电力设备用皱纹纸理化特性分析及模拟改性研究

绝缘皱纹纸是变压器和互感器及高压电缆等电力设备必须的绝缘材料,目前超(特)高压电力设备用高性能皱纹纸全部依赖进口,为实现高端电力设备用皱纹纸国产化以及提升皱纹纸长期可靠性,亟需开展皱纹纸理化特性及性能提升技术研究。本文开展了不同厂家皱纹纸理化性能测试与对比分析,提炼出影响皱纹纸性能的关键理化参数。通过接枝改性技术向皱纹纸纤维素体系中引入3种官能团,利用Materials Studio软件对改性前后纤维素体系的电、热、力学性能进行分析,探究了不同官能团对纤维素体系各项性能的影响。结果表明:苯环对纤维素体系热性能的提升最为明显,亚甲基长链能提高纤维素体系的绝缘性能,苯环能够提高纤维素体系的力学性能。

模块化滚筒好氧发酵反应器设计与试验

针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模块化滚筒好氧发酵反应器进行堆肥性能试验,结果表明:高温期持续9 d,发酵持续15 d后种子发芽指数达90%以上,各项指标均满足堆肥腐熟和无害化要求。该设计提高了滚筒好氧发酵反应器加工组装效率,扩大了滚筒好氧发酵反应器适用范围,具有规模可调、分段驱动、分级发酵、精准曝气等优点,可为滚筒好氧发酵反应器堆肥技术发展和应用提供支撑。

古建筑木构件开裂机制、评估与加固研究进展

开裂作为古建筑木构件最常见的残损类型之一,影响木构件的长期服役性能,是古建筑稳定性与安全性评估的重要考查内容。本文从古建筑木构件开裂情况、原因、影响,评估方法及修复加固等方面,系统梳理古建筑木构件开裂残损相关研究成果。分析发现我国古建筑木构件开裂的主要原因为木材干缩与受力破坏,主要类型为纵向开裂,开裂可降低木构件力学性能,也可为其他不利因素作用于木构件提供条件。目前主要通过实际试验与数值模拟评估开裂对木构件性能的影响,利用金属材料、纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)与高分子树脂材料对开裂木构件进行修复加固。然而,由于古建筑的特殊性与木材变异性,仍需进一步探索木构件的不同尺度开裂机制,开发适用于古建筑开裂木构件的检测、评估与加固方法,建立科学系统性的古建筑保护体系。

木材连接界面摩擦及其对古建筑抗震性能影响研究进展

中国木结构古建筑具有独特的营造方式和结构体系,蕴藏着数量众多且类型丰富的连接界面,这些界面的摩擦对古建筑节点、结构的抗震性能起到至关重要的作用。基于现有摩擦学理论,阐述木材连接界面的摩擦机理,探究连接界面摩擦对木结构古建筑各单元层抗震的作用机制。通过分析木结构的营造特点,梳理木材连接界面摩擦及其对木结构古建筑抗震作用的研究现状,指出木材摩擦性能是评估木结构古建筑稳定性与抗震性能的关键指标,为木结构古建筑的进一步研究和保护提供参考。

阴茎体部筋膜解剖对先天性隐匿阴茎手术的临床意义

目的 解剖观察尸体阴茎筋膜结构,探索先天性隐匿阴茎病因,为预防术后阴茎回缩、包皮长期淋巴水肿及恢复阴茎正常外观提供理论依据。方法 解剖10例成年男性尸体阴茎,观察阴茎体部各层筋膜结构特点。将解剖发现应用于先天性隐匿阴茎手术,观察记录60例患者术中及术后随访情况。结果 阴茎浅筋膜具有浅、深两个亚层,浅筋膜浅层富含血管、神经及淋巴组织,保持其完整可有效避免术后包皮长期淋巴水肿;阴茎浅筋膜深层是乏血供膜状组织,与浅筋膜浅层及深筋膜间均有大量融合纤维,其作用是将浅筋膜浅层锚定于深筋膜。手术切除该层组织后,患者阴茎正常伸出,术后随访无阴茎回缩病例。阴茎深筋膜将阴茎背动脉、背深静脉及阴茎背神经固定于白膜,术中损伤可能导致严重并发症。阴茎-阴阜/阴囊皮肤交界线和耻骨下/阴囊中隔脂肪平面是重建阴茎耻骨角及阴茎阴囊角解剖标记。结论阴茎体部各层筋膜解剖结构及功能各不相同。熟悉解剖结构对预防术后阴茎回缩、包皮长期淋巴水肿,恢复阴茎正常外观有重要意义。

