多级螺旋转筒式山药收获机关键部件设计

针对目前山药收获难的问题,设计开发一款可用于山药自动挖掘的机器。该机器主要由转筒、升降台、机架、底盘、双目相机及PLC控制部分组成。使用SolidWorks软件对机器零件进行设计及选型,并利用有限元分析软件ANSYS对山药机转筒和升降台进行力学分析。在汽油机13.5 N·m的驱动扭矩Td作用下得出转筒的最大应力和最大应形为10.41 MPa、 0.017232 mm,升降台的最大应力和最大应形为63.158 MPa、0.27901 mm,应力和变形均在材料许用范围内。使用样机做结构可行性实验,通过实验验证山药收获机结构设计合理,基本能够完成山药的收获。

工艺参数对 SLM 成形 CuCrZr 合金致密度和尺寸精度的影响

为了研究工艺参数对SLM成形CuCrZr合金样件的致密度和尺寸精度的影响,通过响应曲面法建立回归方程模型,分析激光选区熔化技术的主要成形工艺参数(激光功率、扫描速度和扫描间距)对合金化CuCrZr粉末成形致密度及尺寸精度的演变规律的影响。结果显示:扫描间距对致密度的影响最大,而扫描速度对尺寸精度影响最大。增大激光功率,致密度先增大后减小,尺寸误差增大;增大扫描速度,致密度先增大后减小,尺寸误差先减小后增大;增大扫描间距,致密度和尺寸误差都减小。经过优化后,CuCrZr样件达到致密度99.102%,X和Y方向的尺寸误差均为0.045 mm,表面粗糙度Ra值为7.21μm。

电泳沉积碳纳米管场发射阴极研究进展

电泳法是一种工艺简洁、低能耗、低成本的薄膜制备工艺。基于电泳技术的碳纳米管薄膜具有对基底类型和形状要求低、常温操作等优势,尤其适宜于在复杂不规则基底和低熔点材料上的应用。在阐述了电泳法的工艺特点的基础上,本文总结了应用电泳技术制备碳纳米管薄膜的方法,讨论了丰富多样的碳纳米管电泳液制备工艺,介绍了碳纳米管薄膜作为场发射阴极在真空电子领域的应用开发新进展。

混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略瞬时优化方法

综合考虑发动机、发电机和电动机效率,提出了混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略的瞬时优化方法。运用ADVISOR软件建立了混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略瞬时优化控制器。在行驶工况条件下,对发动机、电动机和发电机功率进行了基于能量利用率的瞬时优化仿真分配。仿真结果表明,与ADVISOR的控制策略相比,能按行驶工况有效地调节混合动力电动汽车各动力的分配,使之具有较高能量利用率。

江西钨锡多金属矿床成矿系列与找矿

本文在江西省地质勘查基金项目十余年找矿成果的基础上,进一步阐述了江西钨锡成矿区(带)时空演化规律,建立了江南和南岭2条钨锡多金属成矿带,进而划分9条成矿亚带和15个矿集区;厘定了包括江南地块与燕山期Ⅰ型中酸-弱酸性斑岩有关的铜钨金钼矿床成矿系列等共3个成矿系列、与燕山晚期S1型酸性花岗岩有关的钨锡钼银矿床成矿亚系列等6个成矿亚系列和朱溪式等15个矿床式;总结了3个钨锡多金属矿床成矿系列特征及成矿规律,剖析了朱溪、大湖塘、东坪、松树岗等找矿重大突破典型案例;提出了“异常指方向、标志定靶区、主攻新类型”的“面上选点”找矿预测及勘查思路,研发了“脉面层体”就矿找矿法的“点上突破”朱溪式“关键控矿要素识别勘查模型+地球化学元素示踪+地球物理三维反演+钻探”等快速、精准、高效探测技术组合的找矿方法,对江西钨锡矿找矿潜力进行评价分析,并提出下一步找矿建议。

