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履带车辆主动悬挂多点布置优化

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 397-403,416页

作者：凌启辉陈昕戴巨川何兴云杨书仪郭勇湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 江麓机电集团有限公司湘潭411100

为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,... 详细信息

为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,分析了4种典型路面下各子悬挂对悬挂系统减振性能影响的敏感性;最后,设计了主动悬挂作动器的6个布置方案,通过建立基于线性二次最优(linear quadratic regulator,简称LQR)控制的履带车辆主动悬挂动力学模型,分析了典型路面下各布置方案对悬挂系统减振性能的影响规律及能耗变化规律。结果表明,通过对履带车辆主动悬挂作动器的布置优化,可以实现悬挂减振性能和能耗之间的平衡。

关键词：履带车辆主动悬挂道路模拟试验优化基于线性二次最优控制

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硫酸直接浸出磷石膏中稀土元素的研究

无机盐工业 2024年第1期56卷 107-113页

作者：夏桂英杨柳春袁治冶湘潭大学环境与资源学院湖南湘潭411105 湘潭电化科技股份有限公司湖南湘潭411201

为弄清磷石膏(PG)中低含量稀土元素(REE)的浸出规律及磷石膏浸出后品质的改善情况,通过实验研究了用硫酸直接浸出磷石膏中REE的过程动力学及磷石膏物相的变化。研究结果发现,REE浸出率随浸出温度升高先降低后增加、随液固比增大不断增... 详细信息

为弄清磷石膏(PG)中低含量稀土元素(REE)的浸出规律及磷石膏浸出后品质的改善情况,通过实验研究了用硫酸直接浸出磷石膏中REE的过程动力学及磷石膏物相的变化。研究结果发现,REE浸出率随浸出温度升高先降低后增加、随液固比增大不断增加、随硫酸浓度增大先增加后降低。在25℃下总浸出率较高,可达25%;其中La的浸出率最高,Pr的浸出率最低。REE浸出率在0~20 min内快速增加,随后趋于平缓,整个浸出过程动力学受灰层扩散控制。伴随着REE浸出的同时,石膏表面发生溶解,在溶液过饱和时重结晶形成脱水相的针状CaSO_(4)细晶,而石膏的体相整体形貌变化较小,导致REE浸出率偏低。酸浸后样品粒径小于10μm的颗粒占14.90%,较原样增加了5.16%,磷石膏粒径变小、杂质减少。研究结果可为磷石膏的综合利用提供参考。

关键词：磷石膏稀土元素硫酸浸出石膏物相

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能耗感知的云制造服务选择与调度优化方法

计算机集成制造系统 2024年第8期30卷 2697-2707页

作者：彭高贤文一凭刘建勋康国胜周旻昊湖南科技大学知识处理与网络化制造湖南省普通高校重点实验室湖南湘潭411201 湖南华菱湘潭钢铁有限公司湖南湘潭411201

云制造服务选择与调度(CMSSS)问题在优化资源配置和满足用户需求方面被广泛关注。然而,大多数现有方法对制造设备的预热过程考虑不足,导致了能源的浪费。为了降低制造能耗并保证服务质量(QoS),建立了CMSSS的多目标优化模型,通过任务衔... 详细信息

云制造服务选择与调度(CMSSS)问题在优化资源配置和满足用户需求方面被广泛关注。然而,大多数现有方法对制造设备的预热过程考虑不足,导致了能源的浪费。为了降低制造能耗并保证服务质量(QoS),建立了CMSSS的多目标优化模型,通过任务衔接度模型量化制造服务设备的预热能耗,并提出一种能耗感知的云制造服务选择与调度优化方法(ECAM)。该方法根据QoS指标为任务选择复合服务,根据制造服务占用情况将子任务调度到空闲时段,并最大化任务衔接度,以降低制造设备的预热能耗。结果表明,在6种评价指标权重下,ECAM比以往的可行调度生成方案(FSGS)具有更好的适应度。在具有预热过程的云制造场景中,ECAM能获得与FSGS基本一致的QoS满意度和更好的能耗经济性。

关键词：云制造服务选择与调度任务衔接度预热能耗进化算法

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纵扭超声振动辅助铣削60%SiC_(p)/Al多目标参数优化研究

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航空制造技术 2024年第12期67卷 14-26页

作者：牛秋林戴福朋荆露王星华刘俐鹏肖玉斌湖南科技大学湘潭411201 江麓机电集团有限公司湘潭411100

针对高体积分数碳化硅颗粒增强型铝基复合材料(SiC_(p)/Al)在铣削过程中加工难度大、表面质量差等问题,提出了纵扭超声振动辅助铣削复合工艺。以超声振幅、切削速度、每齿进给量和切削深度为变量,设计了四因素五水平正交试验。通过响应... 详细信息

