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接尘工人粉尘暴露特征的虚拟实验设计与研究

实验技术与管理 2025年第2期42卷 119-124页

作者：耿凡黄若溪何新建安家俊远士龙中国矿业大学低碳能源与动力工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学孙越崎学院江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

随着“健康中国,职业健康先行”的逐渐深入,个体防护作为防止粉尘进入人体、保障人身健康的最后一道防线在能源动力、安全工程、医药卫生等领域受到广泛关注。个体防护效果与接尘工人的粉尘暴露特征密切相关,但开展接尘工人粉尘暴露实... 详细信息

随着“健康中国,职业健康先行”的逐渐深入,个体防护作为防止粉尘进入人体、保障人身健康的最后一道防线在能源动力、安全工程、医药卫生等领域受到广泛关注。个体防护效果与接尘工人的粉尘暴露特征密切相关,但开展接尘工人粉尘暴露实验受限。为了方便学生更好地了解接尘工人粉尘暴露特征,以煤矿井下高浓度粉尘环境为背景,构建了接尘工人个体三维物理模型,采用计算流体动力学-离散相模型(CFD-DPM)模拟工人个体周围的气固两相流动,考虑个体呼吸特点对流场的影响,设计了研究接尘工人粉尘暴露特征的虚拟实验,开发了个体周围粉尘时空分布规律的分析程序。通过该实验,学生可视化观察了井下工人接尘全过程,分析了接尘工人呼吸半球区及其周围两相流动特征,所得接尘工人粉尘暴露特征为探究个体防护的改进措施、制定个体呼吸防护方案提供了理论指导,有助于学生深刻认识粉尘危害、增强个体防护意识,为深入学习和掌握两相流规律及其研究方法提供一种新思路。

关键词：接尘工人个体防护虚拟实验暴露特征 CFD-DPM方法

煤矿主运大巷轮式巡检机器人摇臂式行走机构设计与试验研究

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工矿自动化 2025年第1期51卷 126-137页

作者：杨瑞鲍久圣鲍周洋阴妍张磊潘国宇杨姣葛世荣中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083

目前主运大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式,无法巡检位置较低或被遮挡的设备,难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构,与轨道式巡检机器人配合使用,以满足全方位巡... 详细信息

目前主运大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式,无法巡检位置较低或被遮挡的设备,难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构,与轨道式巡检机器人配合使用,以满足全方位巡检需求。确定了轮式巡检机器人的系统结构,重点对其行走系统进行了分析,分别建立了履带式、轮履式、摇臂式3种行走机构的量化模型,利用德尔菲法与网络分析法对行走机构性能进行了综合分析,结果表明:基于摇臂式行走机构的机器人移动底盘在井下巷道环境内的行走适应性最佳。对摇臂式行走机构中的关键部件倒V型连杆进行静态性能分析,结果表明:倒V型连杆满足煤矿井下常见的坡道满载、紧急转弯、紧急制动3种工况下的强度与刚度需求。面向煤矿井下主运大巷地形特点及运输装备环境,开展模拟巷道内的机器人巡检试验,结果表明:摇臂式轮式巡检机器人在坡道、台阶、沟道的行走测试中均表现出良好的环境适应性,能够满足对煤矿井下巷道及其内部主要设备的巡检需求。

关键词：主运大巷轮式巡检机器人巷道巡检摇臂式行走机构履带式行走机构轮履式行走机构倒V型连杆

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基于回弹法预测岩石单轴抗压强度的MLP-ANN模型

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地质科技通报 2025年第1期44卷 164-174页

作者：李明窦斌朴昇昊马云龙王帅孙左帅王祥中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 徐工基础工程机械有限公司江苏徐州221000 中山大学土木工程学院广州510275

岩石单轴抗压强度是岩土工程中的重要参数,合理确定其数值对工程设计至关重要。本文提出了一种基于多层感知机的人工神经网络(MLP-ANN)模型,用于预测岩石单轴抗压强度。该模型以岩性、节理面、施密特锤回弹高度和纵波波速为输入参数,采... 详细信息

岩石单轴抗压强度是岩土工程中的重要参数,合理确定其数值对工程设计至关重要。本文提出了一种基于多层感知机的人工神经网络(MLP-ANN)模型,用于预测岩石单轴抗压强度。该模型以岩性、节理面、施密特锤回弹高度和纵波波速为输入参数,采用最大最小归一化进行参数标准化,并通过k折交叉验证提高模型的泛化能力。为优化模型性能,文章探讨了神经元数量、数据分割比例和激活函数对预测结果的影响。经对比验证,研究确定了最优模型配置:神经元数量为8,训练集与测试集比例为8∶2,激活函数选用Tanh函数。模型预测值与实际值对比分析结果表明,最优模型的平均绝对误差为3.500 MPa,均方根误差为5.836 MPa。结果表明,该模型预测误差较小,预测准确率较高,具有较好的实用性。

