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激光熔覆四通道喷嘴结构参数对外流场的影响研究

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机电工程 2024年

作者：陈春雨邵中魁沈小丽鲁玉军浙江理工大学机械工程学院浙江省机电设计研究院有限公司新技术研究所

为了解决激光熔覆四通道同轴送粉喷嘴粉末流汇聚效果不佳这一问题，对四通道同轴送粉喷嘴的结构参数进行了仿真优化研究。首先，建立了喷嘴二维结构图，利用理论模型分析了喷嘴结构参数对粉末汇聚形态的影响；然后，基于气固两相流理论... 详细信息

为了解决激光熔覆四通道同轴送粉喷嘴粉末流汇聚效果不佳这一问题，对四通道同轴送粉喷嘴的结构参数进行了仿真优化研究。首先，建立了喷嘴二维结构图，利用理论模型分析了喷嘴结构参数对粉末汇聚形态的影响；然后，基于气固两相流理论，采用有限元仿真软件对激光熔覆四通道喷嘴的结构参数进行了仿真分析，探究了不同结构参数下粉末流参数的变化规律，以及外流场浓度的分布规律，得到了合理的结构参数范围；最后，对参数优化后的喷嘴进行了送粉测试，根据测试结果与仿真结果进行了对比验证。研究结果表明：当喷嘴粉管倾角增大时，焦距增大，同时粉末浓度快速增大后稳定，倾角在60°～75°间合适；当喷嘴粉管内径增大时，粉末浓度和焦距先增大后减小，粉斑直径则先减小后增大，内径在1.5 mm左右合适；当喷嘴粉管出口处间距增大时，焦距增大，间距在12 mm左右合适；当喷嘴入射管内径增大时，送粉速度增大，同时粉末浓度减小，入射管内径应尽量与输送管匹配；当喷嘴外保护气倾角为35°～65°时，保护气作用在粉流汇聚处。测试结果验证了模型的准确性，其粉斑直径为2.2 mm，粉末焦距为16.1 mm，粉末汇聚效果良好。该模型可为改善喷嘴送粉效果提供参考。

关键词：增材制造技术粉末流汇聚效果同轴送粉喷嘴数值模拟结构参数粉末流

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三开模垂直分型全自动热芯盒射芯机研发

铸造 2024年第3期73卷 415-418页

作者：朱丹夏小江潘东杰张陈浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州310002

介绍了三开模垂直分型全自动热芯射芯机设计思路、主要组成部件、应用实例等。该整机在通用的垂直分型全自动热芯盒射芯机上增设中间模机构,实现复杂砂芯分型,减少芯盒数量,降低芯盒工装成本,且每个工位独立,可以实现多方式组合操作,并... 详细信息

介绍了三开模垂直分型全自动热芯射芯机设计思路、主要组成部件、应用实例等。该整机在通用的垂直分型全自动热芯盒射芯机上增设中间模机构,实现复杂砂芯分型,减少芯盒数量,降低芯盒工装成本,且每个工位独立,可以实现多方式组合操作,并可以根据需要灵活使用设备。该设备集机、电、气一体,全程运动采用PLC精准控制,大大提高了工作效率、降低了劳动强度,已成功应用于中轴砂芯、中轴连接头、汽车轴承盖砂芯等的生产。

关键词：三开模中间芯盒机构射砂热芯盒射芯机

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基于轮廓曲率的工件图像配准方法

机电工程 2024年第10期41卷 1734-1746页

作者：金炎君刘海萍倪双静朱熙豪浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州310051

随着机器视觉技术的发展,工件图像配准在机器抓取、缺陷检测方面应用广泛,然而工件拍摄视点不同易造成图像匹配困难,这也成为工件图像匹配亟待解决和研究的问题。鉴于工件的独特轮廓形状,针对多视点造成的匹配问题,提出了一种基于轮廓... 详细信息

