基于能量分配原理的煤矿机械冲击行为研究及装置设计

为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为,以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例,获取冲击过程能量分配关系,结合实际冲击环境,设计并搭建气动水平冲击实验系统,获取不同气压下板料的冲击行为。通过仿真和实验,对理论计算得出的变形量和加速度进行验证,并运用多项式拟合方式优化输出参数加速度。将计算、实验和仿真结果作对比,结果表明,冲击过程中冲击物动能主要被材料塑性变形、运动动能和碰撞损失耗散,当被冲击板料中心区域发生断裂时,板料塑性变形和碰撞损失的能量耗散会减小。优化后的冲击过程能量分配关系的理论、实验和仿真结果吻合较好,最大偏差不超过9.39%。

有机固废多功能堆肥一体装置设计与分析

针对目前秸秆等有机固废处理存在的问题和传统堆肥技术的局限性,研发了一款集多功能于一体的堆肥装置。该装置将有机固废储存、粉碎、高温发酵、通气搅拌和废气废液收集等多种功能集于一体,应用物联网技术,可以在云端对有机固废堆肥最佳条件进行设置,实现了堆肥全过程在线实时监控。本装置的研发不仅缩短堆肥时间,提高出肥率,其便捷的可移动性可以应用于各种场地。本装置的研发对于加强农村秸秆等大宗有机农业废弃物资源化利用,助力乡村振兴和美丽乡村建设有着重要意义。

小区播种机种盒分种装置设计

针对目前小区播种机种盒分种自动化程度不高、效率较低且分种精度不高的情况,以及采购自动数粒分装机价格高昂等问题,设计了一种小区播种机种盒分种装置。该装置主要由锥形漏斗、分种导管、电动推杆、旋转提升手柄、锥体分种器、提升机构、种盒、分种盒等组成,通过更换不同分种盒实现相邻及间隔行种子的均匀投放,利用分种盒底端横向及纵向滑槽实现种盒个性化分种。以玉米、大豆和小麦种粒为原材料进行试验,结果表明,该机分种装置可有效替代人工,提升小区播种机分种作业效率和分种质量。

压力检测安全一体化实验装置设计

为了提高学生的综合能力,并增强其对技术运用的认知,该文针对安全学科特点,研制开发出一种压力安全检测实验设备。利用压力校验器、压力表、扩散硅压力传感器、数显装置之间的关系,进行了实验模型的结构一体化设计以及设备选型。该实验装置分为压力传输机构、探测机构、电源设计三大部分。通过对系统的调试分析和问题汇总以及实验内容和步骤的设计运用,对系统进行了全面的研究和设计。该系统在实际课堂实验的实践下,能够满足安全专业学生对压力检测实验的需求,帮助学生更全面地理解和掌握相关知识,具有实验的可操作性和实践意义,对学科发展和学生综合素养的提升都具有积极意义。

中高能重离子束全径迹辐照材料和细胞的实验装置设计及效应分析

中高能重离子束注入生物材料的径迹显著深于生物靶,且不同径迹点上的剂量分布、理化效应等又大不相同,所以,同一靶点通常不可能接受所有理化因子的作用(即全径迹辐照)。本实验设计思路:基于CR-39核径迹探测手段,在纯水介质中验证全径迹辐照综合效应特征;通过沿径迹上连续逆向移动靶材料或细胞培养液,以探究全径迹的辐照效应。最后,与对照组相比较,揭示重离子束全径迹的辐照效应及其潜在的分子改性、细胞改良和发酵工程等方面的应用价值。

