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激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金工艺优化及预测模型研究

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表面技术 2024年第11期53卷 205-216页

作者：吴文宁孙文磊刘志远于江通杨玉林黄勇新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017 新疆工程学院机电工程学院乌鲁木齐830091

目的探究激光熔覆工艺参数对CoCrFeNiTi高熵合金涂层质量及形貌的影响,实现激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金涂层形貌的精确控制。方法基于田口正交法,设计不同激光工艺参数下30CrMnSiA表面激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金实验,以激光功率、扫描... 详细信息

目的探究激光熔覆工艺参数对CoCrFeNiTi高熵合金涂层质量及形貌的影响,实现激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金涂层形貌的精确控制。方法基于田口正交法,设计不同激光工艺参数下30CrMnSiA表面激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金实验,以激光功率、扫描速度、送粉速率为影响因素,以涂层稀释率、高度、宽度、裂纹密度、宽高比为响应目标,通过方差和信噪比分析影响因素与响应目标的关系,并确定最优工艺参数,建立工艺参数与CoCrFeNiTi高熵合金涂层性能和形貌的支持向量回归预测模型。结果激光功率对熔覆层稀释率、宽度和裂纹密度的影响较大,且与熔覆层稀释率、高度、宽度、裂纹密度、宽高比呈正相关。扫描速度对涂层高度、裂纹密度和宽高比的影响较大,与涂层高度呈负相关,与涂层裂纹密度和宽高比呈正相关。送粉速率对熔覆层稀释率、高度和宽高比的影响较大,与熔覆层稀释率和高度呈负相关,与熔覆层宽高比呈正相关。得到了最优工艺参数,激光功率为600 W,扫描速度为18 mm/s,送粉速率为1.6 r/min。通过预测模型测试可知,熔覆层稀释率、高度、宽度、裂纹密度和宽高比预测模型的决定系数均大于0.93。结论基于支持向量回归的CoCrFeNiTi高熵合金涂层形貌预测模型的精度较高,能够实现CoCrFeNiTi高熵合金熔覆层形貌的精确预测,为熔覆层形貌的控制提供了新的思路。

关键词：激光熔覆 CoCrFeNiTi 工艺参数方差分析信噪比支持向量回归预测模型

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柔性刷辊式葡萄藤清土机设计与试验

农业机械学报 2024年第2期55卷 138-148,219页

作者：李金明张佳喜王茂博杨兴元王毅超新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆智能农业装备重点实验室乌鲁木齐830052 乌鲁木齐优尼克生物科技有限公司乌鲁木齐830052 新疆农业大学食品科学与药学学院乌鲁木齐830052

为解决新疆地区现有葡萄藤清土机械伤藤率高、彩条布上方大量覆土影响葡萄藤清土上架和彩条布回收的问题,采用柔性刷辊设计了一种刷辊式葡萄藤清土机。该机关键部件为清土装置,作业时通过清土刷的旋转运动和横向伸缩机构的往复运动将彩... 详细信息

为解决新疆地区现有葡萄藤清土机械伤藤率高、彩条布上方大量覆土影响葡萄藤清土上架和彩条布回收的问题,采用柔性刷辊设计了一种刷辊式葡萄藤清土机。该机关键部件为清土装置,作业时通过清土刷的旋转运动和横向伸缩机构的往复运动将彩条布上方的覆土清除。首先进行清土刷结构设计和材料选择,然后对清土刷工作过程进行运动学理论分析,得到影响清土机作业性能的主要参数。通过单因素试验确定清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径的合理取值范围,以清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径为试验因素,以清土率和伤藤率为评价指标,开展三因素三水平正交试验。试验结果表明,各试验影响因素对清土率和伤藤率的影响显著性大小顺序为清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径。较优参数组合为:清土刷转速250 r/min、横向伸缩机构往复速度0.14 m/s和清土刷回转直径600 mm,在此参数组合下进行3次验证试验取平均值,清土率为90.98%,伤藤率为3.27%,与优化值相对误差均小于5%,证明样机设计合理。

关键词：刷辊式葡萄藤清土机正交试验

WC含量对激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金涂层组织及耐腐蚀性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第9期53卷 2642-2652页

作者：吴文宁孙文磊杨玉林于江通路程包胜辉新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830017

为了延长脱硫浆液循环泵叶轮的寿命,采用激光熔覆技术在脱硫浆液循环泵叶轮的母材30CrMnSiA钢表面制备了WC增强CoCrFeNiTi-WC_(x)(x=0,5,10,15,20,质量分数,%)高熵合金涂层,研究了WC含量对涂层的显微组织、力学和耐蚀性能影响。研究发现... 详细信息

