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秸秆还田方式对土壤理化性质和玉米产量的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 663-674页

作者：王治统凌俊刘子熙赵德强李泽学周顺利袁兴茂李霄鹤温媛中国农业大学农学院北京100193 河北省农业机械化研究所有限公司石家庄050051

高强度集约化农业生产导致耕地质量下降、农田土壤退化,而秸秆还田是改善土壤环境、提高土壤有机质的重要途径。目前的秸秆还田方式主要针对表层土壤,忽略了对底土质量的改善效果。本研究设置了秸秆富集深层还田、秸秆覆盖还田、秸秆浅... 详细信息

高强度集约化农业生产导致耕地质量下降、农田土壤退化,而秸秆还田是改善土壤环境、提高土壤有机质的重要途径。目前的秸秆还田方式主要针对表层土壤,忽略了对底土质量的改善效果。本研究设置了秸秆富集深层还田、秸秆覆盖还田、秸秆浅旋还田、秸秆深翻还田、秸秆不还田5种秸秆还田方式,以探究不同秸秆还田方式对不同土层土壤理化性质和玉米产量的影响,为高效利用秸秆资源、提高土壤质量和作物产量提供科学依据。本研究结果表明:秸秆覆盖还田提高了0~20 cm土层土壤含水量、有机碳含量、氮循环酶活性;深翻还田提高了表层土壤水分含量与磷循环酶活性;秸秆富集深层还田显著降低了20~40 cm土层土壤容重、增加了土壤含水量、有机碳含量、全氮含量、矿质氮含量以及胞外酶活性。与不还田相比,秸秆还田处理下玉米产量显著提高13.4%~21.0%。因此,秸秆还田是秸秆资源有效利用的重要方式,有利于改善农田土壤环境,提高土壤养分含量,减少化肥使用,促进作物增产,对农业可持续发展具有重要意义。秸秆富集深层还田对于改善底土质量,扩大土壤碳库,提高耕地质量和土地生产力具有重要作用,可以作为构建深厚肥沃耕层的有效措施。

关键词：秸秆还田土壤理化性质玉米产量土壤酶秸秆富集深层还田

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铝合金U形臂的弯曲工艺设计及优化

锻压技术 2024年第3期49卷 27-33页

作者：高丙坤李思奇白鹭陈钰金梁培新袁红霞邵长斌石一磬赵利中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083

铝合金U形臂锻造工艺复杂、流程长,楔横轧后的阶梯状长轴坯料弯曲时易出现失稳、折叠和形状尺寸精度差等问题。以某汽车铝合金U形臂为研究对象,分析了其产品特点和成形工艺方案。利用Deform软件对弯曲过程进行有限元数值模拟,预测了折... 详细信息

铝合金U形臂锻造工艺复杂、流程长,楔横轧后的阶梯状长轴坯料弯曲时易出现失稳、折叠和形状尺寸精度差等问题。以某汽车铝合金U形臂为研究对象,分析了其产品特点和成形工艺方案。利用Deform软件对弯曲过程进行有限元数值模拟,预测了折叠缺陷并分析了缺陷产生的原因;提出一种多向压弯工艺,结果表明,多向压弯的锻件变形均匀,无折叠缺陷,实现了头部侧向压扁,预、终锻充型效果好。基于现有的铝合金精密锻造自动锻造生产线开展了试验验证,最终制得的铝合金U形臂锻件充填良好,表面质量高,与模拟结果吻合。研究结果表明,多向压弯工艺可以提高产品的质量和材料利用率。

关键词：铝合金 U形臂多向压弯楔横轧折叠

锻造自动化用高负重比气动机械手夹持臂及其轻量化

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锻压技术 2024年第5期49卷 179-187页

作者：徐悦鹏姚宏亮曾琦李敬田晓晓李嘉鹏焦麒安中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083

为解决自动化锻造生产中大质量坯料在各环节转移困难的问题,对机械手夹持臂的机械结构和驱动系统进行了设计,以实现机械手夹持臂的高负重比。通过SolidWorks对机械手设备进行三维建模,并完成动力源和直线导轨等机构的相关参数计算;对夹... 详细信息

为解决自动化锻造生产中大质量坯料在各环节转移困难的问题,对机械手夹持臂的机械结构和驱动系统进行了设计,以实现机械手夹持臂的高负重比。通过SolidWorks对机械手设备进行三维建模,并完成动力源和直线导轨等机构的相关参数计算;对夹持臂进行静力学分析和结构优化,并通过机器人负载模拟平台对机械手的夹持性能进行验证。为满足产品经济性与生产制造的便利性,夹持臂采取模块化设计策略,其主体采用标准工字型钢材,夹钳和固定端通过焊接模块固定,并对整体结构进行了轻量化设计。结果表明:该机械手夹持臂轻量化后的质量为75 kg,在选用经济效益较高的KUKA KR210机器人情况下,最大负载为70 kg,机器手夹持臂的负重比达到1∶1.1。该夹持臂符合设计要求,其具有的高负重比将有利于大质量部件的高质量生产。