耦合海水淡化的船舶柴油机排气净化装置设计

为综合高效实现船舶柴油机烟气废热回收海水淡化以提升尾气净化率,本文以KincaidB&W6L90GE型船舶柴油机为研究对象,提出一种耦合海水淡化的船舶柴油机废气高效净化技术,介绍了耦合海水淡化的船舶柴油机排气净化技术原理,理论设计计算耦合海水淡化的船舶柴油机废气净化系统的蒸发段和冷凝段,得到烟气余热回收制淡系统蒸发段和冷凝段的换热系数分别为42.29W/(m^(2)·℃)和1067.42W/(m^(2)·℃)、换热面积分别为517.31m^(2)和38.26m^(2),该系统整体尺寸为Φ6m,总高度为6.452m,并进一步得到船舶烟气净化系统整体尺寸为Φ4.0m,总高度为9.66m,完成了系统的整体尺寸设计计算和结构布置。

风力发电微型模拟装置设计

随着世界范围内能源短缺问题日趋严重,风电已逐步发展成热门研究领域之一。基于新能源发电理论,本文设计以STC12C5A60S2单片机为核心的微型风电模拟装置,从系统结构、硬件模块,软件程序三个方面进行了详细地阐述。本文所设计风力发电模拟装置可以模拟现场的实际操作环境,实现风力发电的智能化,节约实际风力发电操作环节中的成本,从而提高风力发电模拟有效利用效率。

基于PGNAA技术的掩埋爆炸物检测装置设计及分析研究

针对土壤中掩埋地雷的位置探测,开发了一种基于瞬发伽马射线中子活化分析技术(PGNAA)的多探测器地雷检测装置及检测方法。首先通过蒙特卡洛模拟,以D-T中子发生器以及BGO探测器作为核心部件进行装置设计,分别对探测器与中子发生器的相对位置、中子屏蔽层进行优化,并对仪器周围剂量进行模拟分析。在源与探测器的距离为21 cm,中子屏蔽层选择16 cm厚的含硼聚乙烯,D-T中子发生器中子产额为1×10^(8) n/s条件下,装置周围设置2 m安全范围即可满足辐射剂量安全要求。基于优化模型进行装置平台搭建,蒙特卡洛MCNP模拟计算及实验测试结果表明,计算的地雷位置坐标与预设位置坐标之间的相对偏差处于可接受范围内,说明采用多探测器地雷检测装置以及多探测器检测方法进行地雷位置检测具有可行性。同时,针对复杂的土壤环境,基于蒙特卡洛MCNP模拟计算考察了土壤含水率、土壤本底元素、地雷质量等环境因素对于装置检测地雷位置的影响。模拟结果表明,土壤含水率在正常范围内变化时,对地雷检测系统检测精度的影响较小,但会对装置的可探测范围产生一定的影响。当土壤含水率由0%增加至35%时,“有效中子”通量降低13.8%左右,最终导致装置可探测范围降低至45 cm区间内。当土壤中的氮元素含量为1%~5%时,土壤中本底元素对地雷检测装置的测量精度及装置的可检测范围影响较小。装置的最小可检出样品质量约为1100.8 g,随着样品质量的增大,其可检测范围随之增大,对于质量为3317.5 g的地雷样品,装置的可检测范围达73 cm。最后,基于上述多探测器地雷检测装置及检测方法,对单探测器地雷检测系统及检测方法进行了初步探究,结果显示利用单探测器响应可实现地雷位置的有效检出。

景区广场公共艺术装置设计评价体系构建研究——以黄梅挑花为例

目的:随着社会的进步,人们的生活水平大幅提升。物质条件的改善使人们更加渴望获得精神和情感上的支持。为了适应人们多元化的需求,公共艺术应跟上时代发展步伐,在设计和研究的过程中不断探索更多样化的表现形式。方法:21世纪以来,国家对传统文化遗产越来越重视。2006年,联合国教科文组织正式将湖北省黄梅县的黄梅挑花收录进非物质文化遗产名录。长久以来,黄梅挑花以别具一格的样式和深厚的文化底蕴而闻名。其作为一种民间艺术形式,能反映出丰富多彩的民间生活,彰显普罗大众的匠心和才干,表达人们对美好生活的向往和展望。文章通过对黄梅挑花的深入研究,提炼出黄梅挑花的符号语言和样式,从公共艺术的角度分析其艺术特点,总结出黄梅挑花在公共艺术设施中的应用,探索新的时代背景下传统文化的传承和发展路径。结果:文章深入探讨公共空间艺术设计评价的背景和意义,并综合分析国内外学者和专家的研究成果,以期揭示其发展趋势。基于对公共艺术品的深入研究,文章提出了一种综合性的设计评价模型,它将感性工学和层次分析法有机结合,以更加全面准确地评估其设计价值。结论:根据对目标受众审美偏好的调查,按照设计方案中的指导原则设计公共艺术品,并给出详细的设计说明。

