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犁刀混合机动轴密封失效原因分析与研究

流体机械 2024年第7期52卷 63-68页

作者：邹俊伟李毅波姜方鸿宋玉梁中南大学机电工程学院长沙410000 湖南探索机械科技有限公司湖南株洲412000

针对犁刀混合机工作介质为粉末物料时动轴密封失效问题,根据动轴密封试验结果及动轴密封原理展开失效原因分析。结果表明,密封气体出口压力大于工作介质压力、密封气体出口压力沿圆周方向均匀性、气密封通道宽度尺寸b沿圆周方向均匀性等... 详细信息

针对犁刀混合机工作介质为粉末物料时动轴密封失效问题,根据动轴密封试验结果及动轴密封原理展开失效原因分析。结果表明,密封气体出口压力大于工作介质压力、密封气体出口压力沿圆周方向均匀性、气密封通道宽度尺寸b沿圆周方向均匀性等3个条件,是保证犁刀混合机动轴密封性能的关键。在此基础上,再采用理论计算及有限元仿真相结合的方法对动轴密封失效原因展开进一步分析,根据分析结果分别从动轴密封设计、制造角度提出了犁刀混合机动轴密封失效的解决方法;最后通过试验验证了解决方法的正确性。试验结果表明,在动轴密封密封气体出口压力、配气环等设计符合要求的情况下,气密封通道宽度尺寸b沿圆周方向的偏心量为0.1 mm时,其连续密封时间分别是偏心量为0.3,0.6 mm时的3倍、13倍,即通过降低气密封通道宽度尺寸b沿圆周方向的偏心量,对提高动轴密封装置的密封性能有显著效果。研究成果对犁刀混合机动轴密封设计及应用具有一定指导意义。

关键词：犁刀混合机动轴密封粉末物料原因分析试验研究

高瓦斯煤层大直径钻孔卸压增透瓦斯渗流时空演化机理

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煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 47-61页

作者：王方田李哲张村何东升张洋中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 北京龙软科技股份有限公司北京100190 中国矿业大学(北京)能源与矿业工程学院北京100083 永城煤电集团股份有限公司河南永城476600

矿井瓦斯抽采面临抽采率低、有效抽采周期短、瓦斯预抽体积分数不达标等困境。为实现高瓦斯低透气性煤层的精准卸压增透,以顺和煤矿2404典型深井高瓦斯低透气性煤层工作面为研究对象,基于长时力学效应理论建模、COMSOL数值分析和现场试... 详细信息

矿井瓦斯抽采面临抽采率低、有效抽采周期短、瓦斯预抽体积分数不达标等困境。为实现高瓦斯低透气性煤层的精准卸压增透,以顺和煤矿2404典型深井高瓦斯低透气性煤层工作面为研究对象,基于长时力学效应理论建模、COMSOL数值分析和现场试验等方法,构建了大直径钻孔卸压煤层瓦斯运移多场耦合模型,提出了大直径钻孔瓦斯有效抽采半径的判定指标——残余瓦斯压力不超过0.22 MPa,揭示了大直径煤层钻孔卸压增透机理及瓦斯运移规律:单一大直径钻孔煤层瓦斯压力呈以钻孔圆心为对称中心的椭圆分布,即由钻孔圆心向外瓦斯压力逐渐增加,随着抽采时间延长,抽采达标区域逐渐扩大。钻孔周边应力转移特征为:随着抽采时间增加,单一大直径钻孔周边点的垂直应力呈现先增后降趋势。进一步提出了高瓦斯低透气性煤层大直径钻孔卸压增透抽采技术。模拟确定了钻孔有效抽采半径,孔间距6.0 m、直径300 mm钻孔卸压增透效果最好,其两侧3.0 m内平均渗透率为1.58×10^(-15)m^(2),远大于初始值1.15×10^(-17)m^(2)。现场应用表明,大直径钻孔瓦斯抽采远优于普通钻孔,300 mm大直径钻孔瓦斯体积分数最大值为47.2%,75 mm原钻孔最大瓦斯体积分数最大值仅为10.6%,且大直径钻孔5.0%以上高瓦斯体积分数抽采天数提高了40.2%,有效解决了小直径瓦斯钻孔治理难题,为高瓦斯煤层高效精准卸压增透强化抽采提供了有效途径。

关键词：高瓦斯大直径钻孔卸压增透瓦斯渗流抽采半径高效抽采

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磁性液体究竟有多神奇

科学大观园 2024年第6期 8-11页

作者：姚昌松方鸿

艺术源于生活。现如今，在现实世界中，有一种和电影中的“毒液”一样神奇的材料，正受到各国科研人员的广泛关注。如果你曾看过电影《毒液》，想必一定会对电影中充满科技感的场景印象深刻：不断流动的“毒液”，就像四处喷涌的黑色触...

