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新型硅压阻式压力传感器的设计、制作与性能补偿研究

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电子器件 2019年第6期42卷 1371-1377页

作者：王银张加宏李敏陈虎冒晓莉南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为兼顾高灵敏度与低非线性误差,针对性地设计和研究了一种量程为105 kPa的新型MEMS硅压阻式压力传感器,该传感器通过部分刻蚀SOI硅膜引入了凸起的压敏电阻和L形半岛结构。首先利用ANSYS有限元模拟仿真分析了传感器的特性、确定了其参数... 详细信息

为兼顾高灵敏度与低非线性误差,针对性地设计和研究了一种量程为105 kPa的新型MEMS硅压阻式压力传感器,该传感器通过部分刻蚀SOI硅膜引入了凸起的压敏电阻和L形半岛结构。首先利用ANSYS有限元模拟仿真分析了传感器的特性、确定了其参数,然后通过MEMS工艺制作了压力传感器芯片并对其进行了封装与测试。实验结果表明,常温下MEMS硅压阻式压力传感器的灵敏度为0.056 mV/(V·kPa),非线性误差为±1.12%。最后采用最小二乘函数校正法对传感器进行了非线性校正和迟滞误差补偿,性能补偿后MEMS硅压阻式压力传感器在全量程范围内的整体误差小于±0.24%FS。

关键词： MEMS压阻式压力传感器灵敏度有限元分析非线性校正迟滞误差补偿

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紫菜机械化采收装备技术研究进展

渔业现代化 2022年第3期49卷 1-9页

作者：唐嘉鸿李秀辰张国琛卢薇倪尚张寒冰张倩翟祎琳母刚大连海洋大学机械与动力工程学院(中新合作学院) 辽宁大连116023 辽宁省海洋渔业装备专业技术创新中心辽宁大连116023 设施渔业教育部重点实验室辽宁大连116023

近年来,随着中国紫菜栽培工艺和技术的不断改进,紫菜栽培规模不断扩大,但落后的采收装备和劳动力结构性短缺等问题已成为制约中国紫菜栽培业进一步发展的主要因素。文章围绕中国紫菜规模化采收装备技术需求,介绍了现有的3种紫菜栽培方... 详细信息

近年来,随着中国紫菜栽培工艺和技术的不断改进,紫菜栽培规模不断扩大,但落后的采收装备和劳动力结构性短缺等问题已成为制约中国紫菜栽培业进一步发展的主要因素。文章围绕中国紫菜规模化采收装备技术需求,介绍了现有的3种紫菜栽培方式以及采收特点,综述了泵吸式、剪切式以及打采式紫菜采收装备技术国内外研究进展,对比了各式采收装备技术的优缺点,分析了中国采收装备技术存在的机械结构理论设计水平低、配套设施简陋和装备集成度差等问题,提出了紫菜机械化采收装备应从紫菜生物力学特性研究、机械结构优化设计、采收装备系统集约化以及智能化等方面的发展对策。本研究旨在为中国紫菜机械化采收技术及装备研发提供参考。

关键词：紫菜栽培方式机械化采收

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商用蜂窝式SCR脱硝催化剂产品性能分析

工业安全与环保 2018年第5期44卷 5-8页

作者：侯健朱林姚杰吴碧君南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 国电科学技术研究院南京210031

选取4份国内不同催化剂厂家的蜂窝式SCR脱硝催化剂,测量并对比其机械性能和活性,结合理化特性分析催化剂机械性能与活性不达标的原因。结果表明,脱硝催化剂的机械性能和活性受多方面因素的影响。催化剂中主活性成分和助催化剂WO_3的含量... 详细信息

选取4份国内不同催化剂厂家的蜂窝式SCR脱硝催化剂,测量并对比其机械性能和活性,结合理化特性分析催化剂机械性能与活性不达标的原因。结果表明,脱硝催化剂的机械性能和活性受多方面因素的影响。催化剂中主活性成分和助催化剂WO_3的含量,Ca O,K,Na,Mg等碱金属,碱土金属元素以及比表面积、孔容等微观孔结构都能影响催化剂的活性。SiO_2,Al2O_3等玻璃纤维含量和生产工艺会影响催化剂的机械性能。燃煤电厂需根据烟气条件对催化剂进行选型和设计,催化剂生产厂家必须优化和调整催化剂各生产环节工艺参数,严格把控原料质量,确保生产的催化剂产品同时具备良好的机械性能和较高的活性,以满足电厂实际需要。