复杂流体力学在化工装置设计中的应用

化工装置设计中复杂流体力学的应用是一项重要的研究领域。复杂流体力学主要研究非牛顿流体的流动行为,其具备一定的复杂流变特性,将其应用在化工装置中,对改善设备的性能和操作效率至关重要,因此研究复杂流体力学对于优化装置设计具有重要意义。文章综合探究了在化工装置设计中应用复杂液体力学的措施及其作用。

普通车床安全防撞装置设计探究

文章讨论了普通车床安全防撞装置设计的要点,其中包括传感技术、自动停机反应、用户界面集成、实时数据记录和自动校准功能。这些关键要点共同构成了一个综合的安全系统,旨在提高车床操作的安全性和可靠性,减少碰撞事故的发生,同时可提高生产效率和设备的可维护性。有助于保护操作人员和设备的安全,促进制造业的可持续发展。

秸秆汽提水解碳化预处理装置设计与效果分析

针对玉米秸秆纤维素结构特点,设计1套针对该原料预处理的汽提水解系统装置,阐述该系统和装置的设计原理。用设计的系统和装置处理玉米秸秆并对汽提水解的效果进行测试分析,对玉米秸秆的转化效率等关键参数进行计算。测试得出,预处理后玉米秸秆乙酰丙酸和糠醛的生成率分别为13.20%和11.20%,其纤维素、半纤维素的降解率分别为89.00%、95.20%;与秸秆碳粉进行扫描电镜和红外光谱对比分析显示,原料处理后的微观结构与1600、1510 cm^(-1)木质素特征基团呈现出半碳化的理化特性。

基于UBmap/AHP/FAST的医院建筑火灾应急避难装置设计

为提高医院火灾应急避难能力,针对医院住院楼建筑,设计一款在火灾下能及时进行应急避难、安全逃脱的装置产品。集合用户行为地图(UBmap)、层次分析法(AHP)、功能分析系统技术法(FAST),融入整体设计构架中,探究应急避难装置产品的用户需求以及相关产品设计要素。将医院住院楼建筑环境特点及患者人群对火灾的逃生行为过程融入UBmap中,构建行为旅程图,推测并提取各个阶段需求指标;再通过AHP/FAST聚合方法,对需求指标进行重要度排序,并转化为主次功能进行分析求解,以此推断产品设计定位与功能逻辑的准确性,完成设计方案生产。综合UBmap/AHP/FAST为依据的理论模型,运用到医院住院楼建筑火灾下的避难装置设计开发流程中,并运用ANSYS Workbench软件有限元分析方案,进一步验证校核该设计的整体装置强度与可行性。结果表明:将不同的方法融合分析,系统性地对产品展开分析设计与实现且进行仿真检验,减少设计过程中的薄弱环节与不确定性问题,能够使设计更具系统性与科学性,达到降低避难装置的生产成本、实现安全效率化、防灾减灾的目标。

新型矩形波导极化转换装置设计与仿真

针对现有矩形波导极化转换技术的改进需求,提出基于线极化电磁波极化转换理论的矩形波导极化转换方法,并设计一种新型矩形波导极化转换装置。用HFSS软件建立3D电磁仿真模型,通过与传统极化转换装置结构仿真对比,表明该设计具有驻波比小、插入损耗小、结构简单及体积较小等诸多优点。

