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高熔指聚丙烯大型造粒双螺杆构型研究

高熔指聚丙烯大型造粒双螺杆构型研究

作者：劳志超北京化工大学

学位级别：硕士

大型同向双螺杆挤出造粒机作为石化行业的关键设备,其研制水平不仅反映了一个国家在石化行业装备制造研究领域的综合实力,更是评价其石化行业发展水平的重要指标。但是我国对大型同向双螺杆挤出造粒机的研究较晚,基础理论较为薄弱,导致... 详细信息

大型同向双螺杆挤出造粒机作为石化行业的关键设备,其研制水平不仅反映了一个国家在石化行业装备制造研究领域的综合实力,更是评价其石化行业发展水平的重要指标。但是我国对大型同向双螺杆挤出造粒机的研究较晚,基础理论较为薄弱,导致在设计和制造等方面与国际先进水平仍存在较大的差距。对于大型同向双螺杆挤出造粒机而言,螺杆是整个造粒机中最关键的部件,其螺杆元件的组合方式对物料混炼效果有着至关重要的影响,因此对大型同向双螺杆挤出造粒机螺杆元件及其构型进行深入研究尤为重要。本文针对高熔指聚丙烯大型同向双螺杆挤出造粒机的螺杆元件及螺杆构型展开研究,主要研究内容和结论如下:针对大型同向双螺杆挤出造粒机中不同螺杆元件,采用单因素试验方法对不同结构参数下螺杆元件的流场进行了三维数值模拟,并分别通过输送能力、分散混合能力和分布混合能力对其性能进行了表征;对于螺纹元件(Screw Elements,SE)而言,研究了不同啮合比、螺棱间隙和导程对其输送性能的影响,结果表明,SE元件的输送能力随其啮合比的增加而提高,随其螺棱间隙的增加而降低,当啮合比和螺棱间隙分别为1.55和1.5 mm时,SE元件分别具有较优的输送能力,且分散混合和分布混合能力良好。同时SE元件的输送能力随其导程的增加而提高,当元件导程相同时,反向SE元件对物料输送方向与挤出方向相反,且分散混合能力和分布混合能力均优于SE元件;对于捏合块元件(Kneading Blocks,KB)而言,研究了不同捏合盘厚度和错列角度对其分散混合性能的影响,结果表明,KB元件的分散混合能力随其捏合盘厚度的增加而提高,随其错列角度的增加呈先下降后上升的变化趋势;对于开槽螺纹元件(Screw Mixing Elements,SME)而言,研究了不同反向螺纹头数对其分布混合性能的影响,结果表明,SME元件的分布混合能力随其反向螺纹头数的增加大致呈上升的变化趋势,当反向螺纹头数为8个时,SME元件具有较优的分布混合能力;针对大型同向双螺杆挤出造粒机螺杆各功能段的作用,分别设计了固体输送段、熔融混合段、排气段和熔体输送段构型,并通过一维仿真和正交试验的方法对整根螺杆构型进行了分析,结果表明,熔融混合段螺杆构型对流道内最高温度、加权平均剪切应力、平均应变及挤出机设备能耗均影响显著。当整根螺杆构型选用由变导程SE元件组成长度为2640 mm的固体输送段、选用由厚KB元件和SE元件及薄KB元件组成长度为2520mm的熔融混合段、采用反向小导程SE元件和大导程SE元件组成长度为1650 mm的排气段、选用由小导程SE元件和SME元件交错布置方式组成长度为2310 mm的熔体输送段时,其具有较好的输送能力、分散混合和分布混合能力,且造粒机设备能耗较小,完成了适用于高熔指聚丙烯挤压造粒的大型同向双螺杆挤出造粒机螺杆构型的设计。

关键词：高熔指聚丙烯大型同向双螺杆挤出造粒机螺杆构型仿真分析

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基于迁移学习的齿轮箱开放集跨工况故障诊断

北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1753-1760页

作者：马翔许庶尚芃超马剑周汝志北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学可靠性工程研究所北京100191 北京航空航天大学国际创新研究院杭州311115 上海卫星工程研究所上海201109

