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基于3D点云的矿井提升钢丝绳振动位移在线测量方法

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煤炭科学技术 2025年

作者：毛清华徐文兵赵文王超张旭辉西安科技大学机械工程学院陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室陕西能源赵石畔矿业运营有限责任公司

针对矿井提升钢丝绳空间振动位移在线精确测量难题，本文提出一种基于3D点云的矿井提升钢丝绳振动位移在线测量方法。针对钢丝绳点云分割中存在背景干扰和离群点问题，采用随机采样一致性算法(RANSAC)和基于密度的聚类算法(DBSCAN)相结... 详细信息

针对矿井提升钢丝绳空间振动位移在线精确测量难题，本文提出一种基于3D点云的矿井提升钢丝绳振动位移在线测量方法。针对钢丝绳点云分割中存在背景干扰和离群点问题，采用随机采样一致性算法(RANSAC)和基于密度的聚类算法(DBSCAN)相结合的钢丝绳点云分割方法，实现钢丝绳点云与背景的有效分离。针对传统体素栅格法在点云下采样过程中出现的几何特征丢失问题，提出一种自适应体素栅格算法，首先利用粒子群优化(PSO)确定最优初始体素大小，然后根据钢丝绳点云的局部密度动态调整体素尺寸，实现高效的钢丝绳点云精简。针对钢丝绳振动位移计算问题，提出一种基于分段最小二乘拟合的动态测量方法，该方法通过最小二乘法对各段点云进行直线拟合并引入误差权重计算中心点坐标，利用相对坐标法计算动态中心点与静态参考点之间的位移，实现钢丝绳空间振动位移的精确测量。为验证所提方法的有效性，分别在实验室和矿井提升环境下进行实验。实验结果表明，结合RANSAC和DBSCAN的点云分割方法能有效地从复杂背景中提取出钢丝绳点云，精确率和召回率分别在93.9%和94.3%以上；与传统体素栅格算法相比，自适应体素栅格算法精简后的钢丝绳点云更加平滑连续，在精简率为94.5%时，最大误差和平均误差分别降低68.7%和74.7%。在实验室环境下，本文提出的振动位移测量方法在X和Z两个方向上测量的平均绝对误差均小于0.62mm，最大误差在1.2mm以内；在实际的矿井提升环境中，X和Z方向上的平均绝对误差均小于0.87mm，最大误差在2.5mm以内，完成一次位移测量耗时20ms，能够满足矿井提升钢丝绳振动位移测量的准确性和实时性要求。

关键词：矿井提升钢丝绳振动位移测量 3D点云点云分割点云下采样

S135钻杆的摩擦焊接、热处理对其组织与性能的影响

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航空材料学报 2004年第1期24卷 57-62页

作者：毛信孚傅莉尚高锋赵仁存史弼西北工业大学西安710072 西安航空动力控制工程公司宝钢集团公司

对S135钻杆同种钢材36CrNiMo4A的摩擦焊接、热处理工艺参数及其强韧性进行了试验分析和研究,分析了原有摩擦焊接和热处理工艺造成接头韧性偏低的原因,优化了摩擦焊接和热处理工艺参数,改善和提高了S135钻杆的组织和性能,达到甚至超过了... 详细信息

对S135钻杆同种钢材36CrNiMo4A的摩擦焊接、热处理工艺参数及其强韧性进行了试验分析和研究,分析了原有摩擦焊接和热处理工艺造成接头韧性偏低的原因,优化了摩擦焊接和热处理工艺参数,改善和提高了S135钻杆的组织和性能,达到甚至超过了同类产品NKKS135钻杆的组织和性能。

关键词： S135钻杆摩擦焊接热处理金相分析机械性能断口分析 36CrNiMo4A钢石油钻井作业

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基于应变分析的滑坡时空变形特征研究

大地测量与地球动力学 2025年

作者：朱占荣李小涛吴啸龙陕西省一八五煤田地质有限公司西安科技大学测绘科学与技术学院

建立二维应变张量模型定量分析某滑坡的时空变形特征。结果显示，滑坡变形具有时空异质性。监测初期，滑坡前缘以压缩变形为主，中后缘膨胀与剪切变形共存，强度随时间迅速衰减。挡土墙加固后，滑坡前缘出现短时强挤压变形，最大压应变... 详细信息

