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基于预处理的7A09铝合金冲压成形工艺分析及参数优化

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基于预处理的7A09铝合金冲压成形工艺分析及参数优化

作者：杜凌峰西南交通大学

学位级别：硕士

7A09铝合金属于超高强铝合金,可以广泛应用于汽车和航空航天等领域的轻量化设计,但其塑性变形能力差仍是冲压生产中面临的一个关键问题。本文通过研究7A09铝合金的预处理工艺,提高材料在冲压过程中的塑性变形能力,基于改进BP神经网络建... 详细信息

7A09铝合金属于超高强铝合金,可以广泛应用于汽车和航空航天等领域的轻量化设计,但其塑性变形能力差仍是冲压生产中面临的一个关键问题。本文通过研究7A09铝合金的预处理工艺,提高材料在冲压过程中的塑性变形能力,基于改进BP神经网络建立工艺参数与成形质量之间的代理模型,最后采用改进智能优化算法寻找最佳参数组合,并通过实验验证优化结果的可靠性。主要工作内容如下:利用单轴拉伸实验,分析不同固溶处理方案对7A09铝合金力学性能的影响,获得不同固溶处理方案下材料的应力应变关系,分析材料的塑性变形能力,选择最佳的固溶处理方案。建立固溶处理后7A09铝合金Hockett-Sherby本构方程,并以胀形件为研究对象,结合有限元分析和冲压实验,证明了所建立的有限元模型能够有效预测材料的破裂行为。为了提高BP神经网络对冲压成形结果的预测精度,提出基于受限玻尔兹曼机模型的BP神经网络模型,并结合动量因子和自适应学习率提高神经网络的学习效率。基于多维度非线性测试函数,将改进后的BP神经网络模型与几种常见的代理模型进行对比,证明了改进BP神经网络模型的有效性。以TRIP780高强钢成形件为研究对象,采用拉丁超立方抽样获取神经网络的训练样本,基于改进BP神经网络模型,建立工艺参数与成形质量之间的代理模型,利用粒子群优化算法获得最佳工艺参数,有效提高TRIP780高强钢成形件的质量。以预处理后的7A09铝合金双C件为研究对象,基于已建立的本构模型和改进BP神经网络,选择最大减薄率和增厚区域百分比作为成形质量指标,建立多目标优化模型。为了提高多目标粒子群算法对工艺参数优化的可靠性,基于拥挤算子改进多目标粒子群算法的个体最优选择机制和溢出粒子淘汰规则,引入动态惯性权重和动态变异概率,提升算法的迭代效率。最后利用改进多目标粒子群算法,获得最佳的7A09铝合金双C件冲压成形工艺参数组合,结合有限元仿真分析和冲压成形实验,证明了优化结果的可靠性。

关键词： 7A09铝合金热处理工艺本构模型 BP神经网络多目标粒子群算法

论10kV配电线路带电作业的危险点及防控措施

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电力设备管理 2022年第8期 18-20页

作者：张仲骐杜凌峰国网上海市电力公司市北供电公司国网江苏省电力有限公司南京供电分公司

电力单位为满足人们的供电需求,设置10kV配电线路,并在线路不停电的情况下进行维修,极大增加了操作人员的操作风险。为此,本文将对10kV配电线路带电作业的危险点进行分析,并以此提出相应的防治措施。

关键词： 10kV配电线路带电作业危险点防控措施

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10kV旁路带电作业法的研究与应用

电力设备管理 2022年第10期 16-18页

作者：杜凌峰张仲骐国网江苏省电力有限公司南京供电分公司国网上海市电力公司市北供电公司

随着时代的快速发展,我国对电资源的使用需求不断加大,社会各界对于供电可靠性的要求越来越高,旁路不停电作业是在大负荷情况下实现用户“零感知”供电的通行做法。本文针对10kV旁路带电作业法展开应用研究与分析,具体内容如下。

关键词： 10kV旁路带电作业法研究与应用

2124铝合金热变形机理分析及冲压工艺参数优化

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热加工工艺 2023年第3期52卷 92-96,99页

作者：冯美强谢延敏赵江波杜凌峰西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为了研究2124铝合金的热变形性能,在不同温度与应变率条件下进行了热拉伸试验,获得材料应力-应变曲线。针对2124铝合金热变形特点,基于汉森-斯皮特尔模型建立了该材料的本构模型,并通过遗传算法优化模型参数。开发了汉森-斯皮特尔本构... 详细信息

