基于有限元分析的动力驱动耙的设计与试验

鉴于花生种植的土壤必须具备耕层深、土壤疏松、地面平整等特点,而旋耕机将土壤粉碎后不利于土壤保墒且耕深仅为8~15cm,为使翻耕后的土壤适合花生栽培,设计了1BQ-3动力驱动耙。为提高耙地工作稳定性,动力耙传动采用框架式齿轮箱多齿轮啮合传动方式,主要工作部件包括驱动耙碎土机构、传动机构、镇压机构和机架。对动力耙耙刀进行了运动学和动力学分析,探究了影响耙刀碎土切削阻力的主要因素,确定耙刀的滑切角为30°,并对动力耙耙刀等关键部件进行了重点设计。通过有限元分析,得出动力耙耙刀的最大应力、位移量、平均变形量。在青岛农业大学胶州试验基地进行田间试验,结果表明:在前进速度为2m/s、耙刀转速为300r/min时,耙刀碎土率为91.78%,耕深均值为26.3cm,可满足花生整地深度25cm以上的农艺要求及国家标准与花生栽植要求。

基于全局向局部运行空间投影的多级调度协同模式

随着电力市场改革的推进,华东区域各省级市场均已进入试运行阶段,为统筹兼顾现货市场平稳运营与区域电网安全运行,迫切需要研究更高效的网省协同运行机制。首先,分析了现货市场环境下网省调度协同模式的挑战与改进思路。然后,构建了区域电网调度可行域与省市调度可行域模型,提出可行域模型的降维与线性化处理方法。在此基础上,提出了基于调度可行域的网省协同优化运行机制,重点对网省两级协同运行的业务流程、省市可行域的计算方法进行了探讨。最后,通过区域电网的算例分析,验证了调度可行域模型与两级市场协同运行机制的有效性。

基于含亚胺键香草醛二醇的生物基可降解热塑性聚氨酯的制备及性能

由于资源稀缺和环境保护要求,依赖于石化来源的传统热塑性聚氨酯(TPU)在工业生产可持续性和使用后的废物的回收方面都面临着重大挑战。开发由可再生生物质资源合成的生物基TPU正变得日益迫切。以可再生的生物质资源香草醛(VAN)与间苯二甲胺反应合成了分子结构中带亚胺键的生物基扩链剂VAN衍生二醇(VAN-OH),并与1,4-丁二醇(BDO)组成不同比例的扩链剂组分,通过两步法与聚己内酯二醇(PCL),4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)加成聚合制备了一种高性能、可降解的生物基热塑性聚氨酯(BTPUs)。对BTPUs的结构、热性能、力学性能及化学降解性能进行了测试与表征。结果表明,适量生物基扩链剂VAN-OH的加入增强了BTPUs分子链结构中氢键作用、结晶性能和微相分离程度,从而提高了BTPUs的热稳定性、力学性能及降解性能。当VAN-OH在扩链剂中的物质的量分数为25%时,BTPUs的力学性能表现最佳,拉伸强度为33.32 MPa,断裂伸长率为823.62%,降解时间相较于未加VAN-OH的缩短了37.5%。当VAN-OH在扩链剂中的物质的量分数超过50%时,BTPUs的力学性能下降明显,但降解时间进一步缩短。上述研究结果验证了含动态亚胺键生物基扩链剂的存在能改善TPU的热学、力学与降解性能,可为开发新型BTPUs提供借鉴。

生物炭固定化菌剂对毒死蜱污染土壤的修复及小白菜品质的改善

生物炭可以吸附土壤中有机污染物,降低污染物对植物的毒害,但是被吸附的污染物存在二次释放的风险,影响生物炭的修复性能。本研究采用生物炭对实验室前期筛选的3株具有降解毒死蜱功能的内生菌进行固定,对生物炭固定化菌剂制备条件进行优化,利用盆栽试验对生物炭固定化菌剂降解毒死蜱性能进行了验证。结果表明,生物炭固定化HJY菌对毒死蜱降解效果最优,在生物炭粒径为60目、固定化温度30℃、固定化时间为1 d时制备的生物炭固定化菌剂施入土壤中15 d对毒死蜱的降解率可高达92.40%。施入土壤35 d,在2 mg/kg毒死蜱污染土中相较于生物炭,生物炭固定化菌剂处理小白菜和土壤毒死蜱含量分别降低了81.8%和77.4%,在20 mg/kg毒死蜱污染土中小白菜和土壤毒死蜱含量降低了79.4%和50.3%;小白菜生物量,叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。小白菜中毒死蜱含量与土壤中毒死蜱含量呈显著正相关关系,小白菜品质与其毒死蜱含量呈显著负相关关系。表明与生物炭相比,生物炭固定化菌剂显著提升了对毒死蜱污染土壤的修复性能,并改善了小白菜的品质。