工艺参数对SLM成形CuCrZr合金微流道粗糙度的影响

为了研究工艺参数对激光选区熔化技术成形的CuCrZr合金微流道表面粗糙度的影响,采用正交试验法制备了具有微流道的CuCrZr合金试样;利用3维形貌仪和扫描电子显微镜测试样件内表面的粗糙度和微观形貌,分析了激光功率、扫描速率、填充距离对微流道悬垂面及侧表面的粗糙度的影响规律和内在机制。结果表明,扫描速率对于悬垂面和侧表面的粗糙度影响最大,悬垂面受熔池自身质量影响而出现“挂渣”现象,而侧表面粗糙度则受马兰戈尼效应的影响较大;经过优化,在激光功率380 W、扫描速率520 mm/s、扫描间距0.12 mm的工艺参数下,可加工获得具有最小侧表面粗糙度(16.91μm)的微流道样件;在激光功率320 W、扫描速率560 mm/s、填充距离0.14 mm的工艺参数下,可加工获得具有悬垂面最小粗糙度(24.86μm)的微流道样件。该研究从激光工艺窗口的角度为激光选区熔化技术成形表面精度提供了依据。

激光选区熔化Cu-10Sn合金组织和性能研究

激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)作为一种新型的增材制造技术,在铜合金的生产中越来越受到重视。采用SLM的方法成形了Cu-10Sn合金试样,研究了工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间距)对SLM成形件致密度的影响,分析了不同工艺参数下的微观组织演变及力学性能变化规律。经过工艺参数优化,获得了最高致密度为99.26%的试样,并研究了其在退火热处理前后的组织演变和力学性能差异。结果表明,SLM成形铜锡合金的显微组织由α-Cu相及其亚稳相和极少的δ相组成,热处理后亚稳相高温分解,使得显微微观组织更加均匀化。铜锡合金的力学性能随着退火热处理温度的升高有所降低,但其塑性增强较为明显。该研究结果为分析热处理对SLM成形铜锡合金材料的显微组织和性能的影响提供了实验依据,对该材料的应用有一定的参考价值。

扇形穴-梯形肋微通道散热器层流与传热特性

提出了一种新型扇形穴-梯形肋微通道散热器,采用单变量方法从速度、压降和温度方面分别对比了单一空穴或肋与组合结构的性能。基于强化传热因子和熵产最小法对微散热器进行了整体评估。结果表明:空穴和肋的组合使用,使得边界层周期性地中断和再发展,空穴和肋组合的散热效果优于单一的肋或穴。在雷诺数(Re)为1 300时,强化传热因子为1.535 4,远高于梯形肋的1.355和扇形空穴的1.28。熵产分析表明,组合结构的不可逆损失最小,这与强化传热因子结果相一致。

华南中生代火山活动时空演化及其问题探讨

为进一步探讨华南中生代火山活动特征,在回顾以往火山活动研究工作的基础上,本文提出了中生代火山活动旋回划分的修订方案,讨论了近年新发现的NE向侏罗纪火山岩带问题,进而分析了侏罗纪—白垩纪四个火山活动旋回的构造意义,认为反映了华南重要的四个构造演化阶段。

东南沿海燕山期火山活动旋回划分及其成矿规律

中国东南部中生代受古太平洋板块俯冲的影响,火山作用强烈,在东南沿海地区形成巨型火山-侵入杂岩带。根据火山岩组合特征、火山岩时空分布规律、区域不整合、构造背景及其成矿作用类型,分为4个旋回:第Ⅰ旋回(200~165 Ma),为一套近EW向的拉斑玄武岩-流纹质火山岩构成的双峰式火山岩,其中的玄武岩主要起源于软流圈地幔,形成于印支造山后板内伸展环境,该时期成矿作用较微弱。第Ⅱ旋回(165~145 Ma),处于陆缘弧由俯冲挤压高峰期向挤压后的伸展过渡时期,零星分布钙碱性系列英安质-安山质岩石组合,伴生浅成低温热液型金矿和叶腊石等非金属矿产。第Ⅲ旋回((145~115 Ma),华南进入古太平洋板块俯冲挤压后的伸展阶段,发生遍及全区的强烈火山活动,形成诸多大型火山机构和大面积高钾钙碱性系列流纹质-安山质火山岩组合,是中生代活动最强、影响范围最大的一期火山活动,伴生有丰富的金属、非金属、稀土矿产,矿床类型以浅成低温热液型为主。第Ⅳ旋回(115~85 Ma),火山活动相对微弱,并向东迁移至沿海地区,与A型花岗岩带共生,为一套后造山环境下的双峰式火山岩、过碱性流纹岩,晚期往往伴随大规模碎斑熔岩侵出,此阶段形成丰富的金属和明矾石、叶腊石等非金属矿产,以浅成低温热液型为主,斑岩型次之。

