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基于工业大数据的轴承包状态评估与故障预报

机械设计与研究 2024年第3期40卷 229-233,244页

作者：王德芬杨贺绪张春兰宁夏理工学院机械工程学院宁夏石嘴山753000

针对粗轧机轴承解体周期长、运行状态处于“信息黑箱”而难以提供准确有效的解体策略、信息提纯困难等问题,创新性的搭建了工业现场测试平台,实时、准确、完整的采集了上/下工作辊轴承在轧制不同板坯时的动态信息。通过对不同道次的加... 详细信息

针对粗轧机轴承解体周期长、运行状态处于“信息黑箱”而难以提供准确有效的解体策略、信息提纯困难等问题,创新性的搭建了工业现场测试平台,实时、准确、完整的采集了上/下工作辊轴承在轧制不同板坯时的动态信息。通过对不同道次的加速度信号进行特征域分析,融合轴承力学模型和失效机理,为生产现场提供精准有效的轴承包解体策略。研究表明:通过跟踪测试的三套轴承包加速度信号可以清晰判别轧辊空转、咬钢、稳定轧制和抛钢四个阶段,其中稳定轧制阶段有明显的周期性冲击,利用波形因子、脉冲因子等指标值可以区分不同轴承包运行状态。利用加速度信号,采用频域积分法模拟系统的水平响应特性。除了咬钢和抛钢瞬间,外力也会导致系统产生较大水平响应,其中下辊响应幅值明显大于上辊。研究为粗轧机工作辊轴承的下机保养和故障预知性维修提供精准有效策略。

关键词：工业大数据滚动轴承解体策略状态评估故障预报

基于数据可视化技术的企业财务风险智能预警体系研究

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财会通讯 2024年第4期 135-140页

作者：李道法高美菊宁夏理工学院经济管理学院宁夏石嘴山753000

为协助财务人员及管理层洞察降本增效方法,合理管控企业财务风险。文章围绕企业财务风险预警体系展开研究,为提升风险预警的时效性、准确性与智能化,引入数据可视化技术,从数据整合、问题可视、风险预警与处理为出发点,形成以数据可视... 详细信息

为协助财务人员及管理层洞察降本增效方法,合理管控企业财务风险。文章围绕企业财务风险预警体系展开研究,为提升风险预警的时效性、准确性与智能化,引入数据可视化技术,从数据整合、问题可视、风险预警与处理为出发点,形成以数据可视化技术为基础的企业财务风险智能预警体系。依托于案例企业费用支出风险可视化过程进行具体性分析,对全流程海量数据进行整合、关联、匹配,全程可视化监测数据情况,智能化判定风险隐患预警区域与级别,大大提高了风险问题的抓取效率与精准性,同时也有效降低了风险管控成本。

关键词：风险预警数据可视化费用支出

聚集诱导发光可视化振荡反应非线性变化的综合创新实验

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化学教育（中英文） 2024年第10期45卷 50-55页

作者：阳彩霞侯朝辉粟芳许文苑梁恩湘张建策湖南理工学院化学化工学院湖南岳阳414006

为了推进创新型人才的培养,将科研前沿聚集诱导发光现象(AIE)和非平衡态非线性变化体系(以pH振荡反应为例)相结合的科研成果引入大学综合创新实验。该实验涵盖了有机合成、荧光性能表征和振荡反应非线性变化可视化的构建方法,实验内容... 详细信息

为了推进创新型人才的培养,将科研前沿聚集诱导发光现象(AIE)和非平衡态非线性变化体系(以pH振荡反应为例)相结合的科研成果引入大学综合创新实验。该实验涵盖了有机合成、荧光性能表征和振荡反应非线性变化可视化的构建方法,实验内容多学科交叉融合,涉及有机化学、分析化学和物理化学等内容。通过本实验学习,学生将掌握有机化学的重要理论知识、基本实验操作,促进学生对结构和性质表征手段的掌握,直观深入理解非平衡态非线性变化体系的原理,激发学生的学习兴趣。因此,该实验有利于科研创新能力和科学思维的培养。