高强轻质发泡陶瓷的制备与性能影响研究

通过添加棕刚玉粉体获得高强度的轻质发泡陶瓷,并结合化学成分、相组成、气孔特征和显微组织分析寻找最优配方体系和烧成制度,以及掌握影响材料力学性能的决定性因素。研究表明,适量添加棕刚玉粉体能够促进堇青石生成,在获得高强度的同时保留良好韧性。细小均匀的气孔结构和光滑的孔壁也是减少基体脆性的关键。通过添加适量棕刚玉粉体,并控制配方中碱金属和碱土金属含量,在烧成温度为1180℃、烧成周期为14 h的条件下获得了体积密度为504 kg/m^(3)、吸水率为1.52%、弹性模量为0.90GPa、抗压强度高达9.50 MPa的高强度轻质发泡陶瓷。

利用工业固废料制备低密度多孔陶瓷及其性能研究

笔者以煤矸石、陶瓷抛光渣和建筑基坑土渣为主要原料,碳化硅为发泡剂,锂辉石尾矿、镁质土渣和微晶玻璃尾料为外加料,采用高温发泡法成功制备了高强、低体积密度的多孔陶瓷,探索了最佳烧成工艺。通过TG-DSC、XRD、SEM等检测对多孔陶瓷进行了表征,并测试其体积密度和抗压强度。结果表明:试样的最佳烧成温度为1150℃,最佳保温时间为50 min,在最佳温度制度条件下,样品的体积密度为416 kg/m^(3),抗压强度为5.5 MPa,多孔陶瓷的主晶相为石英、堇青石和莫来石。

电弧增材制造铝合金的“控形”和“控性”技术研究现状

电弧增材制造铝合金具有沉积速度快、设备成本低、材料利用率高等优点,受到工业界和学术界的极大关注。但电弧增材制造固有的熔化和凝固特性决定最终材料存在“控形”“控性”的难题。本文从“控形”“控性”两方面对电弧增材制造铝合金的国内外进展进行分析,重点阐述了工艺参数优化、在线处理方式如基板预热、冷轧、熔池在线监测、微铸锻、搅拌摩擦焊等,以及后处理方式,讨论了不同技术的发展现状及趋势,并提出电弧增材制造铝合金“控形”“控性”的发展方向。

轨道交通车辆智能运维平台设计应用与发展建议

2020中国城市轨道交通《智慧城轨发展纲要》提出的“两步走”总体目标中,阐明了智慧城轨的发展方向,在具体目标中进一步细化和明确了智慧城轨需解决的问题及要达到的具体效果。

氧化还原反应增白陶瓷坯体实验及性能分析

以碳化硅微粉在坯体中的氧化还原反应为技术路线,提出利用微量碳化硅在不影响各项物理性能的情况下提升产品白度。经过试验表明,瓷质釉面砖坯体中引入3000目的碳化硅微粉,加入量为0.07wt%,产品白度提升至28度,吸水率0.15%,断裂模数43MPa,产品性能符合陶瓷砖的技术指标要求。

白云鄂博黑云母精矿综合利用试验研究

以白云鄂博黑云母精矿为主要原料,通过焙烧、水热浸取,富集铁、铝组分,剩余组分可作缓释肥原料。确认优化焙烧条件为:碱矿比0.8,反应温度900℃;最佳浸取条件为:水热温度为250℃下水浸,Fe、Al组分的浸出率分别达到98.5%和94.1%。最终通过X射线粉晶衍射、ICP-AES、扫描电子显微镜分析确认:焙烧产物的主要固相为硅酸钾镁、硅铁钠钾石以及碳酸钾;浸取产物的主要固相为氢化钠镁、金云母、羟硅钙石。

泄气式送粉喷嘴的数值模拟及试验研究

针对内孔激光熔覆特殊工况下粉末传输问题,设计了一种新型泄气式内孔激光熔覆送粉喷嘴,采用离散相模型进行模拟选择合适的泄气口尺寸,使得该喷嘴能够输出质量较优的气粉流。在不同载气流量条件下进行熔覆试验对比,发现使用泄气式送粉喷嘴的熔覆层质量优于未泄气喷嘴的情况。结果表明,使用泄气式送粉喷嘴可以提升粉末利用率和改善熔覆成形质量。

