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不同延时条件下基于激光诱导击穿光谱的烧结混合料定量检测

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光学精密工程 2024年第13期32卷 2052-2060页

作者：秦云鹏隋明达魏自浩薛世龙卢渊田野郭金家中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100

烧结混合料是烧结工艺中极为重要的一环,其成分检测的准确性直接影响烧结过程,激光诱导击穿光谱技术通过激光光谱分析烧结混合料中的元素成分和含量,实时性好,但定量检测效果相比于其他实验室方法仍有差距。研发了一套遥测激光诱导击穿... 详细信息

烧结混合料是烧结工艺中极为重要的一环,其成分检测的准确性直接影响烧结过程,激光诱导击穿光谱技术通过激光光谱分析烧结混合料中的元素成分和含量,实时性好,但定量检测效果相比于其他实验室方法仍有差距。研发了一套遥测激光诱导击穿光谱装置,并应用于烧结混合料成分检测,采用PLSR与PCA相结合的方法对烧结混合料中TFe,CaO,SiO_(2),MgO进行定量检测。通过对1.28μs和5μs不同延时的光谱数据计算发现,不同物质在不同探测延时条件下R_(2)有着明显差异,对于SiO_(2)和MgO这两种浓度相对较低的物质,采用较小的1.28μs探测延时,R_(2)分别达到了0.937和0.985,而浓度相对较高的TFe,CaO则采用更大的5μs探测延时效果更好,较采用1.28μs延时,TFe定量结果的R^(2)从0.903提高到0.987,CaO的R^(2)也从0.816提高到0.980。针对不同物质采用不同探测延时的方法显著提高了检测准确性,简化了检测流程,对烧结工艺起到指导作用。

关键词：遥感测量激光诱导击穿光谱烧结混合料偏最小二乘法延时变化

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实测车流作用下大跨悬索桥吊索疲劳性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 952-960页

作者：茅建校柯贤东苏迅赵楷林王浩宗海东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 南京公路发展(集团)有限公司南京210031

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下... 详细信息

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下的桥梁动力时程响应.在上述基础上,获取了大桥短吊索、长吊索和限位吊索3组典型吊索的应力时程,并采用名义应力法对其疲劳性能进行分析.结果表明:在随机车流作用下,大部分时间段内吊索应力波动较为平稳;各吊索应力变化趋势与车流量的变化密切相关,短吊索、长吊索以及限位吊索的最大应力幅分别为40、30和25 MPa;在车辆荷载的长期作用下,短吊索的疲劳可靠度显著低于长吊索与限位吊索.

关键词：悬索桥吊索疲劳性能动态称重系统随机车流动力响应

角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮故障特征提取方法

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振动工程学报 2024年第5期37卷 896-902页

作者：晏云海郭瑜昆明理工大学机电工程学院云南昆明650550

加窗同步平均克服了行星齿轮传动引起的振动传递路径时变性问题,可有效应用于单级行星齿轮箱齿轮故障特征提取。但二级行星齿轮箱存在两级行星结构共用传动轴引起的振动耦合问题,该方法不易有效提取第一级行星轮的故障特征,为此本文提... 详细信息

加窗同步平均克服了行星齿轮传动引起的振动传递路径时变性问题,可有效应用于单级行星齿轮箱齿轮故障特征提取。但二级行星齿轮箱存在两级行星结构共用传动轴引起的振动耦合问题,该方法不易有效提取第一级行星轮的故障特征,为此本文提出一种角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮故障特征的提取方法。通过等角度重采样消除转速波动的影响;采用角度补偿同步平均分离重采样振动中存在的第二级太阳轮的干扰,并通过差运算将其从重采样振动中消除;提取残余振动的包络信号;通过加窗同步平均构建第一级行星轮的合成包络信号,并采用包络同步平均提取第一级行星轮的故障特征。通过二级行星齿轮箱实验台实测信号分析验证,所提方法能够有效地提取第一级行星轮的故障特征。