艺术源于生活。现如今，在现实世界中，有一种和电影中的“毒液”一样神奇的材料，正受到各国科研人员的广泛关注。如果你曾看过电影《毒液》，想必一定会对电影中充满科技感的场景印象深刻：不断流动的“毒液”，就像四处喷涌的黑色触手，向着指定的方向一直延伸，给人强烈的视觉震撼。艺术源于生活。现如今，在现实世界中，有一种和电影中的“毒液”一样神奇的材料，正受到各国科研人员的广泛关注。它们既可以像液体一样自由流动，又能够被磁场控制进行定向移动，这就是磁性液体。

关键词：

“三生-三链-三创”创新创业教育融入人才培养方案的研究

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生物工程学报 2024年第3期40卷 931-942页

作者：宋晓菲金鑫王方王亚军浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

目前生物工程专业人才培养中存在创新创业教育理念落后、创新创业教育方法单一、创新创业实践平台薄弱等困境,需要引入新的培养模式加以破解。浙江工业大学生物工程学院“三生-三链-三创”培养模式的探索与实践,对照新工科建设的人才培... 详细信息

目前生物工程专业人才培养中存在创新创业教育理念落后、创新创业教育方法单一、创新创业实践平台薄弱等困境,需要引入新的培养模式加以破解。浙江工业大学生物工程学院“三生-三链-三创”培养模式的探索与实践,对照新工科建设的人才培养目标,通过42年持续探索与实践,优化“生物·生命·生活”三生融合教育理念,丰富“知识链·科研链·产业链”三链联动教育方法,搭建“创意·创新·创业”三创科技实践平台,打造拔尖生物工程科技创新创业人才培养新平台、新范式,为生物工程专业人才培养模式改革提供了有益借鉴及启示。

关键词：生物工程专业培养模式改革创新创业教育

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结合主轴电流刀具磨损状态稀疏自编码器监测

机械设计与制造 2024年

作者：李瑞芳周鲁英王方郑州工业应用技术学院机电工程学院河南省隧道工程机械工程技术研究中心河南科技大学机电工程学院北京华铁信息技术有限公司

为了提高刀具磨损状态监测能力，设计了刀具磨损稀疏自编码器状态监测方法。利用深度学习网络分析数据特征，从而准确监测刀具的磨损程度。研究结果表明：主轴电流频域信号呈现明显的稀疏特征，可通过压缩感知的方式完成数据的压缩处理... 详细信息

为了提高刀具磨损状态监测能力，设计了刀具磨损稀疏自编码器状态监测方法。利用深度学习网络分析数据特征，从而准确监测刀具的磨损程度。研究结果表明：主轴电流频域信号呈现明显的稀疏特征，可通过压缩感知的方式完成数据的压缩处理。人工提取特征方式只能达到81.3%的准确率，耗时达到295s；本文方法识别可以使准确率提升到98.4%以上，并使训练用时缩短至130s，具备明显优势。以时域信号组成稀疏自编码器输入参数时，达到70%的识别精度。与频域信号为输入，该方法监测结果具有很高的辨别精度该技术可以实现参数实时采集以及消除人为因素在参数选择方面造成影响的磨损检测技术，能够满足压缩感知与加噪条件下主轴电流信号处理需求.

关键词：刀具磨损主轴电流压缩感知稀疏自编码器监测

外源添加剂对微藻生长和高价值生物产物积累的影响

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生物工程学报 2024年

作者：吴亚伟王方忠陈磊张卫文教育部合成生物学前沿科学中心教育部系统生物工程重点实验室天津大学化工学院合成微生物学实验室天津大学生物安全战略研究中心

近年来，随着合成生物学的飞速发展，基因工程和分子操作手段日益完善。微藻作为微生物细胞工厂的代表性宿主菌株之一，在生产油脂、色素、蛋白质和生物燃料等高附加值生物产品方面得到了广泛的应用，并在生化能源、食品药品以及环境保... 详细信息

近年来，随着合成生物学的飞速发展，基因工程和分子操作手段日益完善。微藻作为微生物细胞工厂的代表性宿主菌株之一，在生产油脂、色素、蛋白质和生物燃料等高附加值生物产品方面得到了广泛的应用，并在生化能源、食品药品以及环境保护等领域展现出广阔的应用前景。然而，目前基于微藻工艺的生产效率仍然很低，限制了其大规模的工业应用。除了改良菌种和优化培养外，基于外源化学添加剂进行调控也是一种有益的优化策略。这种方法依赖于直接的表型筛选，不需要深入解析生物产品合成过程中涉及的代谢和分解代谢途径中的分子靶点，就可以快速提高微藻高附加值生物产品的产量，获得所需的表型。虽然已有大量关于使用外源添加剂等替代手段来提高微藻生长和高附加值生物产品的产量的研究，但关于添加剂的种类、用途和所针对的菌株以及相关的分子作用机制的分类总结还不够系统和全面。本综述对近年来应用化学诱导剂或增强剂来改善微藻培养中细胞生长和高附加值生物产物积累的实例进行总结，重点介绍了用于微藻培养的外源添加剂的种类、外源添加剂及其组合对微藻生长和高价值生物产品积累的影响以及相关作用的分子机制。希望能为研究人员利用合成生物学的方法来开发合适的细胞底盘以及利用微藻来进行大规模的工业化生产提供有用的信息。