为了研究2124铝合金的热变形性能,在不同温度与应变率条件下进行了热拉伸试验,获得材料应力-应变曲线。针对2124铝合金热变形特点,基于汉森-斯皮特尔模型建立了该材料的本构模型,并通过遗传算法优化模型参数。开发了汉森-斯皮特尔本构模型的ABAQUS用户材料子程序VUMAT,并将其用于双C件冲压成形分析。以冲压速度、压边力、摩擦系数和温度作为设计变量,成形件最大减薄率作为响应值建立Kriging代理模型,采用遗传算法对工艺参数进行优化。双C件热冲压试验结果表明,优化的工艺参数可以消除板料成形开裂缺陷,验证了本构模型与有限元模型的可靠性。

关键词： 2124铝合金本构模型热冲压 Kriging模型

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2124铝合金热成形本构模型及工艺分析

锻压技术 2022年第2期47卷 213-219页

作者：郭元恒谢延敏王东涛赵江波杜凌峰西南交通大学机械工程学院四川成都610031

为了获得2124铝合金热变形下的力学行为,在温度为350~450℃、应变速率为0.001~0.1 s^(-1)的变形条件下进行热拉伸实验,获得了材料的应力-应变曲线,其结果表明:峰值应力随着温度的升高和应变速率的降低而减小;温度是影响伸长率的主要因素... 详细信息

为了获得2124铝合金热变形下的力学行为,在温度为350~450℃、应变速率为0.001~0.1 s^(-1)的变形条件下进行热拉伸实验,获得了材料的应力-应变曲线,其结果表明:峰值应力随着温度的升高和应变速率的降低而减小;温度是影响伸长率的主要因素,且低应变速率下,具有较小的均匀伸长率。为精确地描述材料热变形下的变形行为,建立了粘塑性本构模型,并采用遗传算法求得该本构模型的材料参数,结果表明模型的预测值与实验值吻合程度较高。基于已建立的本构模型开发了用户材料子程序VUMAT,建立了双C件有限元模型,并利用ABAQUS软件对2124铝合金热成形过程进行了仿真分析。基于正交实验,研究了温度、冲压速度、压边力和摩擦因数对双C件成形后最大减薄率的影响,使用极差分析方法获得了较优的成形工艺条件,并通过实验验证了该工艺条件下的成形结果。

关键词： 2124铝合金热拉伸本构模型应变速率伸长率

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关于税收管理的几个基本问题

税务研究 1991年第5期 1-8页

作者：杜凌峰中国人民大学财政系

税收是国家为了满足一般的社全共同需要，凭借政治权力，按事先确定的标准，对社会剩余产品所进行的强制、无偿的分配。税收作为一个分配范畴，要充分发挥其职能作用，除了需要判定正确的、适合我国国情的税收政策外，在很大程度上决定... 详细信息

税收是国家为了满足一般的社全共同需要，凭借政治权力，按事先确定的标准，对社会剩余产品所进行的强制、无偿的分配。税收作为一个分配范畴，要充分发挥其职能作用，除了需要判定正确的、适合我国国情的税收政策外，在很大程度上决定于税收管理水平。那么，税收管理的内涵如何界定，其管理任务和原则如何归纳和表述，需要从理论和实践的结合上作出回答。本文试图就上述问题谈点自己的看法。

关键词：税收管理分配范畴政治权力剩余产品职能作用税收政策管理任务

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航空变曲率内蒙皮零件精确成形参数优化

锻压技术 2022年第11期47卷 116-122页

作者：李晓军门向南毕四龙谢延敏杜凌峰邓涛周雄成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 四川成飞集成科技股份有限公司四川成都610091 西南交通大学机械工程学院四川成都611756

为推动复杂曲面航空钣金构件的快速制造,以航空变曲率内蒙皮零件为研究对象,基于冲压拉深技术,通过设计合理的工艺模型并结合有限元分析手段来实现零件的精确成形。以零件减薄率为目标响应值,以压边力、凹模与板料间的摩擦因数、压边圈... 详细信息