关键词： SCR脱硝催化剂蜂窝式机械性能活性理化特性

面向中药产业新型分离过程的特种膜材料与装备设计、集成及应用

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中草药 2019年第8期50卷 1776-1784页

作者：朱华旭唐志书潘林梅李博郭立玮付廷明张启春潘永兰段金廒刘红波邢卫红高从堦南京中医药大学中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程研究中心江苏省中药资源产业化过程协同创新中心江苏省植物药深加工工程研究中心江苏南京210023 陕西中医药大学陕西省中药资源产业化协同创新中心陕西咸阳712046 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室国家特种分离膜工程技术研究中心江苏南京211800 浙江工业大学浙江杭州310014

人类社会的发展历程是以材料为主要标志的。《学术引领系列·国家科学思想库·未来10年中国学科发展战略:材料科学》指出:材料科学已经成为现代科学技术赖以发展与深化的实质性环节,对科学技术的发展起着基础和先导作用;一类新材料的出... 详细信息

人类社会的发展历程是以材料为主要标志的。《学术引领系列·国家科学思想库·未来10年中国学科发展战略:材料科学》指出:材料科学已经成为现代科学技术赖以发展与深化的实质性环节,对科学技术的发展起着基础和先导作用;一类新材料的出现还可以带动一个产业领域的诞生。过程工业对资源、能源的过度消耗和对环境的污染已经成为制约人类社会可持续发展的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有效利用的重要手段,进入21世纪,化学工程的目标已转化为:依托性能优越、环境友好和功能齐备的新型结构功能材料发展新的过程工业技术,形成新的工艺流程和集成技术,以达到高效、低耗、无污染的目的。膜技术以先进分离材料为载体,可在温和、低成本条件下实现物质分子水平的分离,特别适合现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要,已成为解决当代人类面临的能源、水资源、环境等领域重大问题的共性关键技术。膜材料与装备应用于中药产业可显著提升生产效率。通过分析膜材料与技术在国外医药产业和国内中医药产业的应用概况,面向中药产业应用过程的产业升级与绿色发展,提出将材料化学工程理论与方法引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜分离技术为核心的新型分离过程、分离流程及其专属装备,实现中药生产过程的节能减排。通过阐述20年来本课题组在中药及其复方水提液体系、油水混合体系等复杂体系分离过程产业化基础研究探索与工程化应用实践,为建立以特种膜技术为核心的中药新型分离过程的设计、集成与应用提供理论基础与应用示范。

关键词：中药产业新型分离过程节能减排材料化学工程中药特种膜膜材料设计与装备创制应用实践

同轴送粉工艺参数对激光增材再制造喷嘴粉流流场的影响规律

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中国表面工程 2020年第2期33卷 136-148页

作者：郭辰光郭昊李强岳海涛王闯辽宁工程技术大学机械工程学院阜新123000 辽宁工程技术大学辽宁省大型工矿装备重点实验室阜新123000

激光增材再制造同轴送粉喷嘴粉流汇聚特性是影响零件成形质量和成形效率的重要因素,基于DEM-CFD耦合方法,开展三维同轴送粉喷嘴粉-气流场仿真分析,依据表征粉流汇聚特性的喷嘴中心轴向粉流分布浓度、焦点距离、上焦点截面粉流分布浓度... 详细信息

