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42CrMo钢表面激光熔覆钴基金刚石耐磨层组织及性能

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表面技术 2024年第5期53卷 96-107页

作者：罗亮斌梁国星刘东刚郝新辉黄永贵赵建太原理工大学机械与运载工程学院精密加工山西省重点实验室太原030024 太原理工大学高端精密刀具系统省技术创新中心太原030024

目的增强42CrMo钢的耐磨性,改善其严重的磨损失效情况。方法采用激光熔覆技术同步送粉的方式在42CrMo钢表面制备金刚石/WC颗粒增强钴基复合熔覆层,借助SEM、EDS、XRD、显微硬度仪和多功能综合性能测试仪,研究了熔覆层宏观形貌与微观组... 详细信息

目的增强42CrMo钢的耐磨性,改善其严重的磨损失效情况。方法采用激光熔覆技术同步送粉的方式在42CrMo钢表面制备金刚石/WC颗粒增强钴基复合熔覆层,借助SEM、EDS、XRD、显微硬度仪和多功能综合性能测试仪,研究了熔覆层宏观形貌与微观组织、物相组成、显微硬度与耐磨性。结果使用Ti/TiC粉末对金刚石进行预处理可以改善其烧蚀和石墨化;适量ZrH2提升了熔覆层宽厚比,促进了熔池对流传质作用,同时,活性元素Zr改善了金刚石颗粒的润湿性能,提高了黏结相对金刚石的把持力。熔覆层多道搭接过渡均匀,其显微组织主要由细小枝晶及致密网状碳化物共晶组成,熔覆层与基体结合区域反应生成了平面晶组织,进而提高了熔覆层结合强度。激光熔覆热特性使W2C、ZrC、γ-(Co,Fe)、M6W6C、CoZr_(2)、(Ti,Zr)O_(2)、TiCx、Co_(3)Ti等物相存在于熔覆层内,细晶强化及弥散强化作用使得熔覆层的平均显微硬度(1002HV0.2)是基体的3倍。熔覆层平均磨损量是基体平均磨损量的1/2,熔覆层平均摩擦因数也明显低于基体,表明熔覆层的耐磨性能得到提升,其磨损机制主要为磨粒磨损,熔覆层内金刚石因承担摩擦载荷而钝化,但磨痕中的金刚石完整且未发生脱落。结论金刚石/WC颗粒增强钴基复合熔覆层的耐磨性显著提高,可用于42CrMo钢表面强化。

关键词：激光熔覆复合熔覆层显微组织显微硬度耐磨性

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顶强帮弱半煤岩巷道围岩变形特性及控制对策

煤矿安全 2024年第8期55卷 124-132页

作者：任兴云郝兵元张霁吕梁学院资源与机械工程系山西吕梁033001 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

针对“顶强帮弱”半煤岩巷道巷帮围岩塑性破坏范围大、锚杆支护强度不足等围岩控制难题,以某矿8#煤层回采巷道为工程背景,在围岩力学性能测试、钻孔可视化观测及声波法实测巷帮不同高度松动圈的基础上,对该类巷道围岩的力学及宏观变形... 详细信息

针对“顶强帮弱”半煤岩巷道巷帮围岩塑性破坏范围大、锚杆支护强度不足等围岩控制难题,以某矿8#煤层回采巷道为工程背景,在围岩力学性能测试、钻孔可视化观测及声波法实测巷帮不同高度松动圈的基础上,对该类巷道围岩的力学及宏观变形特征进行了研究,得出巷帮煤层既是影响巷道整体稳定的“短板”,又是支护的“关键”。建立数值模型分析了“顶强帮弱”半煤岩巷道围岩受采动影响的变形特征、应力分布规律及承载特性,提出了强化帮部薄弱部位的围岩控制对策,并进行了工业性试验。结果表明:对“顶强帮弱”半煤岩巷道帮部煤层采用“锚杆+斜拉穿层锚索+强护表构件”的支护对策可使其处于三向压缩受力状态,约束其向巷道内挤出变形,发挥封闭及主动促稳作用。