关键词：单轴抗压强度施密特锤实验人工神经网络模型评价回弹法

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地方应用型高校产教融合实现机理与路径研究

中国现代教育装备 2025年第1期 133-135页

作者：贾军魏洁云马池顺刘毅济南大学山东济南250002 徐州工程学院江苏徐州221008

通过案例分析与深度访谈,发现组织文化、实施策略、专业技能、互相信任、利益分享等因素制约了产教融合。可通过强化身份认同、促进资源双向流动、加强利益共享破解产教融合困境。基于此,构建了地方应用型高校产教融合实现路径,包括构... 详细信息

通过案例分析与深度访谈,发现组织文化、实施策略、专业技能、互相信任、利益分享等因素制约了产教融合。可通过强化身份认同、促进资源双向流动、加强利益共享破解产教融合困境。基于此,构建了地方应用型高校产教融合实现路径,包括构建产教融合共同体、打造高信任互动格局、健全产教融合长效机制以及培育践行产业文化。

关键词：地方应用型高校产教融合机理路径

树莓干果多酚的闪式提取及抗氧化、降血糖活性

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食品科技 2025年第1期 197-205页

作者：康才洁张琪婧蒋晓敏耿振甲刘恩岐师聪徐州工程学院食品与生物工程学院

以树莓干果为原料，通过闪式提取树莓干果多酚。采用单因素试验分析了液固比、乙醇体积分数、提取电压、提取次数、提取时间对树莓干果多酚提取率的影响。通过Box-Behnken试验设计优化最佳提取工艺条件，同时考察树莓干果多酚体外抗氧... 详细信息

以树莓干果为原料，通过闪式提取树莓干果多酚。采用单因素试验分析了液固比、乙醇体积分数、提取电压、提取次数、提取时间对树莓干果多酚提取率的影响。通过Box-Behnken试验设计优化最佳提取工艺条件，同时考察树莓干果多酚体外抗氧化和降血糖活性。结果表明，最佳提取条件为液固比33:1 mL/g、乙醇体积分数57%、提取电压46 W、提取次数2次、提取时间20 s，得到多酚得率为1.55 mg/g。树莓多酚对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH）自由基、2,2'-联氮-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）(2,2'-Azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid）,ABTS)阳离子自由基、羟自由基最大清除率和总还原能力分别为93.85%、73.08%、91.04%和0.81，且具有良好的量效关系，其半数抑制浓度(IC50)值分别为12.27、52.92、19.04μg/mL和46.08μg/mL。树莓多酚对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的最大抑制率分别为81.23%和85.25%，其IC50分别为49.36μg/m L和14.36μg/m L。研究结果表明，树莓多酚具有一定的抗氧化和降血糖能力。

关键词：树莓干果多酚响应面抗氧化性降血糖

米曲霉沪酿3.042菌株产脱氨酶发酵条件优化

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中国调味品 2025年第2期50卷 127-132页

作者：王泽建刘建镔万培耀邢利民徐欣玥汪绍杰梁剑光湖州老恒和酿造有限公司浙江湖州313000 华东理工大学生物工程学院上海200237 常州大学药学院生物与食品工程学院江苏常州213164

该研究初步探索了米曲霉在摇瓶条件下发酵产腺苷酸(AMP)脱氨酶的发酵工艺,并对米曲霉产腺苷酸脱氨酶的发酵条件进行了优化。通过单因素(碳源、有机氮源、无机氮源和表面活性剂)实验和正交实验,得到米曲霉在摇瓶条件下产腺苷酸脱氨酶的... 详细信息

该研究初步探索了米曲霉在摇瓶条件下发酵产腺苷酸(AMP)脱氨酶的发酵工艺,并对米曲霉产腺苷酸脱氨酶的发酵条件进行了优化。通过单因素(碳源、有机氮源、无机氮源和表面活性剂)实验和正交实验,得到米曲霉在摇瓶条件下产腺苷酸脱氨酶的最佳条件为250 mL的锥形瓶装40 mL培养基,在28℃培养62 h。最优培养基成分含量为麸皮0.4%、蔗糖2.5%、鱼粉2%、(NH_(4))_(2)SO_(4)0.075%、吐温-800.175%、柠檬酸钠0.2%、MgSO_(4)0.03%、ZnSO_(4)0.01%、CaCl_(2)0.01%、KH_(2)PO_(4)0.02%。在此条件下,酶活可达到205.63 U/mL。

关键词：米曲霉脱氨酶发酵优化腺苷酸(AMP)

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轧制与激光选区熔化成形316L不锈钢组织与性能对比研究

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金属加工(热加工) 2025年第2期 42-48页

作者：陶俊杰张宁葛进国裴智奥盐城工学院机械工程学院江苏盐城224051 徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221018 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541010

用激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术成形316L不锈钢,与轧制316L不锈钢进行显微组织、显微硬度、拉伸性能、弯曲性能和耐腐蚀性能对比研究。研究发现:SLM成形不锈钢宏观上成形质量较高,仅存在一些气孔和未熔融孔洞等缺陷;... 详细信息