关键词：化学综合实验聚集诱导发光 pH振荡反应非平衡态非线性变化体系

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储能锂离子电池高温诱发热失控特性研究

储能科学与技术 2024年第7期13卷 2425-2431页

作者：刘承鑫李梓衡陈泽宇李鹏祥陶庆一东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 宁夏理工学院机械工程学院宁夏石嘴山753000

储能系统是新型电力系统的重要支撑,锂离子电池储能是当前主流发展方向之一。电池安全性是制约锂电储能系统的重要技术瓶颈。本文研究了锂离子电池高温诱发热失控的电热响应特性,设计了在自然对流换热情况下的逐级升温实验,基于谢苗诺... 详细信息

储能系统是新型电力系统的重要支撑,锂离子电池储能是当前主流发展方向之一。电池安全性是制约锂电储能系统的重要技术瓶颈。本文研究了锂离子电池高温诱发热失控的电热响应特性,设计了在自然对流换热情况下的逐级升温实验,基于谢苗诺夫理论对电池不同阶梯温度点的失效规律进行了分析,结合电池内部副反应探究了各温度区间的电压变化、电压平均下降率以及自生热特性。研究表明电池在140~160℃区间爆发热失控、最高温度达到464.6℃,热失控过程中的破裂漏气现象对最高温度有着显著影响;当电池荷电状态降低为50%时,电池可由热失控转为功能性失效。研究结论为进一步的安全管理与热失控抑制研究提供了基础。

关键词：锂离子电池电池安全热失控过温故障热分析

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钨含量对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响

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火炸药学报 2024年第5期47卷 461-467,I0005页

作者：王明智刘金旭贺川庄治华方澳翔李树奎北京理工大学材料学院北京100081 江苏理工学院材料工程学院江苏常州213001

为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的... 详细信息

为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的释能密度和反应机理,并利用高速热成像相机对含能材料的燃烧特性进行评价。结果表明,随着钨质量分数由0增至30%,氟聚物基含能材料的放热反应释能密度由3690 J/g降至2695 J/g,燃烧速率从40.5 mm/s降至19.6 mm/s;不加钨时,含能材料燃烧火焰的温度最低;随着钨含量增加,火焰温度先显著升高然后缓慢降低;这是由于钨的加入减缓了Al与PTFE放热反应的热量传递,推迟了Al与Fe_(2)O_(3)的放热反应进程。加入钨后生成W_(2)C的反应造成了更多放热反应累积叠加,使氟聚物基含能材料产生更剧烈的燃烧反应过程和更高的火焰温度。

关键词：物理化学钨氟聚物含能材料 Al粉 PTFE 放热反应燃烧性能

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甲醛法处理兰炭废水反应条件的优化

北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 183-187页

作者：王亚俐柏旭波孙娟娟榆林学院化学与化工学院榆林719000

利用甲醛将兰炭废水中的酚类物质转化为酚醛树脂,以便资源化利用兰炭废水。通过测定酚醛树脂生成过程中挥发酚、COD、氨氮和油的含量,调控反应时间、温度以及原料比例,确定制备酚醛树脂的最优反应条件。同时,应用X射线晶体衍射(XRD)和... 详细信息

利用甲醛将兰炭废水中的酚类物质转化为酚醛树脂,以便资源化利用兰炭废水。通过测定酚醛树脂生成过程中挥发酚、COD、氨氮和油的含量,调控反应时间、温度以及原料比例,确定制备酚醛树脂的最优反应条件。同时,应用X射线晶体衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征技术对生成的酚醛树脂进行理化分析。研究结果显示,甲醛法处理兰炭废水制备酚醛树脂的最佳条件为反应温度=90℃,反应时间=4 h,甲醛与兰炭废水的体积比=1:40。

关键词：兰炭废水酚醛树脂反应条件优化表征

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入海氮磷负荷演变及其对珠江河口水质—水生态过程的影响机制研究

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入海氮磷负荷演变及其对珠江河口水质—水生态过程的影响机制研究

作者：张宇健东莞理工学院

学位级别：硕士

河口是流域与海洋的交汇地带,独特的物理化学环境提供着重要的生态系统服务。随着社会经济发展,沿海流域高强度人类活动导致大量氮磷营养物质输入河口,改变了河口水体物理化学性质,影响了浮游植物等水生生物的生长,并通过食物网级联作... 详细信息