闽中德化邱埕钼矿床辉钼矿Re-Os同位素定年及其对成矿时间的限定

福建德化邱埕钼矿床是德化—尤溪—永泰矿集区唯一一处规模较大的钼矿床。辉钼矿体分布在花岗斑岩外接触带,辉钼矿多沿中新元古代变质岩和晚侏罗世花岗岩裂隙分布,多呈浸染状、脉状和团块状。本次测得该矿床6件辉钼矿样品Re-Os模式年龄为150.1~152.8 Ma,^(187)Re-^(187)Os等时线年龄为(150.8±1.6)Ma,加权平均年龄为(151.8±0.9)Ma,表明成矿时代为晚侏罗世晚期,与该地区大规模的火山-侵入体活动相关;Re/Os比值远大于4,Re同位素含量14.31×10^(-6)~45.8×10^(-6)(最高达174.7×10^(-6)),指示成矿物质主要来源于壳源,可能还有少量幔源物质的加入。邱埕钼矿床的形成可能为古太平洋板块朝东亚陆缘碰撞挤压作用结束向伸展作用转化过程的产物。

U型波浪结构热沉的流动与热性能分析

为了保证高功率半导体激光器能够有更稳定的工作温度,设计了一款双层U型波浪微通道热沉,通过模拟的方法研究该结构的流动和传热特性。首先,比较了传统直微通道热沉(SMCHS)和波浪微通道热沉(WMCHS)的局部换HTC、压降和温度均匀性。其次,采用单一变量方法研究了不同参数(泵功、波浪的振幅和波长)对WMCHS中温度分布、压降和迪恩涡流变化的影响。结果表明,和SMCHS相比,WMCHS的上段和下段的局部HTC有所提高,WMCHS流道内产生回流,而且WMCHS的温度均匀性更好。此外,当波长λ=250μm时,小振幅(A=30μm)的WMCHS中迪恩涡的持续时间最长,努塞尔数(Nu)达到最大。当振幅A>80μm时,Nu在波长接近1 000μm时增加到最大值。研究内容为半导体激光器波浪形通道散热器的优化原理提供了仿真依据,同时对其他微电子器件的散热具有参考价值。

目标设置对羽毛球球员击准及运动自信的影响

探究目标设置训练对少年羽毛球球员击准控制能力和运动自信来源的影响。采用3×2的实验,研究不同目标设置训练对运动员吊球、短杀落点准确性及运动自信来源的影响。结果表明:目标设置训练能提高运动员吊球、短杀落点的准确性和运动自信来源各指标;难度中等的目标设置训练使吊球落点准确性更高,短杀落点准确性提高幅度更明显;目标设置训练影响运动自信来源的支持因素、经验因素和身体运动因素;支持因素所包含的技术知觉、教练领导和社会支持维度对运动员的运动成绩具有预测作用。运用目标设置训练可有效提高少年羽毛球球员击球落点控制能力;教练员给予少年羽毛球球员多元化的关注是提升他们运动成绩与运动自信的关键因素。

火山监测研究进展及其对中国火山灾害监测预警工作的启示

中国及邻区分布着众多的全新世陆相活火山,并留下了大量的喷发历史记录。对这些活火山开展监测和研究工作是预测火山喷发和火山灾害减灾防灾工作的重要途径。高度剥蚀的晚中生代火山区的大量地质填图,以及在活火山区的地球物理、地球化学等近实时的探测工作,极大地深化了我国东部中生代—新生代陆相火山岩的成分特征、岩浆演化规律及喷发方式等方面的认识,是开展火山监测的理想研究对象。近年来,火山灾害日益引起关注,全球火山监测研究进展迅速。本文系统梳理了目前国内外主要的火山监测方法及取得的重要进展,并分析了未来火山灾害减灾防灾工作的发展趋势及我国火山监测工作的发展方向,旨在通过介绍国际火山监测工作,为我国将来开展火山监测、预测与火山灾害相关的减灾防灾等方面的研究和国际合作提供借鉴。