用激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术成形316L不锈钢,与轧制316L不锈钢进行显微组织、显微硬度、拉伸性能、弯曲性能和耐腐蚀性能对比研究。研究发现:SLM成形不锈钢宏观上成形质量较高,仅存在一些气孔和未熔融孔洞等缺陷;由于SLM制造过程的高热梯度和凝固过程的高冷却速率,SLM成形316L不锈钢侧面的显微组织不同于轧制不锈钢,主要为柱状晶;因SLM成形316L不锈钢具有亚晶组织结构,所以其硬度、拉伸性能、弯曲性能优于轧制不锈钢,受孔隙率影响,顶面显微硬度均值略高于侧面;并且SLM成形316L不锈钢耐腐蚀性能略优于轧制成形。研究表明:SLM成形316L不锈钢具有较好的硬度、拉伸性能、弯曲性能和耐腐蚀性能。

关键词：激光选区熔化 316L不锈钢显微组织耐腐蚀性能

激光选区熔化制备316L不锈钢力学性能研究

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金属加工(热加工) 2025年第2期 34-41,48页

作者：裴智奥张宁陶俊杰葛进国盐城工学院机械工程学院江苏盐城224051 徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221018 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541010

为了探究选区激光熔化制备316L不锈钢的力学性能,通过SLM、热轧及热轧后固溶处理制造出3种316L不锈钢试样,观察试样微观组织并采用拉伸、3点弯曲和冲击试验对其力学性能进行研究和对比分析。结果表明:SLM样品的抗拉强度和弯曲强度与传... 详细信息

为了探究选区激光熔化制备316L不锈钢的力学性能,通过SLM、热轧及热轧后固溶处理制造出3种316L不锈钢试样,观察试样微观组织并采用拉伸、3点弯曲和冲击试验对其力学性能进行研究和对比分析。结果表明:SLM样品的抗拉强度和弯曲强度与传统成形的同质材料相比优势明显,但塑性和韧性较差。一方面由于SLM成形过程中快速熔化和快速冷却导致晶粒十分细小且排布致密,以及熔合界面处的变形阻力,因此导致材料的强度显著提高;另一方面认为是成形过程中形成了非平衡的微观组织结构,样品内部不同部位收缩及膨胀变形趋势不一致,内部残余应力不可避免,导致塑性偏低,伸长率下降。因热加工硬化的影响及升温使晶粒发生回复、再结晶和长大,使内应力减小,导致热轧态力学性能略高于固溶态。拉伸及冲击试验断口形貌显示,SLM样品呈现出脆性断裂特征,而热轧态和固溶态两者均表现出明显的韧性断裂特征且固溶态韧窝相对较少但尺寸较大,具有更好的塑性。

关键词： 316L不锈钢选区激光熔化力学性能固溶处理

最优预测元模型在小型离心式鼓风机性能优化中的应用

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流体机械 2025年第1期53卷 105-112页

作者：李科钦周忠宁李意民纪子宁周志恒包昊森中国矿业大学低碳能源与动力工程学院江苏徐州221116

针对传统的叶片气动设计方法存在依赖于设计者的经验、研发周期长、设计精度难以保证等问题,将最优预测元模型优化方法应用到离心鼓风机叶轮优化中。通过将某小型离心式鼓风机进行参数化造型,使用高级拉丁超立方(ALHS)方法对叶片子午面... 详细信息

针对传统的叶片气动设计方法存在依赖于设计者的经验、研发周期长、设计精度难以保证等问题,将最优预测元模型优化方法应用到离心鼓风机叶轮优化中。通过将某小型离心式鼓风机进行参数化造型,使用高级拉丁超立方(ALHS)方法对叶片子午面、进、出口安放角、叶片流面扭转角3个部分的36个参数采样并进行数值模拟计算,构建了200组鼓风机性能数据;在此基础上,采用最优预测元模型(MOP)筛选出了对鼓风机性能影响最大的9个参数,并以最大等熵效率为目标,进、出口压差为约束条件,运用进化算法(EA)对9个参数进行迭代计算,得到了性能最优的鼓风机参数,对优化前、后的鼓风机流场进行了对比分析。结果表明,优化后的鼓风机抑制了叶顶泄漏流,叶顶泄漏流量相较于原模型减少了10%;在叶轮中段(55%子午流线位置处)流体沿叶高优化前、后的最大速度由101.66 m/s减少到82.06 m/s,速度变化?V由53.52 m/s减少到40.74 m/s,流动损失降低;叶轮出口的最大压力也从115.37 kPa增加到116.19 kPa;最优预测元模型能够过滤掉优化过程中不重要的输入参数,从而减少优化成本与时间,研究结果可为离心式鼓风机的优化设计提供参考。

关键词：小型离心式鼓风机参数优化最优预测元模型数值模拟