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摘要:基于三重非线性理论,运用ANSYS Workbench软件,研究O形密封圈沟槽底角对密封性能的影响.在沟槽底角a分别取80°、90°和100°的条件下,仿真分析了介质压力和摩擦系数变化时O形圈的Von Mises应力和接触压力分布情况,以此为O形圈密封性能的判定依据.结果表明,在一定的初始压缩率(ε=15%)和摩擦系数(f=0.1)条件下,沟槽底角不同时O形密封圈的最大Von Mises应力和最大接触压力都随着介质压力的升高而增大,其中a=80°和a=100°时的Von Mises应力变化基本相同,且始终大于a=90°时的对应值;与其他两种沟槽底角相比,a=100°时O形圈主密封面上的最大接触压力较大,密封性能更好;在一定介质压力下,沟槽底角不同时O形密封圈在3个密封面上的最大接触压力都随着摩擦系数的增大而先降后升,但始终大于介质压力,从而可以确保其密封性能良好.
摘要:采用化学共还原法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Au/Ag/Ni三金属纳米溶胶颗粒,通过UV-Vis、SEM/EDS、TEM等对所合成的纳米溶胶颗粒进行表征,研究了化学组成对其催化水解NaBH4制氢活性的影响.结果表明,所制Au/Ag/Ni三金属纳米颗粒的平均粒径约为2.0 nm,其中Au10 Ag40 Ni50三金属纳米颗粒的催化活性最佳,30℃时其催化活性达2548 molH2/(molPt·h).密度泛函理论(DFT)的计算结果表明,Au/Ag/Ni三金属纳米团簇内部由于产生电荷转移效应,原子间的电子转移使得Ag带正电而Au带负电,带电原子成为催化水解NaBH4的活性中心,使得材料具有优异的催化制氢性能.
摘要:建立了被动式电液加载系统的数学模型,分析由位置扰动和系统自身结构引起的稳态误差,讨论了负载刚度和液压刚度在系统主要行程范围内变化对系统动态特性的影响.采用高阶系统跟随低阶参考模型的自适应控制方法,在选择二阶参考模型的固有频率时综合考虑了两方面的因素,既发挥了液压动力机构响应频率高的优势又确定了合理的频宽.运用Narendra稳定自适应控制理论设计自适应控制器,建立增广误差模型,选取Lyapunov能量函数并导出能使系统全局渐进稳定的自适应律.利用Simulink软件进行数值仿真,仿真结果表明,加入自适应控制器后,系统能稳定地跟随参考模型,两者误差快速收敛为零,并且系统在5组不同参数设置下的动态响应性能几乎一致,上升时间和调整时间分别为4.8 ms和14.6 ms,稳态误差仅为0.03%;同时,由速度为0.5 m/s的位置扰动引起的系统误差最大仅为0.58 kN并于35 ms后消除.故本文设计的自适应控制器使被动式电液加载系统在变参数和位置扰动条件下的动态特性和精度得到大幅提升.
摘要:基于外包钢加固震损型钢混凝土框架结构在低周往复荷载作用下的破坏性试验,采用材料性能折减的方法考虑震损影响,对外包钢加固损伤的型钢混凝土框架结构进行有限元建模分析,利用改进的双参数地震损伤模型计算其主要构件和整体结构的损伤指数,并利用多项式函数对其构件及整体结构的损伤演化曲线进行拟合,探讨外包钢加固震损型钢混凝土框架结构在低周往复荷载作用下的损伤演化规律.结果表明,通过折减材料性能来模拟预震损的方法是合理的;改进的地震损伤模型能定量计算结构在各个循环阶段的损伤指数;外包钢加固型钢混凝土框架结构的方法能有效降低型钢混凝土框架结构地震损伤程度,与未加固的震损型钢混凝土框架结构相比,外包钢加固震损型钢混凝土框架结构的抗震性能明显增强.