国产胶合木柱生产碳排放量测算及碳减排研究

碳排放量是评估胶合木生产环境影响的重要指标,现有碳排放数据多引用国外和基于理想模型测算,难以真实反映我国当下生产条件碳排放水平。以赤松(Pinus densiflora)胶合木柱为研究对象,基于现场调研分析胶合木柱生产工艺过程的碳排放源,从辅料、能源两个方面建立碳排放边界模型和物料清单,计算产品碳排放量,并分析生产过程碳排放特征,从生产工艺角度提出减碳方式。结果表明:胶合木柱的碳排放量为330.16 kgCO_(2)e/m^(3);锯材生产阶段、胶合木及木柱制作阶段的碳排放量分别占总量的78.5%和21.5%;窑干、接长、施胶、搬运经优化后,可实现碳减排44.3%,优化效果显著。

华北地区古建筑木构件开裂类型与特征分析

木构件开裂是木结构古建筑中主要残损类型之一,影响古建筑安全性能。为研究古建筑木构件的开裂类型与特征,通过现场勘查对我国华北地区8处木结构古建筑的关键木构件开裂情况进行检测,获得古建筑木构件开裂残损的类型与形态、数量、尺寸等特征,并与自然干燥的现代材开裂情况进行比较,观察木材裂缝长时间的变化情况。研究结果表明:古建筑木构件开裂率约85%,裂缝按其形态与开裂原因可分为干缩裂缝与受力裂缝,干缩裂缝为主要类型;多数干缩裂缝开裂深度未至髓心,比例为78.16%;木构件干缩开裂特征受其形态影响,自然干燥现代材与古建筑木材开裂特征相同,达到平衡含水率后开裂特征基本不发生变化。

炭陶配副用碳纤维增强铜基摩擦材料及其摩擦学行为

炭陶配副用铜基摩擦材料在高速制动下难以兼具高摩擦因数与高耐磨性,为此,采用粉末冶金法制备短切沥青基碳纤维增强铜基摩擦材料,对材料力学、热学与摩擦学性能进行研究。研究结果表明:在室温下,碳纤维增强铜基摩擦材料布氏硬度提升14.8%,热扩散系数提高9.5%,比热容提升6.8%;在高速制动条件下(6000 r/min),碳纤维增强铜基摩擦材料摩擦耐磨性能显著提升,摩擦因数提升25.0%,稳定系数提升6.1%,且磨损量降低42.2%;加入碳纤维能显著提高表面平整度,增加机械混合层的厚度,降低磨屑直径,提高摩擦材料耐磨性;碳纤维增强铜基摩擦材料随速度增加发生从磨粒磨损、黏着磨损到氧化磨损、疲劳磨损的转变。

苛刻制动能量密度下铜基粉末冶金摩擦材料摩擦学行为

基于国家标准中高速列车200、340和400 km/h紧急制动参数,利用MM−3000摩擦磨损试验机,设计基于等制动能量密度、等压强的等效放缩实验,研究铜基粉末冶金摩擦材料配对铸钢在不同苛刻制动能量密度(157、446和616 J/mm^(2))下的摩擦学行为。研究结果表明:在157和446 J/mm^(2)制动能量密度下,材料平均摩擦因数稳定在0.250左右,制动效果较好;在616 J/mm^(2)制动能量密度下,材料平均摩擦因数从0.260迅速衰退至0.210,制动效果减弱;随着制动能量密度增加,摩擦材料亚表面存在成分与性能不同的摩擦层结构,其厚度先增加再减小,纳米压痕硬度逐渐减小,材料磨损机制发生了由犁削、黏着磨损到氧化磨损、疲劳磨损再到严重氧化磨损与剥层磨损的转变。