为推动复杂曲面航空钣金构件的快速制造,以航空变曲率内蒙皮零件为研究对象,基于冲压拉深技术,通过设计合理的工艺模型并结合有限元分析手段来实现零件的精确成形。以零件减薄率为目标响应值,以压边力、凹模与板料间的摩擦因数、压边圈与板料间的摩擦因数为优化变量,设计3因素5水平正交试验,建立了BP神经网络代理模型,并通过粒子群优化算法(PSO)求解得到最佳的工艺参数组合:压边力为607 kN、凹模与板料间的摩擦因数为0.20、压边圈与板料间的摩擦因数为0.13。采用优化后的工艺参数进行成形仿真,零件的减薄率与成形质量均有所改善,仿真模型的预测值与实际值的平均绝对百分比误差MAPE为2.49%,满足优化精度要求。同时,采用优化后的参数进行工艺试验,一次即成形出合格零件,其实际减薄率与仿真模型预测值的相对误差不大于4.8%,验证了仿真模型的准确性,也证明了优化方法的有效性。

关键词：变曲率内蒙皮零件压边力摩擦因数 BP神经网络粒子群优化算法减薄率

火焰筒薄壁壳结构在热声载荷下非线性动力学分析

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火焰筒薄壁壳结构在热声载荷下非线性动力学分析

作者：杜凌峰沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

针对多孔薄壁结构高温声疲劳问题,对薄壁结构进行了数值仿真与试验验证,计算了响应结果,对结构疲劳寿命进行预估。（1）建立了薄壁结构在热、声复合载荷作用下的动力响应分析方法。建立了薄壁结构的疲劳寿命预测模型,形成了完整有效的... 详细信息

针对多孔薄壁结构高温声疲劳问题,对薄壁结构进行了数值仿真与试验验证,计算了响应结果,对结构疲劳寿命进行预估。（1）建立了薄壁结构在热、声复合载荷作用下的动力响应分析方法。建立了薄壁结构的疲劳寿命预测模型,形成了完整有效的薄壁结构动态响应计算和疲劳寿命预测方法。（2）实现典型薄壁壳结构动力学响应特性计算。针对复杂载荷作用下结构典型失效模式,研究建立考虑复杂非线性动力学响应特征的结构疲劳分析模型,并完成疲劳寿命预测。开展典型薄壁结构高温声疲劳试验,基于试验数据对结构进行动力学响应特性分析与疲劳寿命分析,验证试验的正确性与仿真的准确性。（3）以薄壁结构高温声疲劳试验为基础,建立开孔薄壁结构数值仿真模型,研究结构开孔对应力响应与疲劳寿命时间的影响。改变开孔位置,增加薄壁结构开孔数量,对多孔薄壁结构进行热声响应计算,分析总结多孔结构动力学响应规律以及对结构产生的影响。（4）建立简化版短环形火焰筒数值仿真模型,通过有限元分析方法计算结构热模态频率。计算多场耦合作用下短环形火焰筒动力学响应特性,得出火焰筒在热声载荷下动力学响应特性规律。本文以数值仿真与试验验证相结合的方法进行了热声载荷下薄壁结构动力学响应计算与疲劳寿命预估,通过数值仿真计算了开孔薄壁结构与多孔薄壁结构动力学响应特性计算。本文工作为航空航天薄壁结构动强度分析与稳定性设计提供依据。

关键词：薄壁结构高温声疲劳非线性振动失效分析

热碱预处理及铁碳联合技术强化剩余污泥厌氧消化的研究

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热碱预处理及铁碳联合技术强化剩余污泥厌氧消化的研究

作者：杜凌峰南京大学

学位级别：硕士

随着社会对污水处理的投入越来越大,剩余污泥的产量也日益升高,剩余污泥的处置已经成为世界各国的难题之一。在众多的污泥处理技术当中,厌氧消化技术由于具有能耗少、运行费用低、实现能源回收等优点被广泛使用。然而,能源转化率较低、... 详细信息

