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次级燃烧对轴向分级燃烧室燃烧特性影响的试验研究

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上海交通大学学报 2024年第8期58卷 1139-1147页

作者：隋永枫张宇明臧鹏贾玉良衡思江傅燕妮葛冰浙江燃创透平机械有限公司杭州310022 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022

为了获得燃气轮机轴向分级燃烧室非预混燃烧模式下次级燃烧对排放和燃烧振荡特性的影响规律,探索燃料轴向分级条件下稳定低排放的升负荷方式,选用某型F级燃气轮机轴向分级燃烧室开展试验研究.试验结果表明:较低燃烧室出口温度下加入次... 详细信息

为了获得燃气轮机轴向分级燃烧室非预混燃烧模式下次级燃烧对排放和燃烧振荡特性的影响规律,探索燃料轴向分级条件下稳定低排放的升负荷方式,选用某型F级燃气轮机轴向分级燃烧室开展试验研究.试验结果表明:较低燃烧室出口温度下加入次级燃料会抑制CO的消耗,导致CO排放急剧增加;次级燃料的加入以及次级当量比的增高会导致NO_(x)排放降低,但负荷增加会削弱次级燃烧降低NO_(x)排放的能力.次级燃料的加入以及次级当量比的增高会抑制较低频带(75~90 Hz)内的燃烧振荡;当次级当量比高于阈值(0.19)时,次级燃料的加入才会对较高频带(175~210 Hz)内的燃烧振荡起到抑制效果.此外,综合考虑次级燃烧对排放和燃烧振荡影响规律,获得了轴向分级燃烧室在较高负荷区间(20%~50%负荷)内的低排放、稳定燃烧的运行范围和升负荷方式,为机组升负荷过程中的稳定低排放运行提供参考.

关键词：轴向分级燃烧室非预混燃烧模式次级燃烧排放燃烧振荡

基于特征模型的5阶关节伺服系统扰动补偿策略

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兵工学报 2024年第1期45卷 276-287页

作者：张天艺郑颖裘信国季行健金晓航浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

针对工业机器人关节伺服系统负载时变和模型不确定性问题,提出将线性扩张状态观测器和基于特征模型的全系数自适应控制相结合的控制策略。建立双惯量柔性关节动力学模型并得到关节伺服系统5阶扩张状态方程。基于该模型设计5阶线性扩张... 详细信息

针对工业机器人关节伺服系统负载时变和模型不确定性问题,提出将线性扩张状态观测器和基于特征模型的全系数自适应控制相结合的控制策略。建立双惯量柔性关节动力学模型并得到关节伺服系统5阶扩张状态方程。基于该模型设计5阶线性扩张状态观测器,通过该观测器估计系统总扰动并进行扰动补偿,并证明观测器收敛性。基于特征建模的方法,通过实验数据和梯度下降法对特征参数进行辨识,并基于参数值设计全系数自适应控制律,将该控制律结合线性扩张状态观测器设计一种控制策略,对系统进行精确控制。实验结果表明,新的控制策略使系统在变负载扰动工况下的定位精度达到0.003°,正弦信号跟踪误差保持在0.92°以内,系统具有较强的鲁棒性和控制精度。

关键词：关节伺服系统 5阶线性扩张状态观测器特征建模全系数自适应控制扰动补偿

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混凝土芯水泥土复合桩竖向承载特性分析方法

岩土力学 2024年第1期45卷 173-183页

作者：张晓笛段冰吴健王金昌杨仲轩龚晓南徐荣桥浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058 浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310006 浙江交工地下工程有限公司浙江杭州310051 公路数智养护浙江省工程研究中心浙江杭州310051

基于Euler梁理论和状态空间法,建立了综合考虑非线性芯桩-水泥土-桩周土界面作用的双层叠合直梁分析模型及其状态方程,推导了成层土中不同组合形式的复合桩截面内力与变形的统一解析解,有效地考虑了复合桩分析中土与结构相互作用、结构... 详细信息

基于Euler梁理论和状态空间法,建立了综合考虑非线性芯桩-水泥土-桩周土界面作用的双层叠合直梁分析模型及其状态方程,推导了成层土中不同组合形式的复合桩截面内力与变形的统一解析解,有效地考虑了复合桩分析中土与结构相互作用、结构局部参数发生变化等难点。通过与已有文献中现场试验和数值计算结果对比,验证了该方法的有效性,并讨论了桩径比、芯长比和水泥土弹性模量对桩承载特性的影响。研究结果表明:(1)桩径比增大,可提供的桩侧摩阻力和桩端阻力增大,复合桩竖向承载力基本呈线性增长;(2)芯长比增大,复合桩竖向承载力的增长幅度逐渐增大;(3)水泥土弹性模量对于桩竖向承载力影响较小。