随着工业与航空航天技术的不断发展,齿轮箱等旋转机械的工况与故障模式逐渐趋于多样化、复杂化,可靠性与安全性问题日益突出,大量工况数据缺乏故障标签,且不同工况间故障模式不对称,迫切需要研究有效的故障诊断方法。以齿轮箱为案例验... 详细信息

随着工业与航空航天技术的不断发展,齿轮箱等旋转机械的工况与故障模式逐渐趋于多样化、复杂化,可靠性与安全性问题日益突出,大量工况数据缺乏故障标签,且不同工况间故障模式不对称,迫切需要研究有效的故障诊断方法。以齿轮箱为案例验证对象,设置跨工况和开放集故障诊断场景,针对目标工况故障标签匮乏的问题,提出利用迁移学习将源工况的知识迁移到目标工况,利用交叉熵分类损失函数对已知故障类型进行识别的方法;针对跨工况条件下故障模式不对称的开放集问题,提出利用卷积神经网络提取工况间的相似数据特征,利用二分类损失函数对目标工况的已知类与未知类进行分类的方法。提出联合损失函数,训练诊断模型,实现故障特征从源域到目标域的联合迁移。案例分析结果表明:所提方法能够实现开放集情况下的跨工况故障诊断,且平均诊断准确度在90%以上。

关键词：旋转机械数据驱动开放集迁移学习故障诊断

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吸波预浸料树脂及其复合材料的综合性能研究

材料导报 2024年第10期38卷 231-240页

作者：邬志超倪爱清陈俊磊王继辉武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

将羰基铁粉(CIP)和乙炔炭黑(CB)作为吸波剂引入到中温固化预浸料树脂体系中,通过测试吸波预浸料树脂的流变性能、凝胶时间、固化特征温度、热失重性能等确定吸波剂的加入对预浸料树脂性能的影响。结果表明,CIP和CB吸波粒子的加入对预浸... 详细信息

将羰基铁粉(CIP)和乙炔炭黑(CB)作为吸波剂引入到中温固化预浸料树脂体系中,通过测试吸波预浸料树脂的流变性能、凝胶时间、固化特征温度、热失重性能等确定吸波剂的加入对预浸料树脂性能的影响。结果表明,CIP和CB吸波粒子的加入对预浸料树脂的凝胶时间、固化特征温度的影响较小,对预浸料树脂的流变特性影响较大。为满足工艺性能要求,CIP吸波粒子的加入量与树脂的质量比宜控制为0~2.5,CB吸波粒子的加入量与树脂的质量比宜控制为0~0.03。相比于单层结构吸波复合材料,双层结构吸波复合材料的吸波性能更为优异,综合考虑其成型工艺性能和吸波性能等,以C3C为透波层、Fe250C为损耗层的材料组合综合性能最佳,其最大有效吸波带宽为3.85 GHz,对应的透波层和损耗层厚度分别为0.9 mm和1.5 mm,最小电磁波的反射损耗RL值为-35.46 dB,对应的透波层和损耗层厚度分别为0.5 mm和1.4 mm。

关键词：预浸料树脂吸波粒子电磁参数结构吸波复合材料

Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点循环拉伸性能试验研究

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振动与冲击 2024年第4期43卷 303-313页

作者：梁刚陆志涵刘云贺郭宏超西安理工大学土木建筑工程学院西安710048 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为研究Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点在地震作用下的力学行为,对11个梁翼缘板与柱段焊接组成的节点进行了低周循环拉伸性能试验,研究了梁翼缘板与钢管宽度比α、厚度比β以及钢管宽厚比λ等参数对节点破坏模式、承载力、延性和耗能能力... 详细信息

为研究Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点在地震作用下的力学行为,对11个梁翼缘板与柱段焊接组成的节点进行了低周循环拉伸性能试验,研究了梁翼缘板与钢管宽度比α、厚度比β以及钢管宽厚比λ等参数对节点破坏模式、承载力、延性和耗能能力的影响规律。结果表明:在循环拉伸荷载作用下,Q460高强钢管柱-H形梁焊接节点的失效模式主要分为连接处焊缝断裂、连接处钢管面板断裂或梁翼缘板被拉断三种;高强钢梁翼缘板与钢管宽度比、钢管柱宽厚比对焊接节点的受力行为影响较大,当宽厚比α由25.0减小到18.75时,节点的应变能减小了134%;当节点破坏时,具有新型焊接通过孔构造的焊接节点极限位移超过传统构造节点近2倍,前者延性性能较好。研究成果可为高强钢管柱与梁焊接节点的抗震设计以及进一步的理论研究提供依据。