河口是流域与海洋的交汇地带,独特的物理化学环境提供着重要的生态系统服务。随着社会经济发展,沿海流域高强度人类活动导致大量氮磷营养物质输入河口,改变了河口水体物理化学性质,影响了浮游植物等水生生物的生长,并通过食物网级联作用进一步影响了河口生态系统的结构和功能。当前研究较少从沿海地区社会经济发展与河口生态环境保护统筹兼顾的复合视角关注河口水生态系统对流域人类活动氮磷排放活动的动态响应,流域与河口间的相互影响机制仍有待于进一步研究。本研究针对珠江河口上游流域超量氮磷负荷输出与河口生态系统稳定性维持之间的矛盾,从“社会经济-生态”的整体视角开展研究。首先,以东江-北江-珠江三角洲流域和珠江河口伶仃洋水域作为研究区域,收集历史数据并制定共享社会经济路径(SSPs)情景,构建入海氮磷负荷估算模型,分析流域氮磷负荷输出历史演变规律和未来变化趋势;然后,构建二维水动力-水质耦合模型,模拟不同情景下珠江河口氮磷浓度时空分布特征;最后,以水质变化下浮游植物生物量为关键变量,基于食物网模型进一步探究生态系统结构和功能变化,从而明确珠江河口生态系统稳定性对流域氮磷负荷输入的响应,并提出面向生态系统稳定性维持的政策建议。主要结论如下:(1)1990-2010年东江、北江、珠江三角洲流域的氮磷负荷输出呈上升趋势,2020年氮磷负荷输出有所下降。对比2020年,只有在SSP1(可持续发展路径)情景下所有流域无机氮磷负荷输出实现负增长。SSP3情景下氮磷负荷输出增长最高(42-47%),其次是SSP5、SSP4和SSP2情景。清远市、韶关市和河源市是氮磷负荷输出热点城市,化肥施用是无机氮磷负荷的主要贡献源。对于高城镇化地区而言,人类排泄物逐步成为最主要的氮磷负荷来源。减少化肥施用量或提高化肥重复利用率能有效减少以农业为主的区域氮磷负荷输出,在城市发展过程中应注重提高乡镇居民排污接入污水处理系统的比率。(2)水动力条件是主导珠江河口整体氮磷浓度时空分布格局的重要因素,氮磷浓度从入海口沿西北-东南向外海逐渐降低,东西两岸比河口中部氮磷浓度更高。入海口附近水域受氮磷负荷输入影响较大,属于重度富营养化状态,而外海水域富营养化风险较低且受影响较小。枯水期时河口整体水质更好。在最低氮磷负荷输入(SSP1)情景下珠江河口入海口区、河口中部和沿岸水域依然有较高富营养化风险,因而削减氮负荷输入对改善珠江河口水质和减轻富营养化压力有重要意义。(3)浮游植物等初级生产者对大多数更高营养级功能组的生物量积累起正向促进作用,是珠江河口生态系统最重要的功能组之一。然而,浮游植物较低的生态转化效率表其明物质和能量未被充分利用。系统连接指数、系统杂食指数、上升性、维持性等属性指数均表明珠江河口尚属于不成熟生态系统,稳定性有待提高。未来不同情景氮磷负荷输入变化将不会对当前珠江河口生态系统稳定性造成显著冲击。枯水期外海水域浮游植物生物量相对较低,可能无法为更高营养级生物提供足够的物质、能量基础,也会导致生态系统趋于不稳定状态。

关键词：人类活动入海氮磷负荷珠江河口水质变化生态系统稳定性

BCZT基压电陶瓷制备及其催化降解偶氮染料废水研究

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BCZT基压电陶瓷制备及其催化降解偶氮染料废水研究

作者：梁瑞伟东莞理工学院

学位级别：硕士

印染废水是工业废水处理最棘手的难点之一。其中,偶氮染料因在纺织品、皮革制品和塑料工业中广泛应用,其废水在印染废水占比较大,该废水的处理受到研究者的广泛重视。压电催化技术相比传统催化方法,其独特优势在于能够有效地将机械能转... 详细信息