关键词：机械手夹持臂高负重比模块化结构设计轻量化设计

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柱塞倾斜分布式球面配流重载柱塞泵泄漏特性

液压与气动 2024年第7期48卷 143-151页

作者：史俊强张昊天魏坤池李心远张琦瑶张晋北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120 中国机械科学研究总院北京100044 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省重型机械流体动力传输实验室河北秦皇岛066004 国家与地方先进制造成型技术与设备联合工程研究中心河北秦皇岛066004

倾斜柱塞结构和球面配流副因结构紧凑、抗倾覆力矩强等优点广泛应用于重载柱塞泵,随着工程技术的发展及高端制造业需求,柱塞泵的使用压力逐渐提高,油液泄漏加剧,设计间隙和容积效率成为评价柱塞泵性能好坏的重要指标。以倾斜柱塞和球面... 详细信息

倾斜柱塞结构和球面配流副因结构紧凑、抗倾覆力矩强等优点广泛应用于重载柱塞泵,随着工程技术的发展及高端制造业需求,柱塞泵的使用压力逐渐提高,油液泄漏加剧,设计间隙和容积效率成为评价柱塞泵性能好坏的重要指标。以倾斜柱塞和球面配流结构的重载柱塞泵为研究对象,分析柱塞的运动学特性,研究倾斜柱塞副泄漏、球面配流副泄漏和滑靴副泄漏的理论方程。结果表明,倾斜柱塞副的泄漏随配合间隙及柱塞腔压差增大而增大,球面配流副泄漏间隙主要与动力黏度、泵工作压力及缸体角速度相关,滑靴副的泄漏主要和柱塞阻尼孔长度和阻尼孔直径相关。最终,通过泄漏试验验证了理论结果的准确性,理论值与实验值误差不超过8%,为重载柱塞泵的结构设计与性能优化提供理论基础。

关键词：球面配流倾斜柱塞重载柱塞泵泄漏特性

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自主软件生态系统体系架构研究

制造业自动化 2024年第2期46卷 112-116页

作者：康忆谢紫琪张利强陈宇飞刘来超同济大学电子与信息工程学院上海201804 北京机械工业自动化研究所有限公司北京100120 北京市机电研究院有限责任公司北京100027

工业软件应用于工业制造与控制的各类软件系统,是实现工业自动化与数字化的关键,其进步与发展水平反映了一个国家的工业化程度与竞争力。然而,国内自主软件发展缺乏完善的循环机制,开发技术很难跟上快速变化的市场需求,服务与人才支持... 详细信息

工业软件应用于工业制造与控制的各类软件系统,是实现工业自动化与数字化的关键,其进步与发展水平反映了一个国家的工业化程度与竞争力。然而,国内自主软件发展缺乏完善的循环机制,开发技术很难跟上快速变化的市场需求,服务与人才支持也有所欠缺,难以形成健康稳定的生态系统。分析了国内外工业软件发展现状、现有工业软件生态系统建设存在的问题,提出了面向工业制造企业的自主软件生态系统体系架构,并以自主软件生态系统支撑平台为核心,从自主软件生态系统模型构建、自主软件生态系统应用模式两个方面展开研究,建设能够良性循环的自主软件生态系统,形成面向工业制造企业的自主软件生态体系。

关键词：工业软件自主软件生态系统工业制造企业生态体系架构

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基于深度学习的钢卷端面缺陷检测系统设计

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1847-1855页

作者：张雪荣向峰李红军张弛周思聪左颖宝山钢铁股份有限公司中央研究院湖北武汉430080 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 武汉纺织大学机械工程与自动化学院湖北武汉430073 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对热轧钢卷端面图像背景复杂、缺陷特征各异、缺乏标准缺陷数据集,用传统视觉方法难以自动识别问题,提出了基于深度学习的热轧钢卷端面缺陷检测的技术架构,给出了该框架下的图像采集、预处理与分割、深度神经网络算法设计和缺陷特征... 详细信息

针对热轧钢卷端面图像背景复杂、缺陷特征各异、缺乏标准缺陷数据集,用传统视觉方法难以自动识别问题,提出了基于深度学习的热轧钢卷端面缺陷检测的技术架构,给出了该框架下的图像采集、预处理与分割、深度神经网络算法设计和缺陷特征数据库搭建等关键技术,最后开发了基于深度学习的钢卷端面缺陷检测系统,试验表明该系统的典型缺陷检出率在90%以上,解决了热轧钢卷端面缺陷长期依赖人工肉眼识别的行业性难题,实现了端面缺陷的在线、自动、精准检测,所形成的成套端面缺陷检测技术和装备,在钢铁行业多条热轧产线稳定、可靠地投用运行。