激光增材再制造同轴送粉喷嘴粉流汇聚特性是影响零件成形质量和成形效率的重要因素,基于DEM-CFD耦合方法,开展三维同轴送粉喷嘴粉-气流场仿真分析,依据表征粉流汇聚特性的喷嘴中心轴向粉流分布浓度、焦点距离、上焦点截面粉流分布浓度和单位距离粉流分布浓度等参数,设计单因素试验,在喷嘴结构不变的条件下,分析输粉气流速度、送粉速率和中心光路保护气速度对粉流分布的影响规律。结果表明:输粉气流速度越大,焦点距离越小,轴向粉流分布浓度越小,上焦点截面粉流浓度分布直径越小,单位距离粉流分布浓度越大,粉流的集聚性越好;中心光路保护气速度对粉流焦点浓度影响较小,保护气速度越大,焦点距离越大,上焦点截面粉流浓度分布直径越小,单位距离粉流分布浓度增加,粉流的集聚性越好;送粉速率对焦点距离影响较小,送粉速率越大,喷嘴轴向粉流分布浓度越大,上焦点截面粉流浓度分布直径越大,单位距离粉流分布浓度出现先增大后减小的趋势。

关键词：激光增材再制造同轴送粉喷嘴离散单元法-计算流体力学(DEM-CFD) 粉流分布

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深水旋转控制短节关键结构设计与分析

石油机械 2018年第6期46卷 52-57页

作者：王志伟陈国明刘康张希平张震宁中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心江苏省海洋油气钻井装备重点实验室

旋转控制短节对控制压力钻井技术具有重要意义,但是当浮式钻井平台配备控制压力钻井装备后,会造成旋转控制短节内筒下放回收以及锁紧困难。鉴于此,设计了用于旋转控制短节的下放回收装置与液压锁紧机构,并且通过ABAQUS有限元分析软件完... 详细信息

旋转控制短节对控制压力钻井技术具有重要意义,但是当浮式钻井平台配备控制压力钻井装备后,会造成旋转控制短节内筒下放回收以及锁紧困难。鉴于此,设计了用于旋转控制短节的下放回收装置与液压锁紧机构,并且通过ABAQUS有限元分析软件完成强度校核。分析结果表明:通过特定的下放回收装置解决旋转控制短节内筒下放回收困难,能够减少钻井人员参与,提高钻井安全系数,并且下放回收装置中提升销与提升槽结构设计简单,操作方便,可靠性高。液压锁紧装置利用卡紧锁块与锁紧槽结构,提高了锁紧的可靠性,可以实现快速锁紧与拆卸,钻井人员可以通过反馈信号判断锁紧情况,保证钻井工艺过程的安全性。下放回收装置与液压锁紧装置的设计,减少了非钻井时间,提高了钻井效率,降低了钻井成本,可为控制压力钻井装备的发展提供一定的技术支持。

关键词：深水钻井控制压力钻井旋转控制短节下放回收装置液压锁紧机构

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矿山煤岩破碎方法研究进展及展望

煤炭学报 2023年第2期48卷 1047-1069页

作者：刘送永李洪盛江红祥张强崔玉明刘晓辉中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省矿山智能采掘装备协同创新中心(省部共建) 江苏徐州221008 山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590 江苏师范大学机电工程学院江苏徐州221116 长安大学工程机械学院陕西西安710061

针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐... 详细信息

针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐述目前铣削破岩、冲击破岩、滚压破岩及滚拉破岩等机械破岩技术与纯水射流、脉冲射流、空化射流及磨料射流等水射流破岩技术的工作原理及前沿研究现状。首先,针对煤炭开采中因夹矸、硬包裹体煤层硬度大导致采煤机截割机构磨损严重、机械化开采效率低的问题,进行了截齿破碎煤岩机理及性能、截齿磨损机理、滚筒结构创新设计等方面的阐述,指出目前煤层及夹矸煤层应突破煤岩破碎与高效截割机构设计等新技术,以解决煤层安全高效开采的难题;针对半煤岩巷进行了截齿与煤岩互作用力学模型、截齿自旋转减磨截割机理、截割机构截齿布置理论及最优化设计方法等方面的概述,结合半煤岩巷作业效率低、机械刀具磨损严重等问题,从理论、数值模拟和实验等方面分析了各种水射流冲击破岩方法工作原理及研究现状,并指出为提高复杂多变地质条件下半煤岩巷掘进装备的掘进效率,应根据截割工况设计截割机构刀具排列方式,并采用自适应技术规划掘进工作参数、掘进工艺,提高掘进装备系统可靠性、智能化及综掘工艺水平以实现半煤岩巷快速掘进;针对硬岩巷从理论、实验和数值模拟方面进行了滚刀/圆盘刀破岩机理、破岩性能、刀盘设计准则等方面的综述,进行了水射流辅助截齿/钻孔/滚刀/圆盘刀破岩及涨裂辅助破岩技术的总结,提出了液力或者机械涨裂辅助破岩是目前应对硬岩有效的方法,充分利用岩石抗压不抗拉特点实现硬岩的高效经济破碎,结合智能化算法实现钻孔与涨裂的协同作业,实现硬岩巷道的高效掘进。最后,分析了现有破岩技术的优势、劣势及其局限性,并指出了我国矿山硬岩截割技术的未来发展趋势,煤矿机械、非煤矿业机械、盾构机械破岩技术相互融合,机械与非机械多场耦合破岩技术及矿山装备智能化是实现矿山复杂地质条件下煤岩高效破碎的发展方向。