建立二维应变张量模型定量分析某滑坡的时空变形特征。结果显示，滑坡变形具有时空异质性。监测初期，滑坡前缘以压缩变形为主，中后缘膨胀与剪切变形共存，强度随时间迅速衰减。挡土墙加固后，滑坡前缘出现短时强挤压变形，最大压应变μ率达-6μstrain。2021-04，滑坡后缘出现局部滑坡，变形以局部强拉张和强剪切为主，最大剪应变率为150 strain，面膨胀极值为30.9μstrain。滑动后，仅面膨胀强度快速衰减。此外，沿PB03和PB04之间裂缝的应变极值长期存在，并在滑坡发生前半年出现正负转换现象，揭示了滑坡宏观变形稳定阶段仍存在潜在风险。

关键词：滑坡时空变形应变分析面膨胀值最大剪应变

基于AMESim的涡扇发动机控制系统综合仿真

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航空动力学报 2010年第12期25卷 2816-2820页

作者：任新宇王建礼赵小龙西北工业大学动力与能源学院西安710072 中国航空工业集团公司西安航空动力控制公司西安710077

以AMESim为平台,采用模块化的设计方法,分别建立航空发动机、传感器、燃油系统、电子控制器和执行机构数学模型.将模块封装打包建立涡扇发动机控制系统模型库,并将之组成为完整的发动机及调节器系统综合仿真平台.以主燃油控制系统为例,... 详细信息

以AMESim为平台,采用模块化的设计方法,分别建立航空发动机、传感器、燃油系统、电子控制器和执行机构数学模型.将模块封装打包建立涡扇发动机控制系统模型库,并将之组成为完整的发动机及调节器系统综合仿真平台.以主燃油控制系统为例,介绍了各仿真模块的建立过程,仿真结果表明,系统模型能反映各子系统之间的复杂集成和耦合关系,利用系统模型仿真进行组合优化能够有效提高系统性能.

关键词：航空发动机控制系统 AMESim仿真系统仿真模块化建模方法

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高缠绕叶轮流道4+1轴高效分段开槽方法

航空学报 2015年第5期36卷 1684-1694页

作者：韩飞燕张定华吴宝海罗明张晓东西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072 西安航空动力控制科技有限公司西安710077

高缠绕叶轮流道的高效粗加工是提高整个叶轮加工效率和缩短生产周期的关键。针对高缠绕叶轮流道的粗加工,提出了一种4+1轴高效分段开槽方法。首先,给出了分段开槽加工方法的基本概念,并分析了高缠绕叶轮流道加工特点;然后,结合机床结构... 详细信息

高缠绕叶轮流道的高效粗加工是提高整个叶轮加工效率和缩短生产周期的关键。针对高缠绕叶轮流道的粗加工,提出了一种4+1轴高效分段开槽方法。首先,给出了分段开槽加工方法的基本概念,并分析了高缠绕叶轮流道加工特点;然后,结合机床结构特征,给出了五轴机床在主轴摆角固定为常值时切削点处单点最大刀具尺寸的计算方法;基于各切削点加工特征参数的分析,采用聚类算法进行了叶轮流道加工分段区域的划分;最后,确定了各分段区域的可加工刀具尺寸和4+1形式的刀轴矢量。算例分析表明,提出的4+1轴分段开槽方法得到的开槽轨迹旋转轴变化均匀,材料去除量较传统开槽方法增加了32.5%,改善了切削过程稳定性,提高了叶轮的粗加工效率。

关键词：叶轮 4+1轴加工刀轴矢量最大可加工刀具分段开槽

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基于燃油离心泵叶轮轴向力测试技术的研究

应用力学学报 2024年第3期41卷 509-515页

作者：邹品文马高长严社斌杨栋柱王德钊潘鹤中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司贵阳550009

燃油离心泵的叶轮轴向力平衡设计是提升产品性能、寿命、可靠性等技术指标的重要途径,随着航空发动机技术的发展,对燃油离心泵叶轮轴向力平衡设计提出了更为苛刻的要求;现有设计技术、仿真技术、测试技术难以准确指导叶轮轴向力平衡设计... 详细信息

燃油离心泵的叶轮轴向力平衡设计是提升产品性能、寿命、可靠性等技术指标的重要途径,随着航空发动机技术的发展,对燃油离心泵叶轮轴向力平衡设计提出了更为苛刻的要求;现有设计技术、仿真技术、测试技术难以准确指导叶轮轴向力平衡设计,造成燃油离心泵异常磨损等故障频发。通过对燃油离心泵结构特征、工作原理进行分析,设计了一种燃油离心泵工作过程中测试叶轮轴向力的新技术,该技术将燃油离心泵工作过程中承载的轴向力传递给作动筒活塞,再使用闭环控制原理,控制作动筒两腔液压力保证在叶轮轴向力作用下作动筒活塞位置保持不变,通过作动筒两腔液压力和液压作用面积即可算出叶轮轴向力的大小;本研究的测试技术可以有效指导燃油离心泵叶轮轴向力平衡设计,优化产品结构从而提高产品可靠性。