激光熔覆FeCoCrNiMn_(x)高熵合金涂层摩擦学性能的试验研究和分子动力学模拟

采用激光熔覆技术制备了FeCoCrNiMn_(x)(x=0,0.25,0.50)的高熵合金涂层,系统地研究了添加不同摩尔比的Mn对涂层的显微组织、硬度以及摩擦学性能的影响.采用分子动力学模拟的方法研究了FeCoCrNiMn高熵合金涂层的原子尺度变形和磨损行为.FeCoCrNiMn_(x)高熵合金涂层由单一的面心立方晶格(FCC)型固溶体组成.结果表明,Mn的掺杂提高了涂层的减摩性和耐磨性,摩擦系数为0.66的Mn_(0.5)涂层在各涂层中具有最优的减摩擦性能.与基材Q235钢[磨损率为12.2×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]和FeCoCrNi涂层[磨损率为4.99×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]相比,Mn_(0.5)涂层[磨损率为4.03×10^(-5)mm^(3)/(N·m)]的耐磨性分别提高了66.96%和19.23%.分子动力学模拟结果表明,Mn掺杂通过摩擦诱导的FCC变到HCP(密排六方),掺杂Mn可增强应变硬化.根据位错演化模式确定,Mn_(0.5)涂层的变形机理是相变诱发塑性(TRIP),从而同时提高了涂层的塑性、强度和加工硬化率.

cM0(i+)分期诊断标准在局限性肾癌中的临床价值研究

目的验证cM0(i+)分期诊断标准在局限性肾癌(LRCC)中的临床作用。方法收集2015年5月至2021年11月西安交通大学第二附属医院泌尿外科行手术治疗的LRCC患者的数据资料作为验证集,对术后循环肿瘤细胞(CTCs)检测数据进行Kaplan-Meier分析和Log-rank检验,并进行单因素和多因素Cox回归分析,验证其与LRCC患者术后无进展生存期(PFS)的相关性。使用时间依赖的受试者工作特征(ROC)曲线对cM0(i+)分期的区分度进行评价。构建列线图对LRCC患者的预后进行预测。使用SPSS 26.0软件及R Studio软件完成以上分析,显著性水平P<0.05时,差异有统计学意义。结果在LRCC患者中,Kaplan-Meier分析显示cM0(i+)分期患者的PFS明显短于对照组(P<0.001)。多因素Cox回归分析显示,cM0(i+)分期是LRCC术后进展的独立危险因素,其预测区分度ROC曲线下面积(AUC)为0.832(0.737~0.926)。依据cM0(i+)分期和临床病理特征建立的列线图,其AUC为0.914(0.893~0.935)。结论cM0(i+)分期是LRCC患者术后进展的独立危险因素,能够较为准确地区分出PFS较短的人群。依据cM0(i+)分期和患者临床病理特征建立的列线图,对LRCC患者的预后具备良好的预测作用。

应县木塔普拍枋用材方法与残损状况分析

普拍枋的横纹受压变形积累等残损现象是应县木塔结构发生竖向沉降和损坏的重要原因,严重影响木塔的安全性能。为研究应县木塔普拍枋的取材用材信息与残损现状,通过现场勘察记录各层普拍枋用材的年轮数、髓心位置与受压处的压缩情况,并采用无损检测技术获得木材年轮宽窄面与木材大小头摆放方式,同时对端面图像进行处理以计算端面裂隙率与缺损率。研究结果表明,应县木塔普拍枋用材为树龄大于100年的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.),且尽可能保证了木材两端髓心处于中心位置,同时木材的年轮宽窄面与大小头摆放存在一定规律;木材横纹受压残损是普拍枋的主要残损形式,其中压缩程度大于20%的木构件在各明层内槽普拍枋中占50%,同时随着木塔的使用普拍枋压缩程度仍在增加;木材局部受压是木构件端面开裂残损的重要原因,其中木构件局部受压压缩程度与端头开裂裂隙率呈高度线性相关。

氧化铝厂压溶区弯管开裂原因分析

针对某氧化铝厂压溶区弯管的短时间开裂问题,对裂纹进行了宏观和微观形貌分析,对弯管材料进行了化学成分分析、微观组织观察、硬度以及拉伸性能试验。结果表明,弯管的短时间开裂裂纹主要沿晶扩展,断口表面腐蚀痕迹明显,是比较典型的碱脆开裂;弯管管体化学成分符合Q345E成分要求,微观组织为回火马氏体;失效弯管供货状态不合理是其力学性能、应力状态异常及管体短时间碱脆破裂的主要原因。