关键词：煤岩破碎半煤岩巷掘进硬岩巷掘进机械破岩水射流辅助破岩涨裂辅助破岩

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薄壁异形筒体零件加工质量控制关键技术

锻压装备与制造技术 2021年第4期56卷 123-127页

作者：顾柄旌邵亚军高锐堂许浩张海万兰州兰石重工有限公司机加工中心甘肃兰州730300 兰州资源环境职业技术大学甘肃兰州730022 甘肃省大型快锻液压设备技术创新中心甘肃兰州730300 甘肃省金属塑性成型装备智能控制重点实验室甘肃兰州730300

基于薄壁异形筒体零件的结构复杂、工序多、加工难度大、精度要求高、装夹难度大、加工基准和工位不断变换等特点,采用传统的数控车、数控铣和数控磨等切削加工技术已经满足不了该类零件的图纸设计要求,且废品的出现率较高。本文以西门... 详细信息

基于薄壁异形筒体零件的结构复杂、工序多、加工难度大、精度要求高、装夹难度大、加工基准和工位不断变换等特点,采用传统的数控车、数控铣和数控磨等切削加工技术已经满足不了该类零件的图纸设计要求,且废品的出现率较高。本文以西门子840DSL数控系统五轴车铣复合加工中心为平台,借助CAXA制造工程师软件和加工夹具关键技术,有效地避免因工件的装夹原因造成薄壁类零件在加工中出现的较大加工误差,为薄壁异形筒体零件的加工提供了新的加工思路和新的工艺方法,且取得了较好的实际加工效果,同时验证了采用车铣复合加工技术具备实用性、可靠性和精度高等优点,为加工其他复杂零件提供了较好的借鉴作用。

关键词：薄壁异形筒体零件五轴车铣复合加工中心工艺方案关键技术

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铝合金热冲压技术研究进展

锻压技术 2022年第2期47卷 1-11页

作者：胡志力芦俊杰华林武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070 武汉理工大学湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心湖北武汉430070 武汉理工大学材料绿色精密成形技术与装备湖北省工程技术研究中心湖北武汉430070

航空航天与汽车领域高性能、轻量化的发展趋势下,铝合金应用越来越广泛,材料强度越来越高、构件形状越来越复杂,对先进的成形制造技术提出了更高的挑战。热冲压技术利用材料高温状态下良好的塑性,可一次整体成形出薄壁异型复杂结构,同... 详细信息

航空航天与汽车领域高性能、轻量化的发展趋势下,铝合金应用越来越广泛,材料强度越来越高、构件形状越来越复杂,对先进的成形制造技术提出了更高的挑战。热冲压技术利用材料高温状态下良好的塑性,可一次整体成形出薄壁异型复杂结构,同时可进一步调控构件性能,成为了学术界和工程界研究的热点。对铝合金热冲压成形技术的研究成果和现状进行综述,重点介绍了近年来铝合金热冲压成形技术原理、典型工艺方法、变形强化机制和技术工程应用等四方面的研究进展,对以7系高强铝合金为代表的铝合金热冲压成形技术的研究现状与发展趋势进行了探讨和展望,旨在为铝合金热冲压成形技术的发展方向提供借鉴。

关键词：铝合金轻质高强材料力学性能加工工艺热成形热冲压