关键词：燃油离心泵叶轮轴向力平衡设计新技术测试难题

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燃料电池商用车供氢系统发展趋势与研究

汽车实用技术 2025年第1期50卷 147-150页

作者：许彪李明质子汽车科技有限公司陕西西安710200

随着环保意识的日益增强,氢燃料电池车因其能量效率高、无污染、噪音小等优点而备受关注。然而,储氢系统作为氢燃料电池车的核心组成部分,其储氢系统的局限性,如储氢质量小、续航里程短、自重大、成本高等问题,制约了燃料电池商用车的... 详细信息

随着环保意识的日益增强,氢燃料电池车因其能量效率高、无污染、噪音小等优点而备受关注。然而,储氢系统作为氢燃料电池车的核心组成部分,其储氢系统的局限性,如储氢质量小、续航里程短、自重大、成本高等问题,制约了燃料电池商用车的发展。文章重点探讨了不同储氢方式在燃料电池商用车的应用,并对高压气态储氢系统的集成化、轻量化、大容积化、国产化等方面进行了深入研究与分析。最后,对未来车载供氢系统的发展及攻关方向进行了展望。

关键词：燃料电池商用车供氢系统集成化轻量化国产化

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复合式离心泵汽蚀特性的数值模拟与试验分析

中国空间科学技术 2019年第3期39卷 64-70页

作者：晁文雄王均儒王飞臧华兵史宝鲁中国航发西安动力控制科技有限公司西安710077 复旦大学上海200433 中国航天员中心北京100094

为研究某型航天离心泵汽蚀特性,基于Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合对长短复合叶轮离心泵内乙二醇水溶液进行不同的进口负压下汽液两相定常数值模拟并进行不同进口压力下的汽蚀性能特性试验,结果表明汽化区域随进口负压的增大而扩大... 详细信息

为研究某型航天离心泵汽蚀特性,基于Mixture多相流模型与汽蚀模型相结合对长短复合叶轮离心泵内乙二醇水溶液进行不同的进口负压下汽液两相定常数值模拟并进行不同进口压力下的汽蚀性能特性试验,结果表明汽化区域随进口负压的增大而扩大.当进口负压在-50kPa,泵进出口压差在155kPa,已经接近额定压差的3%限制范围,此时离心泵的出口压力105kPa为临界汽蚀出口压力;进口负压到-60kPa时,出口流量突变为300L/h,该泵产生临界汽蚀状态,小于技术要求的最小进口压力10kPa,因此该泵在其工作范围内不会发生汽蚀现象,并证得本文数值模拟的可靠性.

关键词：复合式离心泵汽蚀特性乙二醇水溶液数值模拟特性试验

共培养大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌合成圣草酚研究

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 52-57页

作者：查健赵停兰刘婧怡时夫龙吕宝龙田斌吴瑕陕西科技大学食品科学与工程学院陕西西安710021 宝鸡阜丰生物科技有限公司陕西宝鸡722405

微生物共培养技术在生物制造中应用广泛,尤其在天然产物的微生物合成中发挥重要作用.植物天然产物圣草酚具有抗菌、抗氧化等多种药理作用,在医药、食品等领域具有良好应用前景.为利用葡萄糖这一廉价碳源从头合成圣草酚,运用微生物共培... 详细信息

微生物共培养技术在生物制造中应用广泛,尤其在天然产物的微生物合成中发挥重要作用.植物天然产物圣草酚具有抗菌、抗氧化等多种药理作用,在医药、食品等领域具有良好应用前景.为利用葡萄糖这一廉价碳源从头合成圣草酚,运用微生物共培养技术,构建了大肠杆菌BAK101菌株与谷氨酸棒杆菌NE1菌株的共培养发酵体系,其中BAK101可将葡萄糖转化为L-酪氨酸,NE1可将L-酪氨酸转化为圣草酚.通过系统优化,采用补料分批发酵结合分段式共培养方式,利用2%的葡萄糖经过100 h发酵,在摇瓶中实现了4.72 mg/L圣草酚的从头合成.本研究为黄酮类化合物的微生物共培养合成奠定了基础,也为复杂天然产物在微生物中的从头合成提供了参考.

关键词：共培养圣草酚 L-酪氨酸大肠杆菌谷氨酸棒杆菌

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