关键词：半煤岩巷道顶强帮弱变形特征锚杆支护围岩控制

基于能量耗散理论的深部巷道围岩松动圈范围分析

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煤矿安全 2024年第10期 150-157页

作者：石磊武超吕冬卢卫永王鹏孙耀辉吕梁学院资源与机械工程系吕梁市智慧煤矿工程技术研究中心清华大学水利水电工程系内蒙古能源集团有限公司内蒙古同盛色连煤炭开发有限公司吕梁智慧矿山工程(技术)研究中心河北工程大学矿业与测绘工程学院

以某矿上组煤一采区回风大巷穿层4号煤层为背景，基于能量耗散理论进行巷道围岩松动圈范围研究分析，基于能量平衡方程和围岩松动圈能量分析理论建立拱形巷道能量耗散力学模型，确定巷道围岩松动圈破坏范围与能量耗散量呈正相关关系。... 详细信息

以某矿上组煤一采区回风大巷穿层4号煤层为背景，基于能量耗散理论进行巷道围岩松动圈范围研究分析，基于能量平衡方程和围岩松动圈能量分析理论建立拱形巷道能量耗散力学模型，确定巷道围岩松动圈破坏范围与能量耗散量呈正相关关系。基于摩尔-库伦应变软化本构模型，开发了基于FLAC3D软件能量耗散fish程序并进行数值模拟，确定了模型巷道能量耗散范围平均为5.9 m，结合现场钻孔成像试验，确定了大巷围岩松动圈破坏范围分别为5.9 m和6.04 m，证明了能量耗散理论能够较好适用于围岩松动圈范围的分析研究。

关键词：能量耗散围岩松动圈 FLAC3D二次开发应变软化模型钻孔成像

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基于响应面法优化酒糟酶解工艺

中国酿造 2024年第5期43卷 135-143页

作者：庞琼薛莎莎李卓渊赵佳郝建伟史胜利刘晓夏罗爱国山西农业大学食品科学与工程学院山西晋中030801 晋中学院生物科学与技术系山西晋中030619 山西省复合调味品技术创新中心山西晋中030619

为提高酒糟纤维素酶解效率,促进酒糟资源化利用,该试验以酿造副产物酒糟为原料,以还原糖得率为评价指标,结合单因素试验结果、Plackett-Burman试验筛选显著因素和响应面法优化酒糟酶解工艺条件,并采用扫描电镜(SEM)观察酒糟原料、芬顿... 详细信息

为提高酒糟纤维素酶解效率,促进酒糟资源化利用,该试验以酿造副产物酒糟为原料,以还原糖得率为评价指标,结合单因素试验结果、Plackett-Burman试验筛选显著因素和响应面法优化酒糟酶解工艺条件,并采用扫描电镜(SEM)观察酒糟原料、芬顿试剂预处理酒糟、酶解酒糟的显微结构。结果表明,最佳酶解工艺条件为:处理时间27 h、处理pH 4.7、纤维素酶添加量1060 U/g、酶解pH 4.9。在此优化条件下,还原糖得率为64.44%,较对照组提高148.37%。SEM结果显示,酒糟经过芬顿试剂预处理和酶解后表面形态呈现蓬松状态,木质纤维结构被破坏,孔隙率增加;进一步酶解后块状物质明显减少,露出许多小孔,表明酒糟还原糖得率与表面微观形貌变化直接相关。

关键词：酒糟芬顿试剂预处理酶解工艺响应面优化

钢结构箱式房屋模块间螺栓套环节点及其抗弯性能

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扬州大学学报（自然科学版） 2024年第4期27卷 1-7,21页

作者：刘峰成吕召能王琨居永军贵季荣扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 江苏和天下节能科技股份有限公司江苏扬州225000 江苏扬建集团有限公司江苏扬州225002

针对钢结构箱式房屋模块间节点连接性能较弱、安装效率较低等问题,提出一种新型的螺栓套环节点用于模块间的连接。通过ABAQUS有限元软件对建立的螺栓套环节点模型进行抗弯性能分析,探讨受弯方向、螺栓直径及下角件是否开设侧面操作孔等... 详细信息