随着机器视觉技术的发展,工件图像配准在机器抓取、缺陷检测方面应用广泛,然而工件拍摄视点不同易造成图像匹配困难,这也成为工件图像匹配亟待解决和研究的问题。鉴于工件的独特轮廓形状,针对多视点造成的匹配问题,提出了一种基于轮廓曲率的工件图像配准方法。首先,在轮廓平滑处理中,针对多边形拟合道格拉斯-普克(DP)算法效果不佳的问题,利用滑动窗口平均方法对轮廓做了进一步处理,有效提高了轮廓平滑度;然后,在轮廓曲线重采样中,对采样点集进行了时间序列化,利用采样间隔设计了一种有效的重采样方法,实现了对重采样点的任意取值,并保持了轮廓点的密集情况;在建立全仿射曲率库中,设计了两步匹配策略,有效提高了匹配精度和效率;最后,针对曲率曲线匹配算法,将形状上下文(SC)引入动态时间规整(DTW)距离计算,解决了DTW算法存在的问题。研究结果表明:该方法能有效地对模板工件图像进行仿射转换,实现与目标工件图像的匹配目的;同时在匹配算法的三对比较实验中,利用SC-DTW匹配算法得到的转换图像与目标工件图像的差异只有4.8%、2.65%和3.92%,相较DTW的6.83%、4.03%和6.34%,以及归一化相关性匹配算法(NCC)的7.45%、6.39%和7.31%,其差异较小,表明该算法配准效果更好,能更有效地计算两条曲线的相似度,从而获得最佳曲率曲线样本,完成工件图像精准配准的任务。

关键词：图像处理轮廓提取轮廓平滑方法轮廓曲线重采样工件图像配准轮廓曲率全仿射模型动态时间规整

气浮/铁碳/Fenton+水解+A/O+接触氧化组合工艺处理农药废水

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工业水处理 2024年第2期44卷 190-193页

作者：田启平许猛赖亮徐丽亚张峰姚华奇浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州310000

采用气浮/铁碳微电解/Fenton+水解酸化+A/O+接触氧化组合工艺处理农药废水,运行实践表明:当工艺废水平均进水COD、NH_(3)-N、甲苯质量浓度分别为7866、56、53 mg/L时,处理出水平均COD、NH_(3)-N、甲苯质量浓度分别为435、13、0.4 mg/L,... 详细信息

采用气浮/铁碳微电解/Fenton+水解酸化+A/O+接触氧化组合工艺处理农药废水,运行实践表明:当工艺废水平均进水COD、NH_(3)-N、甲苯质量浓度分别为7866、56、53 mg/L时,处理出水平均COD、NH_(3)-N、甲苯质量浓度分别为435、13、0.4 mg/L,平均COD、NH_(3)-N、甲苯去除率分别为94.5%、81%、99.2%,去除效果明显。经过该工艺处理后,排水水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962—2015)B级标准。该工艺可为类似农药废水项目设计、建设及运行提供参考。

关键词：农药废水气浮 Fenton 接触氧化

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头孢菌素类抗生素制药废水处理工程实例

水处理技术 2024年第6期50卷 148-152页

作者：徐丽亚许猛田启平谢尚祺陈晶晶浙江省机电设计研究院有限公司浙江杭州310051

针对头孢菌素类抗生素制药废水成分复杂、COD浓度高、含盐量高、生化性差等特点,采用“脱气塔+微电解+芬顿+混凝沉淀+蒸发+水解酸化+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR+混凝沉淀”组合工艺对头孢菌素类抗生素制药废水进行处理。工程运行结果表明,... 详细信息

针对头孢菌素类抗生素制药废水成分复杂、COD浓度高、含盐量高、生化性差等特点,采用“脱气塔+微电解+芬顿+混凝沉淀+蒸发+水解酸化+厌氧+缺氧+接触氧化+MBR+混凝沉淀”组合工艺对头孢菌素类抗生素制药废水进行处理。工程运行结果表明,该工艺对COD、NH_(3)-N、TP、盐度的去除率分别可达99%、94%、99%、99%,该组合工艺处理效果好、运行稳定、抗冲击负荷能力强,出水水质满足园区污水处理厂接管要求。