关键词：混凝土芯水泥土复合桩竖向受荷桩-土相互作用 Euler梁状态空间法

浸锑石墨与无压烧结SiC和3D打印SiC密封材料配对副的摩擦磨损特性研究

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化工学报 2024年第5期75卷 1966-1976页

作者：柴杨洋彭旭东江锦波孟祥铠马艺浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

为研究干气密封用密封材料的摩擦学特性,采用销盘旋转试验台研究3种浸锑石墨在干摩擦条件下分别与无压烧结SiC和3D打印SiC配对时的摩擦磨损特性,探讨了速度、载荷对密封材料摩擦磨损特性的影响,揭示了配对副材料表面的磨损机理。结果表... 详细信息

为研究干气密封用密封材料的摩擦学特性,采用销盘旋转试验台研究3种浸锑石墨在干摩擦条件下分别与无压烧结SiC和3D打印SiC配对时的摩擦磨损特性,探讨了速度、载荷对密封材料摩擦磨损特性的影响,揭示了配对副材料表面的磨损机理。结果表明:随着载荷p与速度v的乘积(pv值)的增大,摩擦因数和磨损率均呈现逐渐减小趋势;在pv值较小时磨损机理为严重的磨粒磨损和轻微的黏着磨损,在pv值较高时磨损主要发生在碳化硅摩擦表面黏附的石墨转移层间,磨损机理主要表现为黏着磨损;在研究pv值变化对浸锑石墨与SiC密封材料配对副摩擦磨损特性的影响时,首选定载荷变速度试验方法。

关键词：密封材料浸锑石墨无压烧结SiC 3D打印SiC 摩擦磨损特性磨损机理

超音速激光沉积Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层微观结构及耐磨损性能

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表面技术 2024年第5期53卷 115-125页

作者：孙启帆林钟卫刘博章钢李波姚建华浙江工业大学机械工程学院杭州310014 国网宁夏电力有限公司超高压公司银川750001

目的研究不同石墨含量对超音速激光沉积Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的微观组织、显微硬度、耐磨损性能的影响。方法利用扫描电子显微镜、能量色谱仪、维氏硬度计、激光共聚焦扫描显微系统、X射线衍射仪、摩擦磨损测试对复合涂层的微观... 详细信息

目的研究不同石墨含量对超音速激光沉积Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的微观组织、显微硬度、耐磨损性能的影响。方法利用扫描电子显微镜、能量色谱仪、维氏硬度计、激光共聚焦扫描显微系统、X射线衍射仪、摩擦磨损测试对复合涂层的微观组织、显微硬度、耐磨损性能及磨损机制进行分析。结果随着原始粉末中镀铜石墨质量占比的增加,Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的沉积效率逐渐降低。基于Al_(2)O_(3)颗粒的原位喷丸效应及激光辐照的加热软化效应,复合涂层具有致密的微观组织,且复合涂层与基体界面结合良好。单一添加Al_(2)O_(3)颗粒可以将Cu涂层的硬度从108.19HV0.2提高至121.82HV0.2。随着石墨含量的增大,涂层的显微硬度逐渐降低,镀铜石墨在原始粉末中的质量分数从5%增至15%,Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的硬度从116.09HV0.2降至94.17HV0.2。添加石墨能够在复合涂层表面形成固体润滑层,降低复合涂层的摩擦因数,提升涂层的耐磨损性能。CuAlGr10复合涂层具有最优的耐磨损性能,磨损率为0.7×10^(−4)mm^(3)/(N·m)。此外,由于激光辐照促进了复合涂层内部颗粒间的界面结合,均匀分散在石墨润滑相中的Al_(2)O_(3)颗粒作为负载支撑和耐磨相,可进一步降低复合涂层的磨损率。结论Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层优异的耐磨性能是润滑相石墨颗粒和硬质增强相Al_(2)O_(3)颗粒共同作用的结果,石墨的添加能够降低复合涂层的摩擦因数,提升涂层的耐磨损性能,但过量的石墨颗粒会对涂层产生割裂作用,导致增强相Al_(2)O_(3)颗粒脱离涂层,从而加剧涂层的磨损。

关键词：超音速激光沉积 Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层微观组织显微硬度耐磨损性能磨损机制

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中美产品安全标志设计标准对比分析

中国标准化 2024年第11期 199-204,209页

作者：杜飞鹏王莉莉王霞李文秀杜一辰江苏徐工工程机械研究院有限公司

产品安全标志对警示目标受众危险、降低北美市场产品责任风险、提升企业海外形象等具有重要意义。本文通过分析中美产品安全标志设计标准差异,结合安全标志对目标受众的警示过程,对美国产品安全标志进行规范设计。在中国标准基础上,增... 详细信息

产品安全标志对警示目标受众危险、降低北美市场产品责任风险、提升企业海外形象等具有重要意义。本文通过分析中美产品安全标志设计标准差异,结合安全标志对目标受众的警示过程,对美国产品安全标志进行规范设计。在中国标准基础上,增加与危险无关,但可能使人遭受损失的相关标志类型;依据产品的表面特点及目标受众的认知水平,对符号区、警告区及文字区的组合方式、排列方式及边框形状进行合理选择;提出一种将中美产品安全标志统一至相同设计基准的方法,将安全观察距离在0~7 m内中美产品安全标志尺寸进行对比;基于中美标准现状,提出一种通用的警告语定性选择流程,以及美国警告符号的颜色选配建议;对文字区的信息排列顺序及版面设计提供指导。针对中美产品安全标志在分类、警告区及文字区方面的设计差异,为美国产品安全标志的规范设计提供参考。