针对钢结构箱式房屋模块间节点连接性能较弱、安装效率较低等问题,提出一种新型的螺栓套环节点用于模块间的连接。通过ABAQUS有限元软件对建立的螺栓套环节点模型进行抗弯性能分析,探讨受弯方向、螺栓直径及下角件是否开设侧面操作孔等因素对节点抗弯性能、极限承载力以及破坏模式的影响。结果表明:螺栓套环节点具有优异的抗弯承载力与抗弯性能,与现有的角件旋转式节点相比,直径为58 mm的螺栓套环节点的极限承载力和初始转动刚度分别提高了52.2%和37.3%;弯矩方向和下角件是否开设侧面操作孔对螺栓套环节点的抗弯承载力影响较小;螺栓直径是影响螺栓套环节点抗弯性能的关键因素,直径越大,节点极限承载力和初始转动刚度越大,但随着螺栓直径的增大,其对节点抗弯性能的影响程度减弱,故不能仅靠增大螺栓直径改善节点抗弯性能。

关键词：钢结构箱式房屋螺栓套环节点抗弯性能极限承载力

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基于轻量化的输送带块煤实时监测方法

煤炭科学技术 2023年第S2期51卷 285-293页

作者：吴利刚陈乐吕媛媛张喆山西大同大学机电工程学院山西大同大学煤炭工程学院

煤炭是重要的国家能源，在煤炭的生产、转运的过程中主要依靠输送带传送。然而借助输送带转运时，大块煤炭影响输送带的安全运行。针对煤炭运输过程中的块煤监测问题，提出一种基于轻量化神经网络的输送带块煤实时监测方法（AHE Mosaic ... 详细信息

煤炭是重要的国家能源，在煤炭的生产、转运的过程中主要依靠输送带传送。然而借助输送带转运时，大块煤炭影响输送带的安全运行。针对煤炭运输过程中的块煤监测问题，提出一种基于轻量化神经网络的输送带块煤实时监测方法（AHE Mosaic Ghost CBAM YOLOv5,AMGC YOLOv5）。首先，利用自适应直方图均衡化（Adaptive Histogram Equalization,AHE）进行图像数据预处理，降低煤尘、粉尘以及煤矿井下光线对目标监测的影响，提高数据集的清晰度和对比度，同时结合Mosaic多数据增强提高数据集的丰富度。其次，引入Ghost Net轻量化神经网络，充分利用特征提取与特征图冗余特性之间的关系，将传统卷积操作与轻量化线性操作相结合，在保证检测精度的同时，极大程度减少模型的参数量和浮点计算量。最后，结合CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力机制依次完成通道特征提取和空间特征提取，改善特征提取的倾向性，提高模型的表征能力，降低背景图像的干扰。试验结果表明：改进以后的AMGC YOLOv5算法在模型轻量化方面，网络层数减少145层，模型体积压缩58.8 M；参数量和浮点计算量分别减少约63.60%和68.86%；训练时长减少约0.76 h,GPU使用率减少约21.78%。此外，在模型性能方面，精确度提升约0.91%，实时监测效率从68.34 FPS提高至94.34 FPS，提高约38.05%。由此可见，AMGC YOLOv5不仅实现轻量化，而且能够有效提升模型的各项检测性能。

关键词：深度学习神经网络轻量化模型注意力机制块煤实时监测

新能源汽车用稀土储氢合金的相结构与性能研究

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稀土 2021年第1期42卷 52-60页

作者：梁丽萍张路曾志伟山西职业技术学院山西太原030004 太原理工大学电气工程学院山西太原030024

采用真空感应熔炼的方法制备了La0.65Er0.15Mg0.20Ni3.3储氢合金,研究了铸态和退火态(950℃×6 h~24 h)La0.65Er0.15Mg0.20Ni3.3储氢合金组织结构和电化学性能。结果表明,相较于铸态La0.65Er0.15Mg0.20Ni3.3储氢合金,热处理后La0.65Er0.15Mg0.20Ni3.3储氢合金中Gd2Co7型A2B7相增多,且退火时间越长,则A2B7相含量越高;950℃下延长退火时间,La0.65Er0.15Mg0.20Ni3.3储氢合金的晶格应变逐渐减小,Na、Cmax、S100和S200不断增大,退火时间24 h试样的S100和S200分别相较铸态储氢合金电极提高12.83%和36.31%;950℃/24 h退火La0.65Er0.15Mg0.20Ni3.3储氢合金具有A2B7单相结构,具有相对其它试样更好的抗粉化能力、抗氧化性和抗非晶化能力,S100和S200达到88.8%和71.7%、0.2 C电流密度下Cmax达到383 mAh/g。