摘要:电液力控制系统是一种高度非线性的时变复杂系统,其传递函数的分子中存在振荡频率较低的二阶微分环节,导致系统状态趋于振荡甚至不稳定,尤其是在系统负载刚度远小于液压弹簧刚度的情况下.针对上述问题,本文运用流量连续性方程和系统动力学方程,建立了适用于全工作范围的阀控缸系统的数学模型,在此基础上得出与输出变量相关的三阶微分方程.然后利用李雅普诺夫直接法的反演方式求解系统稳定条件,将其转变为二阶液压补偿器,并给出了具体的推导过程和构造方案.通过Simulink仿真对比分析了系统分别加入传统双惯性环节和二阶液压补偿器的校正效果,讨论了液压弹簧刚度与负载刚度的变化对系统特性的影响.结果表明,二阶液压补偿器能有效提高系统的稳定性并抑制谐振峰值;对于不同频率的正弦输入信号,系统可在0.12 s内达到稳态,最大稳态误差不超过3.7%;当负载刚度远小于液压弹簧刚度时,随着负载刚度的减小,系统响应速度变慢,稳态误差增大;在液压缸活塞接近于行程终端位置的工况条件下,与双惯性环节校正效果相比,系统在二阶液压补偿器作用下的上升时间、峰值时间和调整时间分别缩短68%、59%和37%,稳态误差减小.
摘要:针对单辊驱动四辊冷轧平整机轧制过程中辊系的水平振动问题,本文考虑装配间隙、轧辊偏移距和非线性阻尼等影响因素,建立了平整机辊系水平振动非线性动力学模型,并考察了平整机水平振动机制以及轧制工艺参数对辊系水平振动的影响规律.通过现场实测某单辊驱动冷轧平整机的振动信号可以发现,其辊系水平振动呈发散状态,工作辊尤其下工作辊水平振动剧烈,测试结果与同条件下轴承座开式约束时的辊系水平振动仿真结果相吻合,模型的有效性和准确性得到验证;另一方面,轴承座闭式约束可有效减轻轧辊水平振动,此时,轧制工艺参数波动也会对辊系水平振动产生影响,且轧制速度的影响效果最为显著.
摘要:以焦粉为原料,采用一步水热法合成荧光碳量子点,用合成的碳量子点对水中Hg2+进行检测,并对Hg2+与碳量子点的结合方式、反应机理等进行研究,探讨Hg2+对碳量子点的荧光猝灭机理.结果表明,合成的碳量子点在用于Hg2+检测时具有较好的单一选择性;Hg2+对该碳量子点的荧光有猝灭效应;用碳量子点荧光猝灭法检测Hg2+,灵敏度高,对Hg2+浓度的检测范围为1.0×10-8~1.0×10-7 mol/L,检出限为1.0×10-8 mol/L;Hg2+对碳量子点荧光猝灭的方式为静态猝灭,二者相互作用是自发进行的焓驱动过程,相互结合位点约为1,反应结合常数为1.0×105 L/mol.
摘要:采用真空电弧熔炼和放电等离子烧结技术制备了Full-Heusler合金Fe2 VAl,利用XRD、XPS对合金的物相结构与成分进行表征,在300~800 K温度区间内测试了合金的Seebeck系数、电阻率、热导率等热电参数,并将实验结果与基于L21有序结构Fe2 VAl合金的模拟计算值进行了比较.结果表明,实验所制的合金样品中Fe、Al、V原子比接近于2:1:1,基本满足Fe2 VAl合金的成分配比;结合XRD衍射谱及10 K下合金的饱和磁矩可知,所制合金样品中除了完全有序的L21结构相外,还存在部分的B2相.另一方面,基于热电性能测试结果可知,所制Fe2 VAl合金表现出典型的n型半导体特性,其Seebeck系数和电阻率随着温度的升高而降低,这与利用VASP和BoltzTraP软件包结合计算得到的L21结构Fe2 VAl合金的热电参数随温度(300~800 K)的变化趋势相符合;合金的热导率随着温度的升高呈先降低后升高的趋势,在500 K附近具有极小值,而无量纲参数热电优值ZT在500 K附近达到最大值,约为0.052.