关键词：产品安全标志设计标准目标受众警示过程安全观察距离

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双平臂抱杆与地面牵引装置协同吊装技术研究

建设机械技术与管理 2024年第4期37卷 24-25,29页

作者：褚鹏程金鹤翔王汉炜张宏亮张刊浙江省建设工程机械集团有限公司浙江杭州510000

组塔吊装施工是铁塔组立施工的关键环节,抱杆、地面牵引装置等施工装备的协调与配合直接决定了组塔施工的效率与安全性。使用落地抱杆进行铁塔组立时,需要变幅系统、起升系统及地面牵引系统等多系统协同控制配合,完成塔材起吊及就位。... 详细信息

组塔吊装施工是铁塔组立施工的关键环节,抱杆、地面牵引装置等施工装备的协调与配合直接决定了组塔施工的效率与安全性。使用落地抱杆进行铁塔组立时,需要变幅系统、起升系统及地面牵引系统等多系统协同控制配合,完成塔材起吊及就位。本文提出基于机器视觉的落地抱杆铁塔组立吊装智能化系统,可以有效提升铁塔组立施工技术水平。

关键词：抱杆智能化吊装技术 PLC

基于数据驱动的纤维增强复合材料自动铺放速度预测与规划

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航空学报 2024年第10期45卷 314-330页

作者：杨倩王彦哲杨迪李泽众曲巍崴浙江大学机械工程学院杭州310027

复合材料自动铺放(AFP)过程中,铺放速度的突变极易引起丝束翻折、褶皱、滑移等缺陷,从而降低铺放质量和铺放效率。基于铺放速度的预测结果进行优化调整,是提高铺放速度稳定性、保障铺放质量的重要途径。为此,提出一种基于数据驱动的铺... 详细信息

复合材料自动铺放(AFP)过程中,铺放速度的突变极易引起丝束翻折、褶皱、滑移等缺陷,从而降低铺放质量和铺放效率。基于铺放速度的预测结果进行优化调整,是提高铺放速度稳定性、保障铺放质量的重要途径。为此,提出一种基于数据驱动的铺丝机速度预测及规划方法。首先,基于随机森林方法,建立了以铺丝机运动轴为子树的铺放速度预测模型,提出以关节标称速度、加速度、关节轨迹夹角为输入特征,以关节实际速度为输出特征的随机森林模型特征参数定义方法;进一步,基于铺放速度预测结果分析,提出了指令速度的分段匀速规划方法;最后,给出了参考指令速度的制造周期预估方法。采用六自由度卧式机床的进气道铺放实验对上述方法进行验证。结果表明,该方法对同训练角度铺层铺放速度的预测准确度达到91%,随着学习数据增加,各角度铺层路径的速度预测精度均有提升。采用基于铺放速度预测结果的指令速度分段规划方法,可显著降低速度突变,有效提升铺放质量。在计算成本方面,通过与神经网络方法相比,证明了随机森林方法具备高效的铺放速度预测水平。

关键词：复合材料自动铺丝铺放速度速度预测数据驱动模型

AlN/Cu钎焊接头残余应力的数值模拟研究

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材料导报 2024年第16期38卷 185-193页

作者：闾川阳李科桥盛剑翔顾小龙石磊杨建国贺艳明浙江工业大学机械工程学院化工机械设计研究所杭州310014 浙江金顺智能设备有限公司浙江金华321000 浙江省钎料材料与技术重点实验室杭州310030 浙江亚通新材料股份有限公司杭州310030

氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力... 详细信息

氮化铝(AlN)陶瓷可用于高压大功率绝缘栅双极型功率管(IGBT)的封装,并以表面覆铜(Cu)的方式实现散热功能。但AlN和Cu存在巨大的物性差异,易在连接中残留较大的残余应力。针对AlN/Cu钎焊接头的残余应力进行有限元数值模拟研究,探究压力载荷、冷却速度以及钎料厚度对接头残余应力的影响规律。结果表明,在所研究的范围内,AlN/Cu钎焊接头中最大轴向应力均出现在AlN陶瓷棱边靠近钎料金属层处,最大剪切应力则出现在靠近外侧边的AlN陶瓷与钎料金属层界面处。压力载荷降低、冷却速度加快和钎料层厚度增加均会增大最大轴向应力和剪切应力,但应力分布较为一致。本研究可为大功率IGBT覆Cu AlN陶瓷基板的高可靠性封装提供理论指导。

关键词：绝缘栅双极型功率管(IGBT) AlN/Cu接头钎焊数值模拟残余应力