关键词：故障特征提取二级行星齿轮箱加窗振动分离包络分析角度补偿同步平均

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母材晶粒取向对超薄取向硅钢织构演化的影响

钢铁 2024年第4期59卷 179-187页

作者：张波张宁何承绪马光韩钰孟利钢铁研究总院有限公司冶金工艺研究所北京100081 先进输电技术国家重点实验室北京102211 国网智能电网研究院有限公司电工新材料研究所北京102211

针对超薄取向硅钢制备过程中不同初始取向晶粒在冷轧及退火过程中取向和显微组织演化规律的差异性,系统研究了母材中主要存在的3类偏离标准Goss取向不同程度的Goss晶粒冷轧和退火行为。结果表明,Ⅰ型-准确Goss取向(偏差角小于3°)晶粒... 详细信息

针对超薄取向硅钢制备过程中不同初始取向晶粒在冷轧及退火过程中取向和显微组织演化规律的差异性,系统研究了母材中主要存在的3类偏离标准Goss取向不同程度的Goss晶粒冷轧和退火行为。结果表明,Ⅰ型-准确Goss取向(偏差角小于3°)晶粒在冷轧过程形成锋锐的{111}织构和丰富的形变带及剪切带,剪切带和形变带内均存在少量Goss取向区域;退火过程中此类区域中Goss取向晶粒优先形核,其中剪切带形核比例较大,最终获得以Goss织构组分为主的(//RD)织构,平均晶粒尺寸相对较小。Ⅱ型-η线型({0kl},k,l≠1)偏Goss取向(偏差角和{113}织构,剪切带和形变带内均存在少量η线取向组分,而{113}取向区域无剪切带形成;退火过程中剪切带和形变带内的η线取向晶粒优先形核,而大量不均匀分布的非η线取向形核晶粒存在且长大优势明显,最终获得不均匀的退火组织,且η线取向晶粒占比较低。Ⅲ型-{011}型偏Goss取向(偏差角小于10°)晶粒的形变再结晶行为与Ⅰ型取向晶粒相似,但冷轧过程形成强度相对弱的{111}织构,而再结晶织构呈现沿η线的漫散分布特征;退火过程中η线取向晶粒优先形核同样主要发生在剪切带与形变带内,但是非η取向晶粒形核分布较为均匀且后续长大优势不明显;退火组织中η线取向晶粒占比较高,组织均匀性较好且平均晶粒尺寸相对较大。综合考虑组织织构演变规律,应选择Ⅱ型取向晶粒占比较少、Ⅲ型取向晶粒占比适中的母材制备超薄取向硅钢。

关键词：超薄取向硅钢母材晶粒取向显微组织织构

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术体系框架探讨

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煤炭学报 2024年第1期49卷 479-494页

作者：曹代勇魏迎春李新张昀徐来鑫位金昊董博中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的建立,是实现煤系战略性金属元素向金属矿产转变的前提条件,煤与煤系战略性金属矿产协同勘查基础理论与关键技术研究,则是建立协同勘查模型的核心任务。从煤系战略性金属元素的基本特点分析入手,论... 详细信息

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的建立,是实现煤系战略性金属元素向金属矿产转变的前提条件,煤与煤系战略性金属矿产协同勘查基础理论与关键技术研究,则是建立协同勘查模型的核心任务。从煤系战略性金属元素的基本特点分析入手,论证了实施煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的必要性;通过对协同勘查概念演变历史的梳理,阐明了煤炭综合勘查与协同勘查的关系,认为协同勘查是综合勘查的继承和发展,强调2种或多种矿产综合勘查过程中的协调有序和科学组织,其核心是协同组织勘查工程、协同实施关键技术。在论述煤与煤系战略性金属矿产协同勘查原则的基础上,初步提出煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术方法体系框架,作为建立煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的基础。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查应以煤系战略性金属元素富集成矿机制、组合类型与赋存规律研究为前提条件,以煤地质学、矿床学、地球化学、地球物理学、勘查工程学等多学科理论为基础,以精准钻探、精细物探和精细化探等关键技术构成的协同勘查技术体系为支撑,以固体矿产勘查规范等标准为工作依据,遵循固体矿产资源勘查和综合勘查及单矿种勘查的一般性原则,以及研究先行、技术有效、精细勘查、动态调整、分区施策、协调同步等原则,协同组织勘查工程、协同实施关键技术,实现煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的最佳技术效益和最佳经济效益的平衡,在完成煤炭地质勘查任务的基础上,查明共伴生战略性金属矿产的地质特征和开发地质条件,获得相应的资源量或元素分布特征,为煤系矿产资源综合开发利用提供地质依据。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查值得关注并深入研究的核心问题包括:协同勘查对象的确定,勘查技术的选择和协同实施,勘查工程的协同部署,资源量的科学估算。