为了延长脱硫浆液循环泵叶轮的寿命,采用激光熔覆技术在脱硫浆液循环泵叶轮的母材30CrMnSiA钢表面制备了WC增强CoCrFeNiTi-WC_(x)(x=0,5,10,15,20,质量分数,%)高熵合金涂层,研究了WC含量对涂层的显微组织、力学和耐蚀性能影响。研究发现CoCrFeNiTi高熵合金涂层相组成为fcc(Fe-Ni)、bcc(Fe-Cr)、Laves(CoTi_(2))和AB-type(Ti的化合物),随着WC含量增加,Laves相衍射峰强度增强,且生成了新相碳化物(WC、Ti C、Cr_(7)C_(3)和Fe_(3)C)。CoCrFeNiTi高熵合金涂层主要组织为底部的胞状晶和顶部的等轴枝晶,随着WC含量增加,涂层组织主要为等轴枝晶,且晶粒尺寸逐渐细化。WC的加入提高了涂层的性能,其中CoCr FeNiTi-20%WC涂层硬度(HV_(0.2))最大,为6419 MPa,且摩擦系数(0.664)和磨损率(1.3×10^(2) μm^(3)·(s·N)^(-1))最小,耐磨性能最好,磨损机制主要为轻微的黏着磨损和磨粒磨损。此外,随着WC含量的增加,涂层表现出更低的腐蚀速率和腐蚀电流。其中,CoCrFeNiTi-20%WC涂层腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好。

关键词：激光熔覆高熵合金 WC颗粒显微组织耐腐蚀性

后路有限切开减压植骨联合经皮椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎C型骨折的疗效

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中华创伤杂志 2024年第4期40卷 343-349页

作者：韩念荣艾克热木·吾斯曼刘岩路莫军王荣胡炜黄异飞新疆医科大学附属中医医院脊柱二科乌鲁木齐830000

目的:比较后路有限切开减压植骨联合经皮椎弓根螺钉与传统后路切开减压植骨联合椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎C型骨折的疗效。方法:采用回顾性队列研究分析2015年1月至2019年12月新疆医科大学附属中医医院收治的60例胸腰椎C型骨折患者的... 详细信息

目的:比较后路有限切开减压植骨联合经皮椎弓根螺钉与传统后路切开减压植骨联合椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎C型骨折的疗效。方法:采用回顾性队列研究分析2015年1月至2019年12月新疆医科大学附属中医医院收治的60例胸腰椎C型骨折患者的临床资料,其中男37例,女23例;年龄25~61岁[(46.5±9.8)岁]。损伤节段:T 10~11 11例,T 11~12 12例,T 12~L 1 19例,L 1~2 9例,L 2~3 9例。美国脊髓损伤协会(ASIA)分级:A级27例,B级21例,C级12例。30例行后路有限切开减压植骨联合经皮椎弓根螺钉内固定(微创手术组),30例行传统后路切开减压植骨联合椎弓根螺钉固定(传统切开组)。比较两组手术时间、术中出血量;术前,术后1周、6个月及末次随访时矢状面Cobb角、伤椎前缘高度、视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI);末次随访时ASIA分级;术中及术后并发症发生率。结果:患者均获随访35~46个月[(39.0±3.4)个月]。微创手术组手术时间为150(120,210)min,术中出血量为145(100,200)ml,短于或少于传统切开组的210(210,240)min、330(300,350)ml( P0.05)。术后1周、6个月微创手术组VAS分别为3.0(2.0,4.0)分、1.0(1.0,2.0)分,低于传统切开组的4.0(4.0,5.0)分、2.0(1.0,2.0)分( P0.05)。术中及术后微创手术组并发症发生率为10.0%(3/30),低于传统切开组的33.3%(10/30)( P<0.05)。结论:与传统后路切开减压植骨联合椎弓根螺钉相比,后路有限切开减压植骨联合经皮椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎C型骨折具有手术时间短、术中出血量少、术后早期疼痛缓解明显和并发症发生率低等优势。

关键词：脊柱骨折胸椎腰椎骨移植骨折固定术内

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基于离散元法的耕层残膜拉伸性能研究

农业机械学报 2024年第7期55卷 132-141页

作者：申世龙张佳喜蒋永新王毅超刘旋峰李金明董文浩新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆智能农业装备重点实验室乌鲁木齐830052 新疆农业科学院农业机械化研究所乌鲁木齐830091

由于耕层残膜回收机关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的残膜离散元模型参数,在一定程度上制约了耕层残膜回收机残膜受力机理分析与机构优化改进。本文以棉田耕层残膜为研究对象,对耕层残膜含量和极限拉伸力进行测定,得到不同耕层深... 详细信息