关键词：头孢菌素类抗生素制药废水脱气塔微电解芬顿蒸发

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复杂场地盾构区间隧道块石探查和处理技术

铁道工程学报 2024年第7期41卷 93-98,105页

作者：叶向前岑仰润蔡海荣王林军林荣杭州市勘测设计研究院有限公司杭州310012 福建省建筑设计研究院有限公司福州350001

研究目的:覆盖层中存在的块石群对地铁区间盾构施工造成很大影响。采用常规的钻探或物探手段探查块石群的效果较差,选择合适的探查手段及清障技术是类似工程的主要难点。本文以杭州地铁7号线吴山广场站—江城路站区间为依托,系统介绍在... 详细信息

研究目的:覆盖层中存在的块石群对地铁区间盾构施工造成很大影响。采用常规的钻探或物探手段探查块石群的效果较差,选择合适的探查手段及清障技术是类似工程的主要难点。本文以杭州地铁7号线吴山广场站—江城路站区间为依托,系统介绍在复杂场地条件下覆盖层中块石的综合探查技术,分析基于超前注浆加固和爆破预处理的地铁盾构隧道块石清障相关技术。研究结论:(1)在大量既有地表建筑物的条件下,探查块石需要钻孔与物探结合的手段;(2)微动探测在覆盖层中探测块石具有比较明显的优势;(3)在有条件的场地采用爆破预处理,在不具备爆破场地条件下可能遇块石时采用超前注浆加固预处理,盾构掘进通过后采用长管注浆加固管片周围土体,必要时进行带压进仓清理;(4)本研究成果可为类似复杂场地条件下盾构隧道工程的勘察、设计与施工提供参考。

关键词：复杂场地盾构隧道块石微动探测爆破

基于振动台试验的加筋土柔性桥台抗震设计参数取值方法对比分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 375-387页

作者：罗敏敏徐超梁程沈盼盼陈赟浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310028 同济大学地下建筑与工程系上海200092 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京100038 上海勘测设计研究院有限公司上海200434

目前土工合成材料加筋土柔性桥台(GRS桥台)在静力荷载作用下的设计、施工已有标准化的技术指南,但对于GRS桥台的抗震设计方法,只有一些原则性和框架性的建议,没有具体参数的取值方法,需要进一步完善。首先对国内、外相关规范或标准中关... 详细信息

目前土工合成材料加筋土柔性桥台(GRS桥台)在静力荷载作用下的设计、施工已有标准化的技术指南,但对于GRS桥台的抗震设计方法,只有一些原则性和框架性的建议,没有具体参数的取值方法,需要进一步完善。首先对国内、外相关规范或标准中关于加筋土挡墙抗震设计参数取值的方法进行列表汇总与比较,定性地分析其异同。在此基础上,结合1g重力场下的振动台缩尺模型试验监测数据,通过试验实测值与规范取值的对比,检验现有加筋土挡墙抗震设计参数取值方法对GRS桥台的适用性,并提出相关建议。研究结果表明:GRS桥台产生较大变形的临界加速度至少为0.6g,大于一般加筋土挡墙的0.3g~0.4g;在达到临界加速度(0.6g)之前,GRS桥台基本不受损伤且侧向变形增量不超过0.5%,因此建议GRS桥台的抗震设计按桥台侧向变形增量不超过0.5%进行控制。在此前提条件下,国外NCMA、FHWA和AASHTO规范对于水平地震系数的取值方法基本适用于GRS桥台,可用于GRS桥台整体外部稳定性的验算;对于GRS桥台面层顶部局部稳定性的验算,则需借鉴国内公路规范的理念,进一步研究提出更为合理的加速度放大系数取值方法。NCMA规范关于筋材轴力动力增量的取值方法适用于GRS桥台,且在设计上偏于安全;FHWA和AASHTO规范的方法则需修正后才能使用。