关键词：煤系战略性金属矿产协同勘查勘查原则理论与技术体系

考虑倒伏与粮仓容积的再生稻头季机收路径规划

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农业工程学报 2024年第12期40卷 33-45页

作者：张国忠凌高旻季超吴擎康启新唐楠锐赵状状华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 中国热带农业科学院农业机械研究所湛江524013

为提升机具作业效率和质量、减少土壤碾压等,该研究提出一种同时考虑作物倒伏状态、碾压面积和收获机粮仓容积的路径规划算法(harvester grain bin capacitated arc routing problem,HGBCARP)。该算法由作业信息处理模块和作业路径规划... 详细信息

为提升机具作业效率和质量、减少土壤碾压等,该研究提出一种同时考虑作物倒伏状态、碾压面积和收获机粮仓容积的路径规划算法(harvester grain bin capacitated arc routing problem,HGBCARP)。该算法由作业信息处理模块和作业路径规划模块组成,作业信息处理模块将农田边界、卸粮点位置、作物倒伏方向及面积、位置等信息转化成可处理的数据形式并传输给路径规划模块,然后由路径规划模块进行作业行方向划分、作业行遍历顺序寻优、转弯方式生成、碾压面积计算等,最终得到最优路径规划结果。采用改进遗传算法,分别以3种再生稻收获机、2种传统水稻收获机和3种不同田块为对象,以行驶路径长度、碾压面积、收获粮食量为评价指标,采用回转式收获路径和HGBCARP式收获路径规划开展对比试验。结果表明,HGBCARP式比回转式收获路径碾压面积每公顷减少11.79%~27.20%,可使倒伏的机收头季稻增收1.64%~1.95%;同时在3种不同田块条件下进行仿真试验,HGBCARP式比回转式收获路径可使碾压面积每公顷减少7.25%~20.09%。使用电动无人履带式底盘对不同收获路径进行田间模拟收获试验,HGBCARP式收获路径与传统牛耕往复式及回转式收获路径相比,碾压面积减少约11.21%~28.03%,在路径长度减少约6.81%~23.46%,验证了HGBCARP式路径规划方法的有效性,研究结果可为智能化作业路径规划研究提供参考。

关键词：作物倒伏低碾压轨迹规划弧路径规划问题

舵类结构件几何量误差视觉检测方法及误差评定

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光学精密工程 2024年第2期32卷 158-170页

作者：杨泽青平恩旭陈英姝胡宁张毅金一吕雅丽河北工业大学机械工程学院天津300401 河北工业大学电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 天津爱思达航天科技股份有限公司天津300000

针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有... 详细信息

针对现有接触式测量方法装夹定位后只能测量一种或两种参数、检测效率低等问题,提出一种舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测方法。首先,利用计算机视觉系统获取舵轴和舵面区域图像,利用图像预处理技术去除图像畸变和噪声,为了更有效地提取舵类结构件边缘,分别采用Sobel算子、Scharr算子、Laplace算子和Canny算子对图像进行边缘检测以确定轮廓,实验对比发现Scharr算子处理后的舵轴图像边缘更清晰且无间断,Canny算子处理后的摇臂图像边缘比较清晰,因此选用Scharr算子提取舵轴图像边缘、Canny算子提取摇臂图像边缘。结合被测要素特点,采用霍夫直线和霍夫圆检测方法提取舵面边缘线特征、舵轴母线特征、摇臂圆轮廓特征;确定了舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的基准要素,构建了几何量误差检测目标函数,运用自适应遗传算法计算最优解;结合相机标定的内外参矩阵,得到舵芯对称度、舵轴垂直度、摇臂夹角的测量值。最后,研发了舵类结构件几何量误差和装配误差视觉检测软件,搭建了视觉检测实验平台,实现了几何量误差及装配角度误差快速检测功能。经过多次重复测量实验,对称度检测精度达到0.055 mm,垂直度检测精度达到0.225 mm,装配角度检测精度达到0.772°,完成单次检测耗时7 s。该方法不仅提高了几何量误差检测精度和检测效率,同时有助于提高舵类结构件成型-制造-在机检测的自动化和智能化水平。