“雷声大雨点小”:顶格管理与行政内卷——基层减负执行偏差的一种解释框架

基层减负是完善基层治理,实现基层治理现代化的重要抓手。以基层减负执行偏差为研究切入点,重新审视基层减负议题,并以“顶格管理”及“行政内卷”为研究依据,构建基层减负执行偏差的逻辑框架。上级提出的顶格管理要求超出基层所承受之重,任务量与任务要求的加码在导致基层负担超载的同时引发基层减负“雷声大”现象,资源的匮乏导致基层政府之间竞争激烈但“劳而无功”,后果是基层投入不断增加但收效甚微,基层政府内耗严重,陷入“内卷化”困境,进而导致基层减负“雨点小”现象。基层减负在现实中异化出诸如替代性执行、象征性执行等具体偏差现象,导致减负实效与理论预期出现错位。化解基层减负执行偏差,需要从多方面综合施策,真正实现为基层工作人员“松绑”,进一步提升基层治理能力。

基于营养不良风险筛查工具2002的全程营养管理在胃肠道恶性肿瘤手术患者中的应用

目的探讨基于营养不良风险筛查工具2002(NRS 2002)的全程营养管理在胃肠道恶性肿瘤手术患者中的应用价值。方法选取2021年8—12月医院收治的130例拟行根治术的胃肠道恶性肿瘤患者作为研究对象,按照随机数字表法分为两组,每组65例。对照组采用常规营养管理,观察组采用基于NRS 2002的全程营养管理。比较两组术后住院时间、围手术期营养费用、总住院费用、术后并发症发生率,入院、出院的体质量指数(BMI)及血红蛋白(Hb)、白蛋白(ALB)、前白蛋白(PA)、转铁蛋白(TRF)水平,入院时及术后3个月的生活质量[采用欧洲癌症研究与治疗组织(EORTC)癌症患者生活质量核心量表(QLQ-C30)评估]。结果观察组恢复经口进食时间、术后住院时间短于对照组,围手术期营养费用高于对照组,总住院费用、术后并发症发生率低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。入院时,两组BMI及Hb、ALB、PA、TRF水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05);出院时,观察组BMI及Hb、ALB、PA、TRF水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。入院时,两组QLQ-C30评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后3个月,观察组QLQ-C30评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于NRS 2002的全程营养管理可促进胃肠道恶性肿瘤患者术后早期恢复经口进食,缩短住院时间,降低总住院费用和并发症发生率,改善术后营养状态,提高生活质量。

高速铁路32 m跨径简支梁桥桥面反应谱研究

桥站合一结构站房、接触网等高速铁路桥上设施地震响应受桥面加速度影响。为研究不同桥墩高度对高速铁路32 m跨径简支梁桥桥面地震加速度的影响,简化高速铁路桥梁上部结构的抗震设计流程,建立7座不同墩高的典型32 m跨径高速铁路简支梁桥有限元模型,计算得到不同地震作用下横桥向、顺桥向、竖直向的桥面加速度响应及反应谱。采用不同形式的曲线对桥面三向加速度反应谱进行拟合,获得了桥面谱曲线各参数与桥墩高度的关系。在此基础上,建立32 m跨径高速铁路简支梁桥-接触网耦合模型,验证了所提高速铁路简支梁桥桥面谱的准确性与适用性。研究结果表明,同桥墩高度高速铁路简支梁桥在不同位置处的加速度响应峰值呈现出由跨中向两侧墩顶逐渐减小的趋势。不同桥墩高度的32 m跨径高速铁路简支梁桥加速度反应谱曲线形式高度相似,但反应谱峰值存在显著差异。提出的高速铁路32 m跨径简支梁桥桥面谱与实际桥面加速度反应谱拟合情况良好,并能实现对接触网柱底应力的准确计算,可用于32 m跨径高速铁路简支梁桥上部结构的抗震分析。

基于状态估计的海量多元异构智能电网数据压缩存储方法

海量多元异构智能电网数据未经处理就进行压缩与存储,存在压缩误差大、运行时间长的问题,影响压缩储存效果。因此,提出基于状态估计的海量多元异构智能电网数据压缩存储方法。融合海量多元异构智能电网数据,推导出准确的智能电网数据,通过Tucker分解智能电网大数据压缩方法,压缩海量多元异构智能电网数据。采用可扩展标记语言(XML)技术预处理数据,结合非关系型的数据库技术,实现海量多元异构智能电网数据的快速存储。试验结果表明,该方法的线路电阻、电抗动态参数估计准确性高,数据压缩平均绝对误差、F-范数误差低,运行时间短,具有一定的实际应用性能。

Ralstonia solanacearum type Ⅲ effector RipAS associates with potato type one protein phosphatase StTOPP6 to promote bacterial wilt