由于耕层残膜回收机关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的残膜离散元模型参数,在一定程度上制约了耕层残膜回收机残膜受力机理分析与机构优化改进。本文以棉田耕层残膜为研究对象,对耕层残膜含量和极限拉伸力进行测定,得到不同耕层深度、不同厚度的残膜含量和极限拉伸力。根据测定结果,利用EDEM软件选用Hertz-Mindlin with Bonding接触模型对耕层残膜进行离散元模型参数标定,选用单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力、粘结半径、接触半径为试验因素。通过Plackett-Burman试验,确定影响Bond键的主要参数有单位面积法向刚度、临界法向应力和粘结半径。通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,最终确定最优的Bonding模型显著参数单位面积法向刚度、临界法向应力、粘结半径分别为2.36×10^(5) N/m^(3)、6.47×10^(4) Pa、0.004 mm,对参数进行了仿真试验验证,误差为5.88%,满足要求。通过对比物理试验与仿真试验的拉伸过程耕层残膜状态与拉伸曲线,表明了耕层残膜模型合理性,为后期耕层残膜回收机仿真与膜土分离机理研究提供了理论支撑。

关键词：棉田耕层残膜极限拉伸力离散元模型 Bonding模型拉伸仿真试验

酸性矿山排水泄漏对荒漠草原土壤剖面细菌群落的影响

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环境科学 2024年第8期45卷 4883-4893页

作者：施建飞钱文婷靳正忠王鑫周智彬中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 国家荒漠绿洲生态建设工程技术研究中心乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所公共技术服务中心乌鲁木齐830011

酸性矿山排水(AMD)因其安全隐患和环境风险而备受关注.然而,人们对于AMD泄漏对生态环境脆弱的荒漠草原土壤理化性质和细菌群落的影响知之甚少,尤其在土壤剖面上.因此,分别以AMD污染剖面和清洁剖面为研究对象,探究AMD对荒漠草原不同深度... 详细信息

酸性矿山排水(AMD)因其安全隐患和环境风险而备受关注.然而,人们对于AMD泄漏对生态环境脆弱的荒漠草原土壤理化性质和细菌群落的影响知之甚少,尤其在土壤剖面上.因此,分别以AMD污染剖面和清洁剖面为研究对象,探究AMD对荒漠草原不同深度土层土壤理化性质和细菌群落组成、结构和相互作用的影响,并在此基础上分析细菌群落变化的驱动因素.结果表明,AMD会显著降低剖面上层(0~40 cm)土壤的pH值,并提高电导率(EC)和重金属含量;AMD污染剖面细菌以变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacterota)为主,而在清洁剖面细菌以厚壁菌门(Firmicutes)和类杆菌门(Bacteroidota)为主,其中Thermithiobacillus和Alloprevotella分别是污染剖面和清洁剖面的生物标识;AMD污染会显著降低剖面上层土壤的细菌多样性,并显著改变细菌群落结构.冗余分析结果表明,土壤理化性质解释了细菌群落变化57.21%的变异,其中EC、TP、TN、As、Zn和Pb是细菌群落变化的主要驱动因素.网络分析表明,AMD污染增加了剖面的复杂性、模块性和群落内部的竞争,从而提高细菌群落的稳定和适应性.总之,研究提供了AMD污染对荒漠草原土壤理化性质和细菌群落影响的有用信息,这可能有助于提高极端生境下AMD污染对土壤生态环境危害的认识.

关键词：酸性矿山排水(AMD) 荒漠草原铜镍矿尾矿库细菌群落共现性网络

葡萄籽多酚纯化及体外厌氧发酵对肠道菌群的影响

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中国食品学报 2024年第8期24卷 143-154页

作者：范利君王志鹏宋安康李学文王伟新疆农业大学食品科学与药学学院乌鲁木齐830000

以酿酒后赤霞珠葡萄籽为原材料提取葡萄籽多酚,研究AB-8大孔吸附树脂对葡萄籽多酚的静态、动态吸附-解吸能力,筛选出适合葡萄籽多酚分离纯化的工艺条件,并在此基础上构建人粪样体外发酵模型,探讨不同质量浓度葡萄籽多酚对肠道菌群的影... 详细信息