摘要:结合试验与热力学、动力学计算,研究了在缓慢冷却条件下Al合金化对C-Si-Cr-Mn系高碳钢珠光体转变行为的影响.结果表明,在锻造后空冷条件下,不添加Al和添加1.5%Al的试验钢室温组织均为珠光体和少量马氏体,与Al-free钢相比,添加1.5%Al的试验钢的珠光体片层间距为130 nm,细化了约20 nm,维氏硬度HV1降低了约56.结合热力学和动力学计算结果可知,Al元素的添加可以提高试验钢的珠光体转变温度及缩短珠光体转变时间,增大了奥氏体向珠光体转变的自由能,促进珠光体形成的同时也起到细化珠光体片层间距的作用.
摘要:针对工程实例中的平面膜结构,基于改进的时间硬化模型,采用ANSYS有限元分析软件及本文推导的相关方程研究了膜结构预张力和变形的蠕变效应,并通过蠕变试验对有限元分析有效性进行验证.结果表明,膜结构预张力及挠度在膜材蠕变过程中的变化符合材料蠕变典型特征,膜结构预张力的有限元模拟值与其理论计算值差别不大.通过试验结果与有限元分析结果的对比,证明了有限元模拟具有一定的可行性和准确性.
摘要:针对主成分分析(PCA)假设数据服从高斯分布的条件以及只能处理特征之间线性关系的不足,提出一种基于Yeo-Johnson变换和最大信息系数(MIC)的PCA特征抽取算法,命名为YJ-MICPCA.通过Yeo-Johnson变换改善原始数据分布,使其近似服从高斯分布,并将PCA中计算协方差矩阵转化为计算MIC矩阵的平方,使其也能处理特征间存在的非线性关系.以UCI机器学习数据库中的11个数据集为实验对象,采用支持向量机、朴素贝叶斯模型、k近邻算法这3种分类器,比较了YJ-MICPCA与PCA及其他常用非线性降维方法LLE、Isomap、MSD、KPCA的降维效果和分类精度,结果表明YJ-MICPCA总体上优于其他几种算法.
摘要:采用真空电弧熔炼和放电等离子烧结技术制备了half-Heusler合金CoCrAl,利用XRD对合金的物相结构进行表征,借助相关设备测试了合金的饱和磁矩及Seebeck系数,并将实验结果与分别基于C1 b有序、XY及YZ无序结构的CoCrAl合金的模拟计算值进行比较.结果表明,所制CoCrAl合金样品中除了完全有序的C1 b结构相外还存在XY及YZ无序相.合金样品表现出典型的磁性金属特性且其Seebeck系数(绝对值)随着温度的升高呈先增加后降低的趋势,这与利用VASP和BoltzTraP软件包结合计算得到的CoCrAl合金的Seebeck系数随温度(300~800 K)的变化趋势相符合.
摘要:针对颗粒堆积结构对填充床内对流换热的影响,利用ICEM和FLUENT等流体力学软件对密排六方堆积结构进行建模,采用RNG k-ε湍流模型以及等比例缩放的壁面函数对结构内转捩流和湍流进行数值模拟,使用CFD-Post后处理软件计算分析结构内流体的压力降、流动阻力系数和综合换热系数,并与无序堆积结构和具有同样孔隙率的面心立方堆积结构进行比较.结果表明,相比于面心立方堆积结构和无序堆积结构,密排六方堆积结构内流体的压降明显增加;在孔隙雷诺数小于1500时,密排六方堆积结构内流体的阻力系数小于面心立方堆积结构及无序堆积结构内流体的阻力系数;密排六方堆积结构的颗粒壁面努塞尔数明显大于面心立方堆积结构及无序堆积结构的颗粒壁面努塞尔数,该堆积结构具有更好的综合换热效率.
摘要:通过一步电沉积法在不锈钢网基底上制备ZnO纳米棒阵列,然后采用水热法在ZnO纳米棒上包覆C,制得C/ZnO纳米复合结构.借助SEM、XRD、TEM、UV-Vis等对相关样品的形貌、结构、物相组成及光催化性能进行表征.结果表明,在沉积电压为-1.0 V的条件下所制备的ZnO纳米棒阵列具有长度适中、分布均匀及垂直取向的结构特点,纳米棒平均直径和长度分别为150 nm和1.35μm,在紫外光照射下其对亚甲基蓝的降解效率可达95.1%,催化稳定性良好;制得的C/ZnO纳米复合结构在可见光照射下对亚甲基蓝的降解效率相比ZnO纳米棒阵列有明显提升,并具有较高的催化稳定性.