关键词：舵类结构件几何量误差视觉检测霍夫变换

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烧结制度对煤矸石基支撑体的性能影响

材料科学与工艺 2024年第1期32卷 71-79页

作者：陈维星王理明同帜李苗雨吴魁西安工程大学环境与化学工程学院西安710048 陕西省现代建筑设计研究院西安710048

为了实现固体废弃物高值化利用和解决陶瓷膜成本过高等问题,以固体废弃物煤矸石为骨料,Na_(2) CO_(3)为烧结助剂,羟丙基甲基纤维素(HPMC)为粘结剂以及碳粉为造孔剂,利用挤压成型法和固态粒子烧结法制备低成本管式煤矸石基陶瓷膜支撑体,... 详细信息

为了实现固体废弃物高值化利用和解决陶瓷膜成本过高等问题,以固体废弃物煤矸石为骨料,Na_(2) CO_(3)为烧结助剂,羟丙基甲基纤维素(HPMC)为粘结剂以及碳粉为造孔剂,利用挤压成型法和固态粒子烧结法制备低成本管式煤矸石基陶瓷膜支撑体,研究了烧结温度和保温时间对支撑体物化性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、压汞法等方法对煤矸石基支撑体的表面微观形貌、晶相组成、理化性能等进行系统表征。结果表明:支撑体的晶相组成主要为石英、钠长石、白云母;在Na_(2) CO_(3)、HPMC以及碳粉的添加量(质量分数)分别为4%、3%、15%的基础上,以及烧结温度900℃、保温2 h的条件下,制备出的支撑体综合性能最佳,此时支撑体的纯水通量为2468 L/(m^(2)·h·MPa),抗折强度为24.96 MPa,孔隙率为43.38%,耐酸碱腐蚀率分别为4.45%、0.62%。本文的研究结果表明煤矸石基支撑体可实现固体废弃物高值化利用并获取经济效益的目的。

关键词：烧结制度煤矸石无机陶瓷膜支撑体性能分析

基于ProCAST的铜合金舷侧阀体铸造工艺优化

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特种铸造及有色合金 2024年第4期44卷 471-476页

作者：余勃张学宾杨冉周延军郁炎陈纪东河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471000 河南科技大学医学技术与工程学院洛阳471000 中国船舶重工集团公司第七二五研究所洛阳471027 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471003 博威合金材料股份有限公司宁波315137

针对Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金电液舷侧阀铸造过程中易产生缩松、缩孔缺陷的情况,基于ProCAST软件模拟了电液舷侧阀阀体的铸造过程,预测原始工艺铸造过程中阀体产生缩松、缩孔等铸造缺陷的区域以及体积。发现大部分缺陷分布于法兰盘处,此... 详细信息

针对Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金电液舷侧阀铸造过程中易产生缩松、缩孔缺陷的情况,基于ProCAST软件模拟了电液舷侧阀阀体的铸造过程,预测原始工艺铸造过程中阀体产生缩松、缩孔等铸造缺陷的区域以及体积。发现大部分缺陷分布于法兰盘处,此时铸件缺陷体积为195.33 cm^(3)。根据模拟结果,提出了增大冒口尺寸以及增设冷铁的优化方案,优化后阀体的缩松、缩孔缺陷体积减小了97.5%。采用优化后的电液舷侧阀铸造工艺进行试验验证,获得了品质较好的铸件,验证了优化方案的合理性。

关键词： Cu-7Ni-7Al-4Fe-2Mn合金电液舷侧阀缩松缩孔工艺优化

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