关键词：高强钢焊接节点循环拉伸试验破坏模式耗能能力

基于全局状态预测与公平经验重放的交通信号控制算法

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计算机应用 2024年

作者：缪孜珺罗飞丁炜超董文波华东理工大学信息科学与工程学院

为了应对交通拥堵，设计高效的交通信号控制算法能够显著增强现有交通网络下的车辆通行效率。尽管深度强化学习算法在单路口交通信号控制问题上已展现出卓越的性能，然而其在多路口环境下的应用仍然面临着重大的挑战——即因多智能体强... 详细信息

为了应对交通拥堵，设计高效的交通信号控制算法能够显著增强现有交通网络下的车辆通行效率。尽管深度强化学习算法在单路口交通信号控制问题上已展现出卓越的性能，然而其在多路口环境下的应用仍然面临着重大的挑战——即因多智能体强化学习算法产生时间和空间部分可观测性而引发算法出现非平稳性问题，这会导致算法无法保证稳定地收敛。为此，提出一种基于全局状态预测与公平经验重放的多路口交通信号控制算法(IS-DQN)。一方面，基于不同车道的车流历史信息预测多交通路口的全局状态，扩展IS-DQN的状态空间，以避免算法产生空间部分可观测性而带来非平稳性问题。另一方面，为了应对传统经验重放策略的时间部分可观测性，IS-DQN采用了蓄水池算法以保证经验重放池的公正性，进而避免其中的非平稳性问题。在复杂的多路口环境下应用IS-DQN进行三种不同的交通压力仿真实验，实验结果表明：在不同交通流情况下，尤其是在中低交通流量下，相对独立深度强化学习算法，IS-DQN算法能够得到更低的车辆平均行驶时间，并表现出了更优的收敛性能与收敛稳定性。

关键词：深度强化学习交通信号控制时序预测蓄水池算法长短期记忆网络

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分形流道快速参数化建模方法与性能分析

机械设计与制造 2024年

作者：门志超陈文炯大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

针对长时间高热流密度的高温结构，利用分形流道具有的优异传热和流动特性，研究主动冷却设计技术是重要的研究课题。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法，实现了Y、V、T三种流道形式的统一快速参数化建模，并开展了分形... 详细信息

针对长时间高热流密度的高温结构，利用分形流道具有的优异传热和流动特性，研究主动冷却设计技术是重要的研究课题。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法，实现了Y、V、T三种流道形式的统一快速参数化建模，并开展了分形流道换热性能分析。首先构建控制点，完成各级流道出入口位置和数量的确定；进而构建分形网络，根据分叉位置和控制点完成分形网络的构建以确定分形流道的基本轮廓；最后获得分形流道的尺寸，根据分形网络以及流道尺寸完成Y、V、T三种分形流道的参数化模型构建。利用该参数化建模方法分别在扇形和矩形基板上构建了Y、V、T三种构型分形流道并通过数值模拟的方法进行了传热性能和流动性能的研究。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法，并通过数值算例验证了该方法的有效性，数值算例表明V形分形流道具有更佳的传热性能，Y形分形流道具有更佳的流动性能，另外相对于矩形基板，扇形基板上布置分形流道具有更均匀的温度分布。

关键词：分形流道参数化控制点分形网络换热性能

臭氧微纳米气泡处理焦化废水零排放工艺中浓盐水的效能

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1130-1140页

作者：沈俊伯缪蔚胡楠李恩超李攀同济大学环境科学与工程学院宝武水务科技有限公司同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室

焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理。臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液。为验证该技... 详细信息

焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理。臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液。为验证该技术的工程应用可行性,以MVR浓缩母液为研究对象,对比臭氧微纳米气泡和普通大气泡2种曝气方式下臭氧传质速率以及有机物的降解效能,从技术、经济角度分析盐浓度和有机物浓度对2种臭氧氧化工艺处理效果的影响,以界定臭氧微纳米气泡技术处理高盐废水的适用范围。结果表明:随着盐浓度从0.1 mol/L增加至1 mol/L,微纳米气泡和普通大气泡的臭氧传质系数分别提高0.13和0.09倍,臭氧自分解速率分别升高2.10和1.38倍。在处理高盐、高有机物废水(TOC浓度为57.2~587.6 mg/L,电导率为3.47~28.6 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡较普通大气泡的TOC去除率提升0.50~3.76倍,吨水能耗最大可降低71%;处理超高盐、超高有机物废水(TOC浓度为5626 mg/L,电导率为164.3 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡去除效果与普通大气泡趋于一致且吨水能耗更高。高盐废水的盐浓度和有机物浓度对臭氧微纳米气泡处理效能影响显著,工程应用中应根据废水特性选择合适的臭氧曝气方式。

关键词：焦化废水微纳米气泡臭氧氧化臭氧传质系数降解 MVR浓缩母液

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含Cd根茬留田对土壤-水稻累积Cd的影响

环境科学与技术 2024年第8期47卷 167-173页

作者：缪文静徐敏郑德志伍钧四川农业大学环境学院四川成都611130 四川省固体废物与化学品管理中心四川成都610032

为探讨根茬中Cd留田后的归趋及其对下茬水稻Cd积累的影响,该文通过盆栽试验,设置0(CK)、0.24%(SR1)、0.48%(SR2)、0.72%(SR3)(w/w)的含Cd根茬用量处理,研究含Cd水稻根茬留田对下茬水稻生长、吸收Cd和土壤Cd含量的影响,为Cd污染土壤管控... 详细信息

为探讨根茬中Cd留田后的归趋及其对下茬水稻Cd积累的影响,该文通过盆栽试验,设置0(CK)、0.24%(SR1)、0.48%(SR2)、0.72%(SR3)(w/w)的含Cd根茬用量处理,研究含Cd水稻根茬留田对下茬水稻生长、吸收Cd和土壤Cd含量的影响,为Cd污染土壤管控及水稻的安全生产提供依据。结果表明,含Cd根茬对水稻生长有一定的促进作用,同时也提高了水稻的Cd含量,且在SR3处理水稻根Cd含量最高,与CK相比,SR3处理水稻根部Cd含量增加了86.90%。水稻各部位Cd含量的分布为:根>>茎≈叶>籽粒,籽粒中Cd含量均未超过可食用安全限值。与CK相比,含Cd根茬增加了13.27%~25.51%土壤总Cd含量,且在SR3处理达最大值1.23 mg/kg。含Cd根茬提高了土壤pH及养分含量,与CK相比,含Cd根茬处理下土壤pH提高了0.05~0.12个单位,有机质含量增加了8.55%~13.68%,碱解氮含量增加了11.24%~13.48%,速效钾含量增加了5.56%~14.16%。综上,含Cd根茬留田能提高土壤养分含量,促进水稻生长,同时也造成土壤Cd累积,增加了水稻根Cd含量。

关键词：水稻根茬留田 Cd 土壤养分

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一种基于水介质传输数据的新型山区河水流量监测装置

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井冈山大学学报（自然科学版） 2012年第1期33卷 60-63页

作者：肖英魏志刚刘永红何绍忠缪志超井冈山大学电子与信息工程学院江西吉安343009

针对现有流量测量装置在山区使用中存在的缺陷和江西省山区地形复杂,河流多的特点,提出了一种适合山区河流流量监测的方法,利用音频信号在水介质中衰减小的特点,采用双音多频通信技术,通过水介质、大地和缆道钢丝循环索构建传输回路,设... 详细信息

针对现有流量测量装置在山区使用中存在的缺陷和江西省山区地形复杂,河流多的特点,提出了一种适合山区河流流量监测的方法,利用音频信号在水介质中衰减小的特点,采用双音多频通信技术,通过水介质、大地和缆道钢丝循环索构建传输回路,设计了一种基于水介质传输数据的新型流量监测装置。水下数据采集装置利用水来触发电源开关,设计思路巧妙,功耗小,成本低,解决了当前山区使用面临的数据接收不到和难于实施五点法规范测量等实际问题,对山区落后的水情监测系统的升级换代起到了积极的推动作用。

关键词：流量监测双音多频水介质数据传输