The bacterial pathogen Ralstonia solanacearum(R.solanacearum)delivered type III secretion effectors to inhibit the immune system and cause bacterial wilt on potato.Protein phosphatases are key regulators in plant immunity,which pathogens can manipulate to alter host processes.Here,we show that a type III effector RipAS can reduce the nucleolar accumulation of a type one protein phosphatase(PP1)StTOPP6 to promote bacterial wilt.StTOPP6 was used as bait in the Yeast two-Hybrid(Y2H)assay and acquired an effector RipAS that interacts with it.RipAS was characterized as a virulence effector to contribute to R.solanacearum infection,and stable expression of RipAS in potato impaired plant resistance against R.solanacearum.Overexpression of StTOPP6 showed enhanced disease symptoms when inoculated with wild strain UW551 but not the ripAS deletion mutant,indicating that the expression of StTOPP6 facilitates the virulence of RipAS.RipAS reduced the nucleolar accumulation of StTOPP6,which occurred during R.solanacearum infection.Moreover,the association also widely existed between other PP1s and RipAS.We argue that RipAS is a virulence effector associated with PP1s to promote bacterial wilt.

浅谈数字孪生技术在智慧交通管理中的应用

随着信息化水平的不断提高,很多之前必须在现实世界试错的工作逐渐向虚拟世界转移,最终达到数字化或数字孪生交通管控阶段,绝大部分交通管控策略均可在虚拟世界制定和试错,只在管控策略下发时进入真实世界,极大提升了真实世界的交通管控效率。对数字孪生关键技术、总体思路及交管平台应用上分别进行了阐述。最后从技术发展、应用场景构建上给出了个人建议,为数字孪生技术更好地在智能交通行业及工程应用上提供参考。

考虑备用互济的省间现货电能与备用耦合出清模型

新能源装机容量的逐年提升导致系统面临巨大的新能源消纳压力,跨区域省间电力现货市场作为区域电网中重要的电力余缺互济手段,仍面临市场运行效率较低以及省间壁垒严重的问题。如何进一步挖掘各省份的备用互济能力,缓解能源富余省份新能源弃电和部分省份电力紧缺问题,已成为下一阶段省间电力现货市场建设的关键抓手。以省间市场社会福利最大为目标,构建综合考虑各省备用缺额容量、备用空间互济以及省间输电费用与网损的省间电力现货出清模型。通过考虑备用互济的省间电力现货出清实现了省间电力资源的优化配置,有效降低省内新能源弃电电力,缓解区域内电力资源逆向分布。以IEEE39节点系统和某网调电网构建省间电力交易出清算例,验证了所提模型的合理性和实用性。

基于操作力矩的三偏心蝶阀动作特性研究

针对三偏心蝶阀开阀过程中易出现阀轴运动不平稳、卡涩故障等问题,基于三偏心蝶阀研究操作力矩及其动作特性。利用有限元仿真软件Fluent对三偏心蝶阀不同开度与压差下的内部流场状态、动水力矩及其系数进行模拟计算,并通过实验验证仿真结果的准确性;利用三偏心蝶阀操作力矩计算公式对实验阀门进行数值计算,分析动作过程中操作扭矩随开度的变化;最后利用仿真平台AMESim对单作用气动执行器系统进行建模,分析操作力矩对开阀动作时间及蝶板稳定性的影响。结果表明:随着压差的增加,动水力矩的最大值向小开度偏移,在60°~75°开度区间达到最大值;蝶阀的压差越大,阀轴动作时间越长且越不稳定,0.1、0.3 MPa压差下三偏心蝶阀动作时间分别增加了4.4%、10.7%;增加气缸直径、弹簧刚度可增加动作的稳定性。

玄武岩制备连续纤维熔融反应热力学研究

玄武岩纤维由天然岩石直接熔融拉丝制备而成,性能优异,其原料调控对纤维制备和性能提升有重要影响,熔融反应的热力学分析是研究原料特征的重要手段。本文以代表性玄武岩样品为原料,分析其矿物组成,进而构建复杂硅酸盐体系热力学模型,研究其在1400℃时的熔融反应热力学。结果表明,单一矿物如长石、辉石熔融反应的吉布斯自由能为负值且相对较小;钛铁矿、磁铁矿、磷灰石等矿物熔融反应的吉布斯自由能为正数。所选玄武岩样品熔融反应的吉布斯自由能为-225~-257 kJ/mol,表明可自发进行;样品熔融过程的理论能耗为2.4~2.5 GJ/t,接近某些玻璃纤维池窑工艺能耗(考虑窑炉热效率)。纤维的制备条件和性能参数与原料的成分关系密切,以直径约9μm的纤维为例,其拉丝温度及缠绕机线速度等条件各不相同,纤维表面光滑,断裂伸长率约3%~4%,弹性模量59~66 GPa,抗拉强度1700~2400 MPa;采用Giordano的模型,计算出不同原料成纤粘度(lgη)约0.70~1.21 Pa·s。本研究的热力学模型及实验结果可为玄武岩纤维制备的原料优选、能耗计算、条件调控及性能预测提供参考。