印染废水是工业废水处理最棘手的难点之一。其中,偶氮染料因在纺织品、皮革制品和塑料工业中广泛应用,其废水在印染废水占比较大,该废水的处理受到研究者的广泛重视。压电催化技术相比传统催化方法,其独特优势在于能够有效地将机械能转换为化学能,驱动催化反应。压电催化法因其能够在机械应力作用下产生极化电场,激发电子-空穴对分离,从而有效促进污染物降解,已成为废水处理领域的研究热点。特别是(BaCa)(ZrTi)O（BCZT）无铅压电陶瓷,以其优异的压电性能和环境友好性,在催化降解偶氮染料方面展现出潜力。然而,目前BCZT基无铅压电陶瓷（下文简称:BCZT陶瓷）的研究仍面临若干挑战:其一,BCZT压电陶瓷优异的压电性能取决于相变共存的临界点,而该点对材料组分和温度极为敏感,任何偏离都可能导致压电性能显著下降;其二,高性能BCZT陶瓷需要高达1500℃以上的烧结温度,增加陶瓷致密化的难度。上述问题制约了BCZT陶瓷的应用。针对BCZT陶瓷存在的挑战性问题,本文通过精细调控制备工艺、采用金属离子掺杂等,制备出具有一定压电性能的BCZT陶瓷,并研究上述工艺参数对陶瓷晶相组成、结构形貌、理化性质和电学性能的影响规律及作用机制。主要研究工作如下:（1）采用传统固相法制备BCZT陶瓷,详细研究保温时间、烧结温度、球磨时间和成型压力对陶瓷结构形貌、物相组成、理化性能及电学性能的影响。结果表明,对陶瓷粉体球磨12 h、1200℃煅烧2 h、8 MPa压力下成型,再经1460℃烧结温度下保温4 h的工艺条件下,能够制备出具有5.53 g/cm高密度的BCZT陶瓷。该陶瓷具备的电学性能:d=235 p C/N,k=20.61%,ε=2825,T=87 ℃,tanδ=0.01819。（2）研究Al、Li离子单一掺杂及烧结温度对陶瓷材料结构组成和电学性能的影响。当LiCO掺杂量为6 mol%,烧结温度为1420 ℃时,BCZT陶瓷电性能:d=151p C/N,k=18.82%,ε=1903,T=73 ℃,tanδ=0.01994,同时,陶瓷的密度为5.48 g/cm,相对密度为91.46%。当AlO掺杂量为0.05 mol%,烧结温度为1460 ℃时,BCZT陶瓷表现出较好的电性能:d=285 p C/N,k=32.10%,ε=2764,T=85 ℃,tanδ=0.01743,同时,陶瓷密度为5.75 g/cm,相对密度为95.88%。（3）探讨Al和Cu、Al和Ce复合掺杂及烧结温度对陶瓷材料结构组成和电学性能的影响。当Cu O掺杂量为0.025 mol%,烧结温度为1440 ℃时,BCZT陶瓷表现出较好的电学性能:d=271 p C/N,k=34.48%,ε=3478,T=80 ℃,tanδ=0.02218,同时,陶瓷的密度为5.57 g/cm,相对密度为92.94%。当Ce O掺杂量为0.4 mol%,烧结温度为1460 ℃时,BCZT陶瓷表现出较好的电性能:d=334 p C/N,k=35.16%,ε=3756,T=82 ℃,tanδ=0.01034,同时,陶瓷的密度为5.64 g/cm,相对密度为94.02%。（4）探究上述BCZT压电陶瓷的压电催化及光催化降解亚甲基蓝（MB）溶液性能,并着重分析在过硫酸盐活化作用下,该材料对模拟偶氮染料废水的催化降解效能及作用机理。研究发现,当添加AlO和Ce O的BCZT压电陶瓷具备较好降解性能,获得压电催化效率及光催化效率分别为32.22%、42.88%。当在催化体系中引入2.4mmol/L的PMS后,对10 mg/L、10 m L、pH值为7的亚甲基蓝模拟废水催化处理120min后,其压电催化和光催化的降解率分别达到66.19%和67.76%。通过对活性基团进行检测,结果表明,羟基自由基（·OH）在催化降解过程中起主导作用。