陆相火山岩区火山机构的识别——以浙江新昌东茗复活破火山为例

火山机构识别与解剖是陆相火山岩区填图的核心,以浙江新昌东茗复活破火山为例,探讨陆相火山岩区火山机构的调查与研究方法。该破火山以磕山-乌龟山-大尖岗火山通道为中心,火山-沉积岩层围斜内倾分布,环状、放射状断裂及岩脉发育。在综合运用遥感解译、地球物理和地球化学及区域地质调查的基础上,查明了火山机构类型、形态、范围及其喷发产物特征和时空分布格局,并以此作为恢复火山喷发历史及确定火山机构演化的重要手段。结果显示,东茗复活破火山先后经历了正常沉积夹小规模喷发、大规模喷发、破火山口沉陷、晚期复活4个演化阶段。研究表明,火山通道的厘定、火山岩性及岩相特征、火山喷发产物分布及范围、环状断裂等是识别火山机构,进而恢复火山活动过程的关键要素。

下雨天才有的“隐形人”

今年,我到了可以骑自行车上路的年纪,老妈不再接送我上下补习班,所以每天的上学、放学路上都充满了快乐。有时我会用“小金库”的钱去买几瓶饮料,有时我会到朋友家玩一会儿游戏,再聊聊天。虽然偶尔会因为晚回家受一点皮肉之苦,但我仍然痛并快乐着。

皮秒激光氧化铝陶瓷微孔加工工艺

陶瓷基复合材料因其优异的散热性能、绝缘性、热膨胀系数和物理硬度等,适用于大功率电力电子模块、航空航天和军工电子等领域,但由于在传统加工过程中易出现崩边、层间撕裂等缺陷,且无法实现微孔加工,限制了其应用。针对氧化铝陶瓷高质量微孔加工的需求,采用红外皮秒激光作为光源对氧化铝陶瓷进行了打孔试验研究,分析了激光功率、离焦量和扫描速度等工艺参数对微孔锥度、热影响区和重铸层的影响,通过微观图像讨论了激光加工氧化铝陶瓷的作用机理。经过工艺优化,在功率18 W、扫描速度500 mm/s、重复频率100 kHz、正离焦量0.5 mm的加工参数下,获得了直径100μm、厚度0.2 mm、锥度<6°、无表面微裂纹的微孔。

CuCrZr粉末表面改性及其在单轨打印中的应用研究

为改善CuCrZr粉末对1080 nm波长段激光吸收率低的问题,本文将原始CuCrZr粉末与纳米碳粉按质量比99:1进行机械混合,在管式炉750℃的条件下热处理2 h,使CuCrZr粉末内部的Cr元素向表面偏移并与表面的纳米碳粉发生反应形成化合物改性层,将改性前后的粉末在相同的打印参数下进行单轨打印.利用扫描电子显微镜(SEM)、XRD衍射仪、紫外分光光度计和粉体综合特性分析仪对改性前后的粉末进行分析,通过金相显微镜、SEM、纳米压痕测试仪对改性前后粉末打印的单轨进行探究.结果表明,改性后CuCrZr粉末对1080 nm波长段激光的吸收率提高到了68%;且在单轨打印中,改性后的粉末能够形成连续规则的融道,熔覆层的润湿角均为锐角;改性后粉末单轨打印熔覆层的纳米硬度比原始粉末提高了36.8%.

超快激光直写PDMS微流道的工艺研究

采用皮秒激光技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片表面制备微流道,分析了扫描速度、加工次数以及激光平均功率对微流道的影响规律,并对工艺参数进行了优化。实验表明:在保证扫描次数不变的情况下,微流道深度和宽度随着扫描速度的增加而减小;当扫描速度为定值时,微流道的深度和宽度会因为扫描次数的增加而增大。同时,测试了填充方式对微流道表面粗糙度的影响。在优化工艺参数的基础上,制备了尺寸精度高、深宽比和表面粗糙度可控的微流道。最后,通过等离子体键合的方式,制备了微流控器件,验证了超快激光直写PDMS微流道的工艺的可靠性。

基于PLC的无线小型移动吊车设计

目前,电线杆或变压站上的零器件安装拆卸的搬运过程一般是依靠梯子进行,背着重物攀爬梯子有较大的潜在风险。为了减轻操作人员的劳动强度,同时避免搬运过程中可能存在的安全隐患,研究一种无线移动的便携式吊车。对小型移动吊车进行了三维结构建模,用有限元软件对整体结构的承载能力进行了分析并对部分结构进行优化。电机控制方面采用了三菱PLC进行控制,在操作形式上采用了极其方便的手机App形式。样机可以实现吊车车体的前进、后退、左转、右转,对6 kg的物体进行起吊,做成实物后预计可以实现对200 kg的物体进行起吊。