针对高体积分数碳化硅颗粒增强型铝基复合材料(SiC_(p)/Al)在铣削过程中加工难度大、表面质量差等问题,提出了纵扭超声振动辅助铣削复合工艺。以超声振幅、切削速度、每齿进给量和切削深度为变量,设计了四因素五水平正交试验。通过响应曲面法和人工神经网络,建立了切削力、切削温度和表面粗糙度的预测模型,分析了4个参数变量中两个指标的交互影响作用,并对预测模型的准确性进行了对比验证。最后,采用遗传算法对切削力、切削温度和表面粗糙度进行了多目标参数优化。结果表明,响应曲面法与人工神经网络建立的模型均有较好的预测能力,但人工神经网络准确性更高。采用遗传算法优选出的最佳参数组合为超声振幅A=1.84μm,切削速度v_(c)=20 m/min,每齿进给量f_(z)=0.015 mm/z,切削深度a_(p)=0.8 mm,经过验证试验后发现,采用优选参数有效降低了切削力、切削温度和表面粗糙度,各值分别为切削力F_(t)=7.23 N,切削温度T=40.18℃,表面粗糙度R_(a)=2.4673μm,预测误差分别为6.91%、6.53%、2.53%,证明了预测模型的准确性与优化参数的有效性。

关键词：纵扭超声振动辅助铣削响应曲面法人工神经网络遗传算法预测模型多目标参数优化

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改性海泡石对水中余氯的去除性能研究

非金属矿 2024年第4期47卷 90-92,97页

作者：陈秋霖张杰廖祥张绪尖滇西应用技术大学普洱茶学院云南普洱665000 大理大学农学与生物科学学院云南大理671000 湘潭海泡石科技有限公司湖南湘潭411200

为探索高效去除水中余氯的方法,以FeSO_(4)作为改性剂对海泡石进行改性处理,探究其最佳改性条件,并在最佳改性条件下探究不同吸附时间、pH值、余氯初始质量浓度对吸附效果的影响。结果表明,在改性剂质量分数为10%,pH值为6,吸附时间为24... 详细信息

为探索高效去除水中余氯的方法,以FeSO_(4)作为改性剂对海泡石进行改性处理,探究其最佳改性条件,并在最佳改性条件下探究不同吸附时间、pH值、余氯初始质量浓度对吸附效果的影响。结果表明,在改性剂质量分数为10%,pH值为6,吸附时间为24 h,初始余氯质量浓度为10 mg/L的条件下,FeSO_(4)改性海泡石对余氯的吸附效果最好,去除率达到91%。改性后的海泡石纤维聚集度增加,粗糙程度增加,孔隙增多,这种变化使改性海泡石表面反应点位增多、吸附能力增强。X射线衍射(XRD)分析显示,硫酸亚铁改性海泡石衍射图谱中未出现含铁结晶体的新特征峰,表明含铁晶体在改性过程中可能并未形成。

关键词：海泡石 FeSO_(4) 改性余氯吸附去除率

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动态拓扑结构混合粒子群算法及其应用

计算机科学与探索 2024年第8期18卷 2065-2079页

作者：王浩丞李凌湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105 苏州中科华影健康科技有限公司江苏苏州215123

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭... 详细信息

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭代过程中各自独立地交替进行全局搜索与局部探索,并以自适应的粒子速度与位置约束方法提高算法在迭代过程中信息的利用率。对粒子群拓扑结构进行改进,以动态多邻域环形拓扑结构提高搜索空间覆盖能力,均衡收敛速度。设置动态性能分析以及消融实验,验证算法中粒子分布质量与改进措施的有效性。采用分数阶比例-积分-微分(FOPIλDμ)控制下的速度伺服系统作为应用场景,将该算法与其他四种算法进行对比。结果表明,DynRing-hfpso算法较已有的元启发式优化算法有更快的收敛速度与更优的收敛精度,且在多次实验中展现出更强的鲁棒性。

关键词：环形拓扑结构粒子群算法萤火虫算法分数阶PID 自整定

改性碳纤维-MoS_(2)复合涂层的高温摩擦学性能研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第4期44卷 482-493页

作者：高阳刘思思廖君慧赵鼎元刘金刚湘潭大学机械工程与力学学院湖南湘潭411105 湖南江滨机器(集团)有限责任公司湖南湘潭411100

为了改善高温下固体润滑复合涂层的稳定性,选择经过化学改性的纳米碳纤维对MoS_(2)涂料进行性能优化,制备添加不同比例的改性粉末的涂料.通过对粉末进行XPS、红外和形貌分析,表明碳纤维已经改性.借助CFT-I型高速往复摩擦磨损试验机分别... 详细信息