关键词：钢卷端部缺陷深度学习识别

YG8/GH4169异种材料钎焊接头残余应力的数值模拟

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焊接学报 2024年第3期45卷 68-74,I0006,I0007页

作者：乔瑞林龙伟民秦建廖志谦樊喜刚魏永强郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001 北京科技大学北京100083 洛阳船舶材料研究所洛阳471039 北京星航机电装备有限公司北京100074 郑州航空工业管理学院郑州450046

钻探采样技术是实现月球土壤样本采集的首选方法,针对钻采工具中异种材料钎焊接头残余应力大、连接质量差等问题,以ANSYS有限元软件为平台,采用数值模拟方法,分析了YG8/GH4169钎焊接头残余应力的分布情况,以及添加Cu,Mo中间层时对接头... 详细信息

钻探采样技术是实现月球土壤样本采集的首选方法,针对钻采工具中异种材料钎焊接头残余应力大、连接质量差等问题,以ANSYS有限元软件为平台,采用数值模拟方法,分析了YG8/GH4169钎焊接头残余应力的分布情况,以及添加Cu,Mo中间层时对接头残余应力的影响规律.结果表明,在硬质合金/高温合金钎焊接头中存在极大的残余应力,硬质合金靠近焊缝的顶点附近为应力集中的危险区域,最大轴向残余应力约为1304 MPa;添加Cu,Mo中间层均能有效缓解接头残余应力,当中间层厚度小于0.6 mm时,Cu对接头残余应力的缓解效果更好,中间层厚度大于0.6 mm时,Mo的缓解效果更佳;Cu,Mo作为中间层时,缓解接头残余应力的最佳厚度均为1.0 mm左右,异种材料钎焊接头残余应力的试验结果与数值模拟结果基本吻合.

关键词：数值模拟残余应力硬质合金高温合金钎焊

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热处理工艺对8 mm厚TC4钛合金板微观组织和强度的影响

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金属热处理 2024年第7期49卷 261-266页

作者：丁屹李爱国李贤君白玉宏蒋秋娥彭光华罗平侯俊卿中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100089 中国兵器工业集团江麓机电集团有限公司湘潭湖南411100

研究了不同加热温度、冷却速度和保温时间对8 mm厚TC4钛合金板料微观组织和强度的影响。结果表明,加热温度对TC4钛合金微观组织和强度的影响显著。当加热温度从800℃提升到850℃时,发生再结晶且α相趋于等轴化、均匀化,强度下降,当加热... 详细信息

研究了不同加热温度、冷却速度和保温时间对8 mm厚TC4钛合金板料微观组织和强度的影响。结果表明,加热温度对TC4钛合金微观组织和强度的影响显著。当加热温度从800℃提升到850℃时,发生再结晶且α相趋于等轴化、均匀化,强度下降,当加热温度达到900℃时,等轴状α相比例增多,β相尺寸和含量增大且内部析出少量的α′相,强度提高。当冷速大于10℃/s时,均发生马氏体相变且冷却速度越快马氏体相变趋势越大,强度越高;当保温时间从180 s增加至600 s时,屈服强度和抗拉强度分别提升6.1%和7.9%,当保温时间继续增加至900 s时,强度提升较小。

关键词： TC4钛合金热处理微观组织强度

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面向纺织印染的新一代数字制造系统

纺织学报 2024年第6期45卷 173-185页

作者：袁沐坤于广平刘坚李健王志广苑明哲郭清达中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016 广州工业智能研究院广东广州511458 中国科学院大学北京100049

针对纺织印染业数据感知、信息融合、知识推理、业务交互、人机协同等网络化、智能化产业升级需求,提出纺织印染新一代数字制造系统框架,结合业务生产全流程建立数据中台实现跨系统融合的综合智能决策;面向全生产决策领域构建决策支持... 详细信息

针对纺织印染业数据感知、信息融合、知识推理、业务交互、人机协同等网络化、智能化产业升级需求,提出纺织印染新一代数字制造系统框架,结合业务生产全流程建立数据中台实现跨系统融合的综合智能决策;面向全生产决策领域构建决策支持组件池,推进业务系统与控制系统的融合;基于全业务生产流程数据的感知融合,搭建经营驾驶舱、订单数字化管控系统、设备数字化管控系统、能源数字化管控系统与环保安防数字化管控系统等,形成决策-执行闭环反馈的模式,实现业务和生产全流程信息管控。广东某纺织染整有限公司基于该纺织印染新一代数字制造系统框架对染色车间进行数字制造技术升级,与2019年度相比,该企业2021年度智能染色和定形示范车间人均产值提升145.0%和129.9%,良品率提升9.1%和2.6%,能源利用率提升31.9%和34.9%,在生产效率、产品质量、能源利用方面获得显著提升。

关键词：纺织印染产业升级数字制造数据感知融合人机协同