以酿酒后赤霞珠葡萄籽为原材料提取葡萄籽多酚,研究AB-8大孔吸附树脂对葡萄籽多酚的静态、动态吸附-解吸能力,筛选出适合葡萄籽多酚分离纯化的工艺条件,并在此基础上构建人粪样体外发酵模型,探讨不同质量浓度葡萄籽多酚对肠道菌群的影响。结果表明:AB-8大孔吸附树脂纯化葡萄籽多酚的最适工艺条件为:上样质量浓度8 mg/mL、乙醇体积分数80%、上样流速2 mL/min、洗脱流速1 mL/min,在此纯化条件下,多酚纯度由32.16%提高至80.35%。肠道微生物测序结果显示,葡萄籽多酚质量浓度的变化并不会显著影响肠道细菌总数(P>0.05),而会显著影响肠道菌群的多样性(P<0.05)。门水平下,发酵24 h后,与空白对照组(CK)相比,不同质量浓度加酚组提高了变形菌门和放线菌门的相对丰度,降低了拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度。低质量浓度组(LG)、中质量浓度组(MG)和高质量浓度组(HG)F/B值分别下降了8.21%,39.81%,57.49%。属水平下,多酚质量浓度的变化会影响肠道中不同菌群的生长、增殖,表现为随着质量浓度的增加对菌群有促进或抑制作用,如提高了埃希氏杆菌属/志贺氏杆菌属、克雷伯氏菌属、副杆菌属、乳酸杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属等菌的相对丰度,降低了拟杆菌属、梭状芽胞杆菌XlVa、肠球菌属、嗜胆菌属等菌的相对丰度,随多酚质量浓度的变化表现出浓度效应,且不同发酵时间有明显波动。结论:不同质量浓度葡萄籽多酚通过调节不同菌群结构组成来改善肠道内环境,其中低质量浓度组(LG,4 mg/mL)效果最好。

关键词：葡萄籽多酚体外厌氧发酵肠道菌群高通量测序

玉米籽粒收获机组合筛面预筛分式清选装置设计与试验

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农业机械学报 2024年第5期55卷 135-147,166页

作者：王飞阿力木·买买提吐尔逊张俊三李谦绪徐路明新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆新研牧神科技有限公司乌鲁木齐830011

针对目前玉米籽粒收获机不能适应15 kg/s以上的大喂入量清选需要,设计了一种具备预清选功能的清选装置。首先对玉米脱出物离开螺旋输送器到达预清选筛前的玉米籽粒进行受力分析,然后对曲柄连杆机构的运动模型加以简化。其次分析玉米籽... 详细信息

针对目前玉米籽粒收获机不能适应15 kg/s以上的大喂入量清选需要,设计了一种具备预清选功能的清选装置。首先对玉米脱出物离开螺旋输送器到达预清选筛前的玉米籽粒进行受力分析,然后对曲柄连杆机构的运动模型加以简化。其次分析玉米籽粒在筛面上的运动状态;对离心风机叶轮、蜗壳进行设计计算。采用单因素试验确定风机转速、振动频率、上筛筛孔开度取值范围;以风机转速、振动频率、上筛筛孔开度为试验因素,以籽粒含杂率和清选损失率为评价指标,设计三因素三水平中心组合试验,建立各因素与指标之间的回归模型。通过响应曲面方法对试验结果进行分析,并采用Design-Expert 12对回归模型进行多目标优化。玉米脱出物喂入量为16 kg/s时,得出较优组合为:风机转速1202.50 r/min、振动频率5.41 Hz、上筛筛孔开度18 mm,在此条件下籽粒含杂率为0.79%,清选损失率为1.10%;验证试验结果表明,当风机转速1200 r/min、振动频率5 Hz、上筛筛孔开度18 mm时,籽粒含杂率为0.82%,清选损失率为1.14%,试验值与优化值相对误差小于5%,与传统双层往复振动筛清选装置相比籽粒含杂率降低2.07个百分点,清选损失率降低2.13个百分点,证明所设计合理。

关键词：玉米籽粒收获机预清选装置大喂入量曲柄连杆机构

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风电并网系统次同步等幅振荡机理与特性分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 45-51页

作者：王玉鹏严干贵杨成岳霖东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林长春132012

针对直驱风电并网系统次同步等幅振荡形成机理及限幅环节动作对振荡特性的影响问题,基于时域模型复现了因直流电压外环比例积分(PI)调节器输出限幅饱和引起的次同步等幅振荡现象,重点分析了限幅环节对系统动态特性的影响.基于特征值分析... 详细信息

针对直驱风电并网系统次同步等幅振荡形成机理及限幅环节动作对振荡特性的影响问题,基于时域模型复现了因直流电压外环比例积分(PI)调节器输出限幅饱和引起的次同步等幅振荡现象,重点分析了限幅环节对系统动态特性的影响.基于特征值分析法,从限幅饱和后直流电压环失效所获得的物理降阶系统的角度,解释了限幅环节动作后直驱风电并网系统发生次同步等幅振荡原理.结果表明:直流电压外环PI调节器输出限幅环节周期性陷入饱和会显著影响系统的动态行为;限幅环节周期性陷入饱和过程中伴随系统周期切换,主导次同步振荡模态随之切换,次同步等幅振荡特性表现为发散振荡和衰减振荡的耦合,而不是传统意义上阻尼比为零的等幅振荡.

关键词：次同步振荡等幅振荡限幅环节小信号建模时域模型