一种震荡交换高压水射流装置设计及清洗参数实验分析

喷头在高压水射流清洗技术中发挥着重要作用。为了充分发挥气液两相射流湍流效果,设计了一种震荡交换高压水射流装置。经细小口径高压水以高速射流流出,腔室内因其流速过快产生负压,均匀混合水和气体,经上喷嘴高压水向混合腔流动,均匀混合气体及高速射流,速度一致且在喉管完成震荡交换后再一起射出。清洗参数实验结果表明:在靶距增加情况下,射流打击力相应持续增大,清洗效果因打击力减小而减弱。不同安装角度下具有相似的最佳靶距,再次验证喷嘴压力和直径均会影响最佳靶距。在高压水射流核心区域,从小范围内来看水流量不断变大,去污成本及能量消耗则会因为提高去污压力而增加。

变压器自动取气装置设计分析

变压器是保障配电系统以及电力设备运行安全的重要设备。为了保障配电系统的安全稳定运行,本文以变压器为主要研究对象,着重从变压器运行故障检测的角度,基于对变压器内部气体分析的目的,以变压器取气装置为主体,提出一种能够体现自动化特点的变压器自动取气装置,重点探究变压器自动取气装置在变压器气体分析检测中的应用效果。

基于GTF星型齿轮传动系统的高效能源转换装置设计与优化

当前能源转换装置正面临着能量传递损耗较大、转换效率较低等问题。基于此,研究提出了一种星型齿轮传动系统优化方法,以提高振荡浮子波能转换装置的能源输出效率。该方法通过使用刚柔耦合模型对传动系统的结构进行优化,同时还将该优化的传动系统应用在振荡浮子波能转换装置的改进中。最后研究通过对优化后的振荡浮子波能转换装置进行数值模拟得出了改进后掌指单位时间内捕获的能量达到了43.291 kW,明显高于改进前转换的能量,同时,经计算传动系统的平均能量损失率也降低了0.67%。研究提出的改进方案具有可行性。

行星式磁流变抛光装置设计及试验验证

为减少磁流变抛光过程中磁链屈服及磨粒沉降对材料去除效果的影响,提高磁流变抛光加工效率,基于磁流变抛光液的剪切应力模型和材料去除机理,结合工件Preston方程,建立了磁流变抛光材料去除模型;依据所建立的材料去除模型和行星式磁流变抛光加工原理,设计一种行星式磁流变抛光装置,并对抛光装置的关键参数进行计算;制作抛光装置样机并进行试验验证。结果表明,材料去除率与载液盘转速、工件转速及旋转半径呈正相关,所建立的材料去除率模型计算结果与试验结果一致性较好,所设计的装置能够达到精加工效果。

皮带运输机断带保护及安防装置设计

皮带运输机在煤矿生产中一直承担着煤炭运输的重要任务,其安全稳定运行是保障煤矿安全生产的前提。但是,皮带运输机在实际使用过程中会发生各种各样的故障,严重时会造成皮带断裂进而导致设备停转,给煤矿生产带来很大损失。因此,对发生断带事故的原因进行分析,探讨断带保护技术应用及安防装置设计。根据分析结论和实际情况,设计了皮带运输机断带安防装置,提出了一种基于ARM的PLC+DCS+GSM (Programmable Logic Controller+Distributed Control System+Global System for Mobile Communications,可编程逻辑控制器+分散控制系统+全球移动通信系统)综合安防系统设计方案,并对该系统进行了可行性分析。

高压开关机械特性测试装置设计技术

在我们的日常工作生活中,电力对我们的影响越来越大,近几十年我国的电力领域实现了飞速发展,目前逐渐向着电力系统自动化、智能化的方向快速发展。在电力系统中,高压开关的主要作用是对电路的启停进行控制,能够使电力系统效率得到进一步提升,起到保护电路安全的目的。针对高压开关来说,机械特性测试装置是非常重要的组成部分,通过测试机械性能可以对高压开关的各项参数有充分地了解,确保满足电力系统的使用要求,确保系统的稳定安全运行。