为了改善高温下固体润滑复合涂层的稳定性,选择经过化学改性的纳米碳纤维对MoS_(2)涂料进行性能优化,制备添加不同比例的改性粉末的涂料.通过对粉末进行XPS、红外和形貌分析,表明碳纤维已经改性.借助CFT-I型高速往复摩擦磨损试验机分别在不同温度条件下进行摩擦试验,利用超景深显微系统对不同条件涂层表面磨损的形貌进行观测,对磨损机理进行分析,探究添加量的最优比例.试验结果表明:在试验温度分别为20、50和100℃时,添加质量分数1.5%CF-GO(氧化石墨烯改性碳纤维)涂料制备的涂层耐磨性能均优于其他的添加比例的涂层.在干摩擦5 N载荷,试验温度为200℃时,添加质量分数1.5%CF-GO的涂层比未改性的涂层的磨痕深度、宽度分别减少66.1%、29.2%,涂层的耐磨性能有了很大的提高,进一步采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的内部形貌可知,添加质量分数1.5%的CF-GO时,涂层内部形成清晰的网状结构,从而使得该比例下的涂层同时具有抗高温变形、耐磨以及耐热等优异的性能.

关键词：改性碳纤维二硫化钼复合涂层高温变形摩擦学性能

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激光增材制造网状结构金属基复合材料的研究进展

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1052-1070页

作者：伍子纯刘阳李海尊谭振国唐楠宋宇峰刘筱陈宇强湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 湖南科技大学高功效轻合金构件成形技术及耐损伤性能评价湖南省工程研究中心湘潭411201 湖南西交智造科技有限公司湘潭411100

相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料,网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征,具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性,在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制... 详细信息

相较于传统增强相呈均匀分布的金属基复合材料,网状结构金属基复合材料因其独特的“机械互锁”“位错钉扎”等组织结构特征,具有更优异的室温强度、高温强度、弹性模量和断裂韧性,在航天、航空等领域上具有广泛的应用前景。激光增材制造技术可实现对网状结构的精细化调控,为网状结构金属基复合材料的进一步发展提供了新的途径。本文综述了高能量激光束诱导马兰戈尼对流作用下网状结构金属基复合材料的形成机理、影响网状结构形成的因素、不同类型网状结构的显微组织结构特征,分析了网状结构金属基复合材料的多段弯曲断裂、微孔聚集断裂等断裂机制,阐述了在霍尔−佩奇、奥罗万、泰勒、载荷传递等强化机制共同作用下的强化机理,以及独特的增强相贫、富区协同作用下的韧化机理,并对其未来的研究方向进行了展望。

关键词：网状结构激光增材制造金属基复合材料断裂机制强韧化机理

陶瓷膜分离技术及其在生物制造领域的应用进展

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化工进展 2024年第8期43卷 4550-4561页

作者：张锐江静徐鸿飞杨盛凯李亚红周靖原曾坚贤黄小平刘鹏飞张明明李志强湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201 湖南科技大学国有资产与实验室管理处湖南湘潭411201 湖南恒辉膜科技有限公司湖南长沙410205

陶瓷膜分离技术因具有高通量、抗污性能好、易清洗、生命周期长等优点而得到广泛应用。然而,受限于对陶瓷膜的特点、优势和用途等方面的认知,该技术在飞速发展的生物制造领域应用相对有限。本文首先介绍了陶瓷膜分离技术及分类,简述了... 详细信息

陶瓷膜分离技术因具有高通量、抗污性能好、易清洗、生命周期长等优点而得到广泛应用。然而,受限于对陶瓷膜的特点、优势和用途等方面的认知,该技术在飞速发展的生物制造领域应用相对有限。本文首先介绍了陶瓷膜分离技术及分类,简述了陶瓷膜的优势以及陶瓷膜组件和国内外生产厂家。此外,重点综述了生物制药、生物基材料、生物能源、大宗发酵产品和发酵食品饮料等生物制造领域的产品特点以及陶瓷膜的应用实例,并根据发酵液的分离目的,从膜的材料、结构、孔径、操作和清洗方法等方面分析了陶瓷膜的选择策略。最后,指出了低成本和高分离精度的陶瓷膜研发是拓宽其在生物制造领域应用的重要方向,同时,进一步积累陶瓷膜在生物制造领域的应用案例和数据,提高产品质量和膜的使用寿命,降低成本,将促进陶瓷膜技术在快速发展的生物制造领域更加广泛的应用,落实“双碳”战略目标。

关键词：生物分离膜发酵陶瓷生物制造

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