关键词：添加剂微藻生长生物产物

山地多中心城市公园绿地生态系统文化服务供需匹配特征

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生态学报 2024年第13期44卷 5816-5827页

作者：骆畅王方民李高高杨朝现西南大学园艺园林学院重庆400715 重庆市地理信息与遥感应用中心重庆401147 西南大学资源环境学院重庆400715

城市公园绿地为居民提供了重要的生态系统文化服务,在促进居民身心健康和提高社会福祉方面发挥着关键作用。以典型山地城市重庆中心城区为例,构建供需匹配评估体系,利用多源数据量化供给与需求,识别供需平衡与协调发展关系。结果表明:(1... 详细信息

城市公园绿地为居民提供了重要的生态系统文化服务,在促进居民身心健康和提高社会福祉方面发挥着关键作用。以典型山地城市重庆中心城区为例,构建供需匹配评估体系,利用多源数据量化供给与需求,识别供需平衡与协调发展关系。结果表明:(1)重庆市中心城区城市公园绿地生态系统文化服务供需具有显著空间异质性,供给呈北高南低、分散布局的格局,需求呈中心高、外围低的格局;(2)生态系统文化服务供需失衡特征显著,其中52.38%的组团文化服务供给滞后,33.33%的组团属于供给超前状态;供需耦合协调指数平均值为0.50,协调发展程度空间分布呈“中心高、外围低”格局;(3)综合分析供需均衡与耦合协调结果发现,由于供给超前导致了外围城市组团的失调发展,而城市中心区域组团在供给滞后状态下维持了中等水平协调发展程度。总体来看,重庆市中心城区各组团存在不同程度的公园绿地生态系统文化服务供需错配,基于评估提出针对性的城市公园绿地优化策略,可为公园绿地的合理配置与规划提供重要支持。

关键词：城市公园绿地生态系统文化服务山地城市供需平衡协调发展

电磁冲击处理对TC11钛合金冲击韧性及其微观组织的影响

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热加工工艺 2024年第21期 101-105页

作者：李云峰王方磊孙倩武汉理工大学材料科学与工程学院武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉理工大学湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心

通过夏比冲击实验、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜表征手段，研究了电磁冲击处理对TC11钛合金冲击韧性及其微观组织的影响。分析讨论了电磁冲击处理过程中处理时间对TC11钛合金冲击韧性的影响规律。结果表明，相比于未处理试样，处理... 详细信息

通过夏比冲击实验、金相显微镜、扫描电镜和透射电镜表征手段，研究了电磁冲击处理对TC11钛合金冲击韧性及其微观组织的影响。分析讨论了电磁冲击处理过程中处理时间对TC11钛合金冲击韧性的影响规律。结果表明，相比于未处理试样，处理时间为0.44、0.88和1.32 s的电磁冲击处理使得试样的冲击吸收功分别提升13.2%、20.3%和3.1%。且随着处理时间的延长，TC11钛合金中α相含量不断上升。α相含量增加不利于TC11钛合金冲击韧性的提升，但电磁冲击处理引起的界面润湿和界面桥接对试样冲击功的提升起着决定性影响。

关键词：冲击韧性 TC11钛合金界面润湿相变电磁冲击处理

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螺旋桨影响下水下航行体尾流特性分析

水动力学研究与进展A辑 2024年

作者：任岩郭晓宇王方勇唐浩上海交通大学工程力学系上海交通大学水动力学教育部重点实验室杭州应用声学研究所声纳技术重点实验室

该文针对广域、高效的水下目标探测需求，开展水下航行体尾流特性研究。基于商业软件STAR-CCM+，采用虚拟盘方法考虑螺旋桨的旋转效应，建立了全附体水下航行体尾流场数值仿真模型，采用特征量对比与数据回归方法分析尾流特征。研究结... 详细信息

该文针对广域、高效的水下目标探测需求，开展水下航行体尾流特性研究。基于商业软件STAR-CCM+，采用虚拟盘方法考虑螺旋桨的旋转效应，建立了全附体水下航行体尾流场数值仿真模型，采用特征量对比与数据回归方法分析尾流特征。研究结果表明：在螺旋桨影响下，轴向速度分布逐渐发展成类似射流截面分布；远场轴向最大速度增量幂次关系与圆管射流接近，而半尾迹宽度与轴对称物体尾流接近；雷诺应力自相似特性演化距离长于速度的演化距离；自相似性形成后，速度剖面与雷诺数无关，但轴向速度自相似性起始位置、轴向最大速度增量和半尾迹宽度受雷诺数影响。

关键词：螺旋桨虚拟盘模型水下航行体尾流自相似性