不同工艺对牛粪堆沤肥过程气体排放的影响

堆沤肥是中国畜禽粪便处理利用的最主要方式。为探究不同堆沤肥方式对温室气体和氨气排放规律和温室效应,在北京市密云区开展了为期71 d的堆沤肥试验,以牛粪和玉米秸秆为原料,分析了静态堆沤(T1)、堆沤+翻抛(T2)、堆沤+覆膜(T3)、翻抛+覆膜(T4)等4种方式对堆沤肥过程中腐熟度、温室气体和氨气等指标的影响。结果表明,4个处理的种子发芽指数分别达到131.33%、134.49%、108.76%和136.24%,均满足堆肥产品的腐熟度要求(≥70%)。翻抛有利于CO_(2)、N_(2)O和NH3的排放,而覆膜抑制了N2O的生成,T2处理的增温潜势最高,T3处理的增温潜势最低,较对照组T1处理减排20.14%。因此,T3处理在能够保证堆肥产品的腐熟度要求的前提下,还可有效减少增温潜势。该研究可为中小养殖场户堆沤肥的工艺优化实践提供技术指导。

表面改性WC颗粒增强铜基复合材料的微观结构与摩擦学特性

WC与Cu界面结合强度不足严重影响铜基复合材料的摩擦磨损性能,但业内尚未有良好的界面调控措施以优化性能。采用铜表面改性WC颗粒改善WC与Cu基体界面,经粉末冶金工艺制备Cu改性WC颗粒增强铜基复合材料,开展复合材料的微结构表征与摩擦学性能研究。研究表明,Cu改性WC颗粒可良好地嵌入铜基体,颗粒与Cu基体界面较基体弹性恢复能力提升33%,硬度提升20%。15 wt.%Cu改性WC增强铜基复合材料具有最佳的物理性能与摩擦学特性,较纯铜粉末冶金材料体积密度提升8%,布氏硬度提升15%,摩擦因数波动幅度最小并稳定在0.75,磨损量最小为0.075 mm^(3),磨痕轮廓圆滑,磨损面最完整且大面积成膜。随Cu改性WC含量增大,主要磨损机制由黏着磨损转变为剥离磨损,Cu改性WC颗粒促进摩擦转移层的形成,抑制磨损面裂纹的横向扩展。Cu改性WC颗粒与铜基体界面结合强度显著提升,15 wt.%复合材料抑制黏着磨损与疲劳磨损,摩擦学性能优异。采用Cu改性WC颗粒增强铜基摩擦材料有望成为优化WC与Cu基体界面提升铜基复合材料摩擦学性能的重要备选途径。

电磁轨道发射用电枢表面损伤及其防护研究进展

电磁轨道发射装置处于大电流(~MA级)、强磁场(~T级)、高热量(~10^(3)K级)、强作用力(~10^(6)N级)等极端服役工况,电枢作为将电能转化为动能的关键部件,在服役过程中会不可避免地发生一系列损伤,导致电枢与轨道(枢轨)载流摩擦副间的接触特性发生显著变化,从而显著影响电磁轨道发射系统效率和精度。综述了近年来国内外研究者对电磁轨道发射用电枢表面损伤与防护的相关研究进展,阐述电枢损伤的典型特征,归纳电枢损伤的机制,梳理电枢损伤的防护优化策略,探讨电枢损伤及防护的研究趋势。研究表明:电磁轨道发射用电枢损伤主要有三种形式:载流摩擦磨损、热熔化和转捩烧蚀,其损伤的严重程度与形貌受到服役变量及电枢自身参数的影响;电枢损伤机制的模拟与仿真基于接触应力集中、电流密度集中、热量集中等三方面展开,着力于枢轨载流摩擦副间接触方式和特性;电枢损伤的防护优化主要考虑枢轨载流摩擦副结构设计、材料选择、表面涂层等多种因素的影响。电磁轨道发射电枢表面损伤形成的极端苛刻性和多场耦合特性,导致电枢表面损伤的形貌研究尚未能形成系统性和完整性的时空演变规律。仿真复现手段以及与轨道损伤特征的对应关系等的理论分析和试验探索仍有待进一步深入研究。研究结论对提高电枢效能、电枢表面损伤与防护研究及新型电枢材料开发与结构设计具有指导意义。

