷灌等级下各作业区的肥液EC值分别为1.65、1.66和1.68 mS/cm，平均喷灌强度分别为900.85、1 092.04和1 263.67 mm/h，施肥均匀系数分别为85.21%、87.86%和91.62%。采用水肥药变量喷灌装置开展水稻育秧田间管理试验，华航51常规稻和广8优165杂交稻的秧苗长势均匀度均高于95%，成毯性良好，各项素质指标满足机插作业要求。所设计的水肥药变量喷灌装置能够满足水稻田间育秧水肥药变量喷灌作业要求，对提高水稻工厂化田间育秧机械化水平、保证秧苗质量具有实际应用价值。

关键词：水稻灌溉田间育秧变量喷灌水肥药管理大型喷灌机秧苗质量

基于离散元法的茶叶抖筛机结构参数优化与试验

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农业工程学报 2024年第5期40卷 337-343页

作者：李兵朱勇方赛弟方立旭朱焕成邹亚刚安徽农业大学工学院合肥230036 茶树生物学与资源利用国家重点实验室合肥230036

茶叶抖筛机是茶叶精加工的关键装备,传统抖筛装备主要通过经验设计,筛分性能较差,主要表现在筛净率较低、误筛率较高。该研究结合抖筛机的筛分原理,运用solidworks构建虚拟样机,利用EDEM软件建立茶叶颗粒离散元仿真模型,通过单因素仿真... 详细信息

茶叶抖筛机是茶叶精加工的关键装备,传统抖筛装备主要通过经验设计,筛分性能较差,主要表现在筛净率较低、误筛率较高。该研究结合抖筛机的筛分原理,运用solidworks构建虚拟样机,利用EDEM软件建立茶叶颗粒离散元仿真模型,通过单因素仿真试验对茶叶颗粒进行动力学分析,结果表明,连杆长度、曲柄半径和筛面倾角是茶叶抖筛机筛分性能的主要影响因素。以筛净率、误筛率为评价指标,设计三因素三水平二次旋转正交试验,并运用DesignExpert软件对试验数据进行回归分析,当连杆长度为1 977 mm、曲柄半径为25 mm、筛面倾角为2.8°时,茶叶筛净率为94.5%、误筛率为4.61%,筛分性能最优。以最优结构参数进行验证试验,筛净率为93.8%,误筛率为4.73%,生产效率为319 kg/h,较优化前筛净率提高3.42%,误筛率降低7.62%,生产效率提高8.87%。该研究结果可为茶叶筛分装备的优化提供理论依据。

关键词：茶叶正交试验抖筛机筛分 DEM

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陈凯:做文化传播的深耕者

浙商 2024年第2期 64-65页

作者：方亦嘉不详

兢兢业业、步伐坚定、精益求精,将热忧和情感注入内容展现,他是电商助农合作发展联盟发起人,他是“2023浙商年度创新人物”,他就是杭州美焕科技文化有限公司(以下简称“美焕科技”)董事长陈凯。心中有丘警,眉间显山河。2009年,陈凯毕业... 详细信息

兢兢业业、步伐坚定、精益求精,将热忧和情感注入内容展现,他是电商助农合作发展联盟发起人,他是“2023浙商年度创新人物”,他就是杭州美焕科技文化有限公司(以下简称“美焕科技”)董事长陈凯。心中有丘警,眉间显山河。2009年,陈凯毕业于天津外国语大学,后赴美国加利福尼亚大学洛杉矶分校攻读建筑工程设计,2014年攻读清华大学经管学院MBA。现在,作为美焕科技的掌舵人,他在时代浪潮里朝着自己的梦想前进。

关键词：建筑工程设计陈凯经管学院时代浪潮合作发展联盟天津外国语大学创新人物

蔬菜穴盘育苗播种漏播检测及智能补种装置设计与试验

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农业工程学报 2024年第6期40卷 168-180页

作者：马旭杨传艺谭穗妍曹秀龙秦亦娟陈嘉盈余杰王曦成华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学电子工程学院广州510642 河北北方学院农林科技学院张家口075132

为保证植物工厂蔬菜穴盘育苗高质量作业要求,该研究在气吸滚筒式蔬菜穴盘育苗精密播种器的基础上,优化设计了在线漏播检测与智能补种装置,以可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为控制核心,实时进行播种器吸孔漏吸检... 详细信息

为保证植物工厂蔬菜穴盘育苗高质量作业要求,该研究在气吸滚筒式蔬菜穴盘育苗精密播种器的基础上,优化设计了在线漏播检测与智能补种装置,以可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为控制核心,实时进行播种器吸孔漏吸检测及穴盘穴孔漏播位置预报,并完成漏播穴孔的定点定穴补种。采用光电检测技术检测播种器吸孔漏吸位置,构建漏吸吸孔与育苗穴盘穴孔的对应动态补种矩阵,实现穴盘穴孔漏播位置精准预报;优化设计了智能补种装置,根据预报的穴盘穴孔漏播位置实现定点定穴精准补种。以中双11号菜心种子为对象,开展播种器吸孔漏吸检测与穴孔漏播位置预报试验,得到吸孔漏吸平均检测准确率为98.82%,穴孔漏播位置预报准确率为100%。采用BoxBehnken试验设计方法,对智能补种装置开展作业性能试验,构建主要性能指标(单粒合格指数、重播指数和漏播指数)与主要影响因素(吸针负压、吸针孔径和种室振动压力)的关系,并进行多目标优化,确定智能补种装置最优工作参数组合为吸针负压10.19 kPa、吸针孔径0.67 mm、种室振动压力0.07 MPa,此时补种装置播种的平均单粒合格指数为94.80%、重播指数为2.94%、漏播指数为2.26%。开展整机性能试验,在生产率为100盘/h条件下,整机的单粒合格指数由补种前的93.96%提高到98.18%;在生产率为300盘/h条件下,单粒合格指数由补种前的93.18%提高到97.89%。试验结果满足植物工厂和大田蔬菜穴盘育苗播种装置高精密播种作业要求,可提高蔬菜穴盘育苗的播种性能。

关键词：农业机械自动化蔬菜穴盘育苗漏播检测补种

长江经济带装备制造业产能利用率的测算及影响因素研究——基于企业异质性视角

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管理评论 2024年第1期36卷 53-70页

作者：邓世成吴玉鸣许荠方华东理工大学商学院上海200237 重庆对外经贸学院大数据与智能工程学院重庆401520

化解产能过剩、提升产能利用率是我国工业经济结构转型升级的重要任务。本文根据1998—2013年中国工业企业数据库,基于超越对数成本函数法测算了长江经济带装备制造业的产能利用率,并从理论和实证层面探讨了产能利用率的影响因素及其异... 详细信息

化解产能过剩、提升产能利用率是我国工业经济结构转型升级的重要任务。本文根据1998—2013年中国工业企业数据库,基于超越对数成本函数法测算了长江经济带装备制造业的产能利用率,并从理论和实证层面探讨了产能利用率的影响因素及其异质性。研究发现:长江经济带装备制造业产能利用率具有阶段性特征,其波动趋势与经济周期基本一致;与行业和所有制相比,产能过剩问题更多出现在区域层面。可变投入要素价格主导了长江经济带装备制造业的产能过剩,技术进步和市场调节对产能利用率呈现正向效应,政府干预对产能利用率呈现负向效应。政府干预会削弱市场调节对产能利用率的正向促进作用,政府和市场对产能利用率的影响均呈现边际递减效应。各因素对产能利用率的影响效应受到区域、所有制、行业异质性的多重制约,具有明显的结构性特征。

关键词：装备制造业产能利用率影响因素异质性分析