关键词：桥涵工程抗震设计土工合成材料加筋土桥台振动台试验

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山区输电线路跳线风偏状态方程及临界风速研究

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哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 164-170页

作者：陈科技卞荣鲍旭明顾逸楼文娟徐海巍张琳琳国网浙江省电力有限公司经济技术研究院杭州310008 浙江大学结构工程研究所杭州310058

为研究山区微地形中的竖向风速对跳线风偏的影响,基于刚性直棒法对导线、跳线及绝缘子串增加竖向风荷载分析,确定跳线处最大风偏位移值作为风偏指标,建立风荷载作用前后跳线静力平衡平面的几何变换关系,提出了考虑竖向风速影响的跳线风... 详细信息

为研究山区微地形中的竖向风速对跳线风偏的影响,基于刚性直棒法对导线、跳线及绝缘子串增加竖向风荷载分析,确定跳线处最大风偏位移值作为风偏指标,建立风荷载作用前后跳线静力平衡平面的几何变换关系,提出了考虑竖向风速影响的跳线风偏状态方程。建立半径5 km的地形模型,包含跳线风偏事故地点与微气象站点,采用数值模拟方法将微气象站点风速推演到事故地点风速,获得了考虑微地形影响的跳线风偏闪络事故风速。将事故线路参数及竖向风速代入跳线风偏状态方程,得到跳线风偏临界水平风速,通过与事故风速进行比较验证了跳线风偏状态方程的可靠性。最后根据风偏状态方程分析竖向风速的变化对跳线风偏临界水平风速的影响。结果表明:随着竖向风速的增大,跳线风偏临界水平风速线性减小,当风攻角为20°时临界水平风速可降低16%。考虑竖向风速影响的跳线风偏临界水平风速取值较为安全,建议在山区输电线路跳线设计过程中加以考虑。

关键词：跳线风偏状态方程临界风速竖向风速数值模拟微地形

我国东南沿海城市和近海海域的台风极值风速预测

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建筑结构学报 2024年第5期45卷 104-114页

作者：黄铭枫杜海王卿王立忠卞荣张华杰赵梦石郭一凡浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江大学海洋学院浙江舟山316021 国网浙江省电力公司经济技术研究院浙江杭州310008 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

台风灾害严重影响我国东南沿海地区,通过开展台风数值模拟和极值风速预测,可精细化评估我国东南沿海城市和近海海域的台风危险性。采用基于随机森林模型的全路径台风模拟方法,对西北太平洋台风开展数值模拟,利用历史台风观测数据验证了... 详细信息

台风灾害严重影响我国东南沿海地区,通过开展台风数值模拟和极值风速预测,可精细化评估我国东南沿海城市和近海海域的台风危险性。采用基于随机森林模型的全路径台风模拟方法,对西北太平洋台风开展数值模拟,利用历史台风观测数据验证了该方法的可靠性与适用性。结合三维空间参数化台风风场模型,估算9个我国东南沿海城市不同重现期下的台风极值风速,发现广义极值分布(Ⅲ型)能更好地描述台风极值风速统计特征。将各城市的台风设计风速估算结果与GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》中的推荐值及已有研究进行了比较,验证了台风模拟结果的可靠性,并发现低纬度城市的台风设计风速尚未超过规范中的推荐值,而高纬度城市的台风设计风速则略高于规范中的推荐值。基于台风全路径模拟和极值风速估算结果完成了我国东南沿海地区台风设计风速的区划图绘制,直观地反映了我国台湾岛及台湾东部海域的台风危险性最大,浙江东部、福建南部至广东一带以及海南岛南部等地区也面临较大的台风风险。

关键词：台风全路径模型随机森林极值分布极值风速