多功能方向盘开关按键的六西格玛设计

以一款汽车多功能方向盘开关为研究对象,采用六西格玛设计分析方法,在按键和壳体设计上对筋槽间隙、筋槽的形状和油脂等控制因子之间的关系进行分析,通过优化设计控制因子,降低按键卡滞风险,提高系统设计稳健性,进而实现提高系统的固有品质,达到预期设计效果。本研究成果可为类似汽车零部件的设计和改进提供参考和借鉴,对品质管理也非常有成效。

农村庭院厨余垃圾好氧发酵设备设计与试验

针对农村庭院厨余垃圾处理设备缺乏、就地就近利用率低等问题,该研究按照分段发酵-精准控制-一体化集成的思路,研制了一种供农村联户或单户家庭庭院使用的厨余垃圾好氧发酵设备,设备设置多级分仓结构,将不同阶段物料分隔发酵和延长物料停留时间,并集成了控制单元、渗滤液收集单元和除臭单元。以厨余垃圾为原料、以木屑为辅料,开展了为期20 d的好氧发酵试验,试验结果表明:堆肥高温期(55℃)达到5 d,连续发酵20 d后,粪大肠杆菌检测为不大于3.0个/g,蛔虫卵死亡率为100%,种子发芽指数为73%,均满足好氧发酵无害化和资源化的要求。该设备具有发酵品质高、人机交互性好、无污染气体排放等优点,可为农村地区厨余垃圾就地就近的资源化、无害化处理及肥料利用提供技术参考。

分层近根式液体粪肥施肥铲设计与试验

针对当前液体粪肥施肥铲存在的施肥不均匀、近根施肥难、作业功能单一等问题,从提高肥效、降低排放、提升性能角度出发,设计了一种分层近根、基施追施一体的液体粪肥施肥铲,设计了施肥器和避障器等关键部件,采用EDEM离散元法构建施肥铲-土壤力学仿真模型,优化追施过程施肥铲侧向排肥管参数,搭建施肥铲性能测试平台,采用清水模拟方式,开展了施肥铲分层施肥和近根施肥效果试验,结果表明:当施肥铲侧向排肥管后倾角为15°、侧向排肥管刃角为18°时,施肥铲基肥作业阻力最小;采用分层施肥方式时,当施肥铲作业速度为3 km/h、排肥量为5 L/s时,肥料在土壤中纵向扩散深度为235 mm,较改进前单口排肥方式,纵向覆盖范围提升65%;采用近根施肥模式时,当施肥铲作业速度为1.2 km/h、排肥量为3 L/s时,约80%的肥料分布在距作物根部中心100 mm半径范围内,较好地实现了近根施肥。

不同反应器好氧堆肥工艺对猪粪中磺胺甲噁唑降解效果研究

为了研究不同反应器好氧堆肥工艺对猪粪堆肥及磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMZ)的降解效果,试验参照相应国家标准和已报道文献中的方法对3种不同反应器好氧堆肥工艺(T1处理组为静态堆肥、T2处理组为静态强制通风、T3处理组为强制通风加翻抛)的堆体温度、pH值、碳氮比、含水率、电导率、种子发芽指数、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数及SMZ含量等指标进行测定,判定堆肥工艺优劣;根据SMZ降解数据建立一级降解动力学模型,分析SMZ与各指标之间的相关性,解析3个处理组SMZ的降解规律。结果表明:堆肥21 d后,T1、T2、T3处理组对于SMZ的降解率分别为80.51%、77.52%、93.83%,T3处理组在SMZ的降解中展现出较大的潜力;T1、T2、T3处理组SMZ在堆肥中的降解半衰期分别为7.49,7.76,4.24 d;SMZ含量与碳氮比、含水率呈极显著正相关(P<0.01),与种子发芽指数呈极显著负相关(P<0.01)。说明强制通风加翻抛反应器堆肥工艺可以更有效地促进堆肥腐熟及SMZ的降解。