摘要:基于Fluent软件,采用VOF和DPM模型对振动混合器和叶轮搅拌器中轻浮颗粒的分散过程进行数值模拟,分析了颗粒分散效果的影响因素.结果表明,与叶轮搅拌相比,振动混合器在相同离底间隙的条件下,轻浮颗粒的下拉效果更好,消耗功率更少.
摘要:采用热分析仪、滴管炉等研究了Fe2 O 3对煤焦热解过程的催化作用,借助XRD分析了Fe2 O 3在不同反应温度下的转变产物.结果表明,添加Fe2 O3后煤焦热解吸热量明显下降,生成烟气中CO、CO2含量显著上升;Fe2 O3在1000℃和1100℃时的主要转化产物分别为Fe3 O4和FeO,在1200℃时转变为Fe3 O4、FeO和Fe.
摘要:本文研究群体无人机系统编队飞行中的几何构型控制问题.采用一阶运动学模型进行系统描述,用有向图来表示其通信网络结构,将领导者-跟随者控制结构和一致性跟踪理论相结合,提出了一种协同控制算法,在不需要每台无人机都能接收到领导者状态信息的情况下,使无人机在编队飞行过程中改变几何构型的同时还可以相应改变行进方向.最后通过仿真验证了该控制算法的有效性.
摘要:针对传统网页排序算法PageRank和HITS中存在的主题漂移、检索效率低等不足,本文提出了一种改进算法PHIA(PageRank and HITS Improved Algorithm).该算法继承了HITS算法获取根集和基本集的方法,并且使用根集中所有网页的PageRank值作为Hub和Authority初始迭代值,最后根据马尔可夫链求随机矩阵的特征向量的方式来获取网页排名的静态分布.基于随机关键词的检索结果可知,相比于传统的Pag-eRank和HITS算法,改进PHIA算法具有更快的收敛速度,并且在一定程度上提高了网页排序的准确度.
摘要:采用低温高磁感取向硅钢(Hi-B钢),分别于660、770、900℃ 三个温度下进行渗氮试验.借助SEM、EDS、EPMA等技术,对比研究了不同渗氮温度下硅钢中"获得抑制剂"的析出行为及分布情况.结果表明,较低的渗氮温度有利于钢中渗氮量的提高;660、770℃下渗氮试样表层的析出相主要为Si3 N4,而900℃下渗氮试样表层析出相主要为(Al,Si)N.660℃下渗氮形成的Si3 N4析出相最多,分布于晶内和晶界处,770℃下渗氮形成的Si3 N4主要分布于晶界处,而900℃下形成的Si3 N4大部分已经转化为(Al,Si)N.
摘要:采用含时密度泛函理论方法(TD-PBE0)研究了4-氨基安替比林(4-AAP)在水和乙醇溶液环境中的电子光谱特性,通过电子跃迁轨道分析归属了4-AAP电子光谱谱带的跃迁轨道贡献并探究了其电子跃迁特征.研究结果表明,4-AAP在乙醇溶液中理论吸收谱带与实验谱带吻合较好,但其在水溶液中计算所得吸收谱带波长与实验所得相应值相差较大,溶剂水分子可与4-AAP通过氢键强烈相互作用形成复合物,诱导电子跃迁吸收谱带发生明显移动,氢键结合位点对其电子光谱中的最强吸收峰位置亦有影响,呈现显著的溶剂化效应.分子动力学模拟获得了水溶液中4-AAP溶剂团簇模型4-AAP-(H 2 O)3,基于此模型所得的理论电子光谱吸收谱带与实验光谱特征谱带波长相吻合,并从分子水平上对团簇结构吸收谱带的电子跃迁贡献进行了分析和归属.
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