随着社会对污水处理的投入越来越大,剩余污泥的产量也日益升高,剩余污泥的处置已经成为世界各国的难题之一。在众多的污泥处理技术当中,厌氧消化技术由于具有能耗少、运行费用低、实现能源回收等优点被广泛使用。然而,能源转化率较低、减量化效果不理想等问题限制了厌氧消化技术的进一步发展。研究表明,一些预处理手段和外源物质的添加能够提高厌氧消化的能源转化率。但目前这些研究主要集中于单因素研究,并且对厌氧消化的促进效果有限。为了达到更好的厌氧消化效果,本研究将热碱预处理技术与铁碳联合添加技术相结合,进行强化厌氧消化技术的实验研究。实验通过设置不同温度与pH的组合对污泥进行预处理,基于水质和污泥指标评判污泥的破解情况,探究温度与pH对于污泥破解的最适组合;在此基础之上,通过添加铁和碳来探究外源物联合添加对于污泥厌氧消化的强化作用,同时结合生物学手段,如高通量测序(Mi-seq),对厌氧消化后污泥的微生物群落结构等进行解析,揭示强化作用中的微生物作用机制,阐述铁碳联合添加对厌氧消化的强化作用机理;最后通过改变剩余污泥的含固率来探究联合技术的适用性,为剩余污泥的资源化和减量化提供新的思路。本文最终得出以下结论:(1)热碱预处理后的SCOD随着温度和pH的升高而增大,B3(70℃、pH为 12)、C2(90℃、pH 为 1 1)和 C3(90℃、pH 为 12)实验组 SCOD 溶出率最高,分别为51.79%,53.87%和51.29%。预处理温度和pH的升高有利于剩余污泥中蛋白和多糖的溶出,溶出量最大的同样是这三组,溶解性蛋白和溶解性多糖含量分别为 3704.5 mg/L 和 1379.5 mg/L、3557.1 mg/L 和 1438.2 mg/L、3647.8 mg/L和1456.2 mg/L。并且本实验中所选pH对于蛋白和多糖的溶出影响大于温度的影响。从剩余污泥减量化角度看,VSS去除率随温度和pH的升高而提高。厌氧消化结果显示,累积甲烷产量最高的实验组为B3、C2、C3,相较于对照组的累积甲烷产量分别增加了 64.1%、71.3%、78.2%。从资源化程度和经济角度来说,预处理温度为70℃,pH为12的条件为最适组合。(2)利用最适组合对剩余污泥进行预处理,之后进行铁碳联合添加强化水解酸化和厌氧消化实验。水解酸化结果表明,SCOD的降解率最高的是P2(Fe为 10 g/L、GAC 为 40 g/L)和 P4(Fe 为 20 g/L、GAC 为 40 g/L),分别为 23.3%和24.1%。乙酸含量最大的组也为P2和P4,含量分别为2392.7 mg/L和2529.2 mg/L,占VFAs比例分别为49.7%和50.4%。铁碳的联合添加比单独的铁、碳添加更有效的促进了剩余污泥的水解酸化过程,而且,虽然铁的加入量减少,但碳的加入使得促进效果增强。另外,单独加入碳不会对水解酸化有明显的促进作用。厌氧消化结果表明,铁碳联合添加能够强化产甲烷过程,P2累积甲烷产量最高,达到258.7ml/g-VSS,比对照组提高了 35.0%。同时,产甲烷完成时间比其他实验组提前,甲烷含量也最高,达到了 61.4%,比对照组提高了 9.7%。二氧化碳方面,累积产量最低的是实验组P2和P4,产量分别为148.6ml/g-VSS和141.3ml/g-VSS,在总产气中的含量分别为35.8%和33.5%。这些结果说明铁碳的联合添加对于厌氧消化产甲烷具有明显的促进作用,并且铁、碳添加量为10g/L和40g/L的促进效果最好。铁碳联合添加强化了铁的作用,增加了铁的溶出,P2铁离子溶出量大于P3,说明碳的联合添加有助于节约铁的用量。VSS减量效果最好的是P2和P4组,去除率分别达到了 54.7%和56.3%。微生物分析表明铁碳联合通过促进水解酸化向着乙酸方向进行,提高乙酸产量,促进了微生物中甲烷鬃毛菌(Methanosaeta)的生长,铁碳联合实验组P2和P4的甲烷鬃毛菌(Methanosaeta)的丰度分别为43.6%和52.2%。另外铁碳联合进一步发挥铁的作用,富集了耗氢产甲烷菌的丰度。(3)热碱预处理阶段的实验结果表明,含固率的适当提高有助于剩余污泥预处理中SCOD、蛋白和多糖等的溶出。6%的含固率污泥破解效果最好,其SCOD的溶出量为23257.6 mg/L,增长倍数最高,为28.6倍,蛋白和多糖的溶出增长倍数分别为26.9和30.5倍,含量之和占SCOD的比例最高,为69.1%。厌氧消化产气结果表明,含固率为6%的实验组累积甲烷产量最高,为301.1 ml/g-VSS,甲烷含量也最高,为57.7%。数据显示,含固率为6%是累积产甲烷的一个临界点,当低于这个含固率时,累积甲烷产量会随着含固率的升高有所增加,而当进一步提高含固率时,累积甲烷产量减少。从完成时间上来看,含固

关键词：剩余污泥厌氧消化热碱预处理铁碳联合微生物群落结构