关键词： BCZT压电陶瓷制备工艺掺杂改性压电催化降解

赤泥复合材料的制备及其磷酸盐吸附性能的研究

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赤泥复合材料的制备及其磷酸盐吸附性能的研究

作者：陶乐瑶东莞理工学院

学位级别：硕士

磷在人类生产生活中起着不可替代的作用,几乎所有的生物代谢都需要磷的参与。随着人类工农业活动发展,磷的过度排放导致水体富营养化加剧。另一方面,磷是一种有限的不可再生资源。因此,从含磷废水中去除和回收磷的过程具有可持续发展的... 详细信息

磷在人类生产生活中起着不可替代的作用,几乎所有的生物代谢都需要磷的参与。随着人类工农业活动发展,磷的过度排放导致水体富营养化加剧。另一方面,磷是一种有限的不可再生资源。因此,从含磷废水中去除和回收磷的过程具有可持续发展的重要意义。相对于生物法和化学法,吸附法是一种可以同时去除和回收磷的有效方法,具有低成本、操作简单、选择性高等优势,开发一种低成本高吸附性能的磷吸附剂备受国内外学者关注。特别是利用低成本、有效的行业副产品作为制备吸附剂的原材料成为研究热点。赤泥（RM）是制铝工业中产生的副产物,目前全球的赤泥库存量高达50亿吨,存在二次污染的风险的同时也给人类健康带来威胁。通过对赤泥进行改性制备出复合吸附材料。另外,电石渣作为一种工业固废可充当钙源掺入吸附材料中,进一步提升吸附性能,并促进工业固废的资源化。本文以赤泥为原材料,通过牺牲电极、共沉淀和共混凝技术制备系列赤泥复合材料,探究其对磷酸盐的吸附性能和机制,通过SEM、XRD和FT-IR分析赤泥复合材料的理化性质,利用吸附动力学模型和吸附等温线模型探究吸附机理,考察p H、投加量和共存物质等对磷酸盐吸附性能的影响,为工业固废“资源化”提供技术支撑。本文的主要研究结果如下:1)以赤泥为载体,通过Mg牺牲电极和Ca/Mg共沉淀法将Ca/Mg负载到赤泥表面。结果表明,Mg牺牲电极改性的赤泥复合材料（RM-EMg600）的吸附性能优于Ca/Mg共沉淀改性的赤泥复合材料（RM-CM500）。Langmuir模型拟合得到,RM-EMg600和RM-CM500对磷酸盐的最大吸附量分别为171.66mg·g和91.60mg·g。赤泥复合材料对高浓度磷的吸附过程符合Freundlich模型和拟二阶动力学模型,吸附行为符合多分子层吸附。FT-IR、XRD、SEM和钙/镁离子的总浸出实验分析表明,赤泥复合材料对磷的吸附机制主要是化学吸附、配体交换、离子交换和静电作用。2)通过电辅助钙沉淀（RM-ECa）与化学钙沉淀法（RM-PCa）制备赤泥复合材料去除水溶液中的磷。实验结果表明,赤泥复合材料对高浓度磷的吸附过程符合Langmuir模型和拟一阶动力学模型,吸附行为符合单分子层吸附。Langmuir模型计算RM-ECa和RM-PCa的最大吸附容量分别为194.85mg·g和132.44 mg·g。结合RM-ECa和RM-PCa吸附磷酸盐前后FT-IR、XRD和SEM的表征结果得出,两种吸附材料对磷酸盐的吸附机制大致相同,主要为化学吸附、配体交换、离子交换和静电作用。3)以赤泥和电石渣为原料,按照质量比为1:1共混凝后在700℃下高温煅烧制备富含钙的赤泥复合材料（RCS）。实验结果表明,RCS不同温度下的Langmuir模型的R均高于Freundlich模型,这意味着磷酸盐的吸附过程主要是单层吸附进行,说明材料表面的吸附位点是分布均匀的。Langmuir模型计算RCS在25、30、35℃时的吸附容量分别为183.54、196.91和200.36mg·g。结合RCS吸附磷酸盐前后FT-IR、XRD和SEM的表征结果得出,RCS吸附机制主要为化学吸附、配体交换和离子交换。

关键词：赤泥复合材料吸附磷酸盐