关键词：新能源汽车储氢合金 Er 组织结构电化学性能

谷子苗期耐低磷种质筛选及其根系保护酶系统对低磷胁迫的响应

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作物学报 2019年第4期45卷 601-612页

作者：苑乂川陈小雨李明明李萍贾亚涛韩渊怀邢国芳山西农业大学农学院山西太谷030801 山西农业大学农业生物工程研究所山西太谷030801 杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太谷030801

本研究旨在探讨不同基因型谷子苗期耐低磷特性,建立其筛选的评价体系,筛选出苗期耐低磷谷子种质材料。对160份核心谷子种质资源的苗期株高、根长、地上鲜重、地下鲜重、叶长、叶宽、茎粗、地上磷含量、地下磷含量、地上干重和地下干重1... 详细信息

本研究旨在探讨不同基因型谷子苗期耐低磷特性,建立其筛选的评价体系,筛选出苗期耐低磷谷子种质材料。对160份核心谷子种质资源的苗期株高、根长、地上鲜重、地下鲜重、叶长、叶宽、茎粗、地上磷含量、地下磷含量、地上干重和地下干重11个指标的耐低磷系数进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析,采用隶属函数法综合评价不同谷子耐低磷相关指标和耐低磷特性;针对筛选出的低磷敏感和耐低磷品种,在生理水平上分析其根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。结果表明, 9份材料属于低磷敏感品种, 66份材料属于低磷较敏感品种, 70份材料属于较耐低磷品种, 15份材料属于耐低磷品种;低磷胁迫促使谷子根系SOD、POD、CAT活性增加。总之,以综合指标对谷子耐低磷特性的鉴定更为客观;根系保护酶系统对谷子在低磷胁迫下的适应性具有重要作用。

关键词：谷子低磷胁迫种质资源综合评价根系保护酶

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山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布

生态学杂志 2018年第8期37卷 2244-2253页

作者：马丽徐满厚周华坤贾燕燕王孝贤席文涛太原师范学院地理科学学院山西晋中030619 中国科学院西北高原生物研究所青海省寒区恢复生态学重点实验室西宁810008

以山西省境内分布的典型亚高山草甸为对象,采用收获法获取植被生物量数据,结合经度、纬度和海拔3个地理因子,分析总生物量(TB)、地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)及根冠比(R/S)沿不同地理梯度的变化规律,从群落水平上探究山西亚高山草... 详细信息

以山西省境内分布的典型亚高山草甸为对象,采用收获法获取植被生物量数据,结合经度、纬度和海拔3个地理因子,分析总生物量(TB)、地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)及根冠比(R/S)沿不同地理梯度的变化规律,从群落水平上探究山西亚高山草甸植被生物量的地理空间分布特征。结果表明:(1)TB、AGB、BGB在地域上表现较大变异。AGB变异最大,在32.50~756.00 g·m-2;BGB次之,变化范围为140.50~1586.50 g·m-2;TB波动最小,在248.25~2342.50 g·m-2。(2)TB随海拔升高显著减小(P0.05),随纬度增加略微减小(P>0.05),在1700~1800 m、113.4°E—113.85°E、35°N—35.5°N处最大(平均为896 g·m-2)。(3)AGB随纬度增加、海拔升高显著减小(P0.05),随经度增加也略有增大(P>0.05),而随海拔升高显著增大(P0.05);与纬度、海拔呈显著的幂指数函数关系(P<0.05),且表现为等速增长(幂指数平均为1.025)。RDA分析结果表明,在一定范围内,对亚高山草甸植被不同生物量特征影响较大的为纬度和海拔因子,最小影响因子是经度,地上生物量与经纬度和海拔均呈显著的负相关,生物量更多地分配到地下部分。

关键词：亚高山草甸生物量纬度经度海拔