金属型低压铸造铝合金裂纹分析及改进

从宏观特征、微观形貌、成分性能及金相组织等方面,分析了金属型低压铸造铸铝件的铸造裂纹特征。对裂纹进行了原因分析,并通过制定针对性改进措施,从源头彻底解决了铸造裂纹,大大提高了产品的铸造成品率。

基于Fluent油田注水管道余压发电水轮机叶轮优化

油田注水系统为了满足不同高压注水井的压力需求,在输配过程中采取降压注水,导致了大量能量损失。而井口监测设备需要用到电能,其负荷很低,引电力线投资过高,经济性差。因此项目设计了一种多级叶轮-电机一体化发电装置用于井口设备供电。通过Profili生成二维翼型,并导入Fluent仿真计算,首先优化叶轮翼型,再利用SolidWorks对单级叶轮建模,更改叶轮叶片数量,并导入Fluent进行仿真计算,得出叶片数量对发电功率的影响,从而选择发电功率更高的叶片数。通过数据对比,选用最大相对弯度更大,最大相对厚度更小的翼型,并选取20片叶片作为最优叶片数。此时单级叶轮转速可达256r/min,输出功率48W,输出效率67.3%。最终利用实验室设备实验测试,得出结果表明,优化后的叶轮发电功率更高。

S型潮流能发电装置叶轮设计及性能研究

为了提高潮流能的能量利用率,设计了一种能够迎合双向来流且获能系数高的叶轮。首先,通过Ansys中的Fluent模块对两种基本翼型进行水动力特性的研究,选择性能更佳的翼型设计出S型可逆翼型,再对叶轮进行数值模拟,检验S型可逆翼型是否能提高潮流能的能源利用率。结果表明:非对称带有弯度的翼型有更好的升力系数,并且反向对接时,所设计的S型可逆翼型结构更平坦的性能更佳;所设计的叶轮在不同流速下的数值模拟,分析不同工况下的水动力特性,表明S型可逆翼型能量利用率明显提高,可有效地应用于潮流能发电装置叶轮的设计。

基于自抗扰控制的潮流发电系统最大功率跟踪控制

为了使潮流发电系统在各种工况下均能输出最大的功率,提出一种针对永磁同步电机的以线性自抗扰控制为核心的控制方法。潮流发电系统的输出功率与其获能机构的转速呈非线性关系,在其处于最优叶尖速比状态时可输出最大功率,依据叶尖速比与功率关系作为优化目标,一种新的基于线性自抗扰控制的发电机转速控制策略能够使整个潮流发电系统能够快速达到输出功率峰值。使用MATLAB/Simulink平台对潮流发电系统建立了仿真模型,以可控输入信号模拟不同工况,通过相应的输出验证控制策略的效果。仿真结果能够实现在多种工况下发电机转速快速跟踪峰值功率的预期,并给出各最优解的参数设置。

利用肩部CT图像和后处理技术优化的肩胛骨受限侧位X线摄影体位

目的借助肩部CT图像和图像后处理技术优化肩胛骨骨折等体位受限患者肩胛骨侧位X线摄影体位。方法回顾性分析580例肩部CT平扫病例影像,借助肩胛骨的容积重组(volume reformation,VR)与最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)图像找出肩胛骨侧位显示最佳的位置、测出其相较于标准后前位时绕躯体的旋转角度值,并对性别和年龄段与该角度测量值的关系进行分析,设计出针对体位受限患者的肩胛骨侧位X线成像体位,并以临床实践进行验证。结果体位受限患者最佳的肩胛骨侧位体位设计为患者面向探测器,患侧贴近探测器并使身体正中冠状面与探测器成约(59.70±6.26)°夹角;年龄段和性别对该角度的测量值均无影响,各组间差异均无统计学意义(P>0.05);临床实践显示该体位具有较好的应用效果,肩胛骨侧位均能得到较好的显示。结论肩部CT图像和图像后处理技术可用于肩胛骨骨折等体位受限患者的肩胛骨侧位X线检查体位的优化,使摄取的肩胛骨侧位平片影像质量得到保证。

布地奈德与维生素D_(3)在哮喘患儿中的应用效果观察

目的探讨布地奈德配合维生素D_(3)在哮喘患儿中的应用效果以及对炎症信号通路的影响。方法选取都江堰市妇幼保健院和成都市妇女儿童中心医院在2019年5月至2022年10月收治的120例支气管哮喘患儿,按照随机数字表法分为对照组和治疗组各60例,对照组采用布地奈德雾化吸入治疗,治疗组采用布地奈德+维生素D_(3)治疗,两组均持续治疗1个月。比较两组疗效以及干预前后的肺功能情况、免疫功能等指标,观察Toll样受体4(TLR4)/核转录因子-κB(NF-κB)信号通路有关蛋白表达。结果治疗组总有效率高于对照组(P<0.05);治疗1个月后,治疗组患儿的第1秒用力呼气量(FEV_(1))/用力肺活量(FVC)、最大呼气流量(PEF)、25-羟维生素D水平、免疫功能指标(IgA、IgG、IgM)水平均高于对照组(P<0.05),IL-17水平和TLR4、NF-κB表达低于对照组(P<0.05)。结论布地奈德配合维生素D_(3)治疗轻中度哮喘患儿,可有效提高患儿肺功能、免疫力,改善炎症因子水平和气道重塑;并有效调节TLR4/NF-κB信号通路表达,在病理基础上发挥出对患儿哮喘的理想控制作用。

斜入射波扰动对岩石层裂的影响

为了研究应力波斜入射作用下岩石的层裂特征,采用颗粒流程序(PFC)模拟了霍普金森压杆(SHPB)层裂试验。选用的试样斜截面角度分别为30°,45°和60°,分析了在5.2 m/s,5.6 m/s和6.2 m/s冲击速度下斜入射波对岩石层裂破坏的影响,并与90°截面试样进行比较。结果表明,当斜截面角度大于45°时,应力波遇斜截面直接反射成拉伸波,且拉伸波与压缩波交替出现,一旦反射拉伸波超过试样某一位置的抗拉强度,试样在该处发生拉伸破坏。当斜截面角度小于45°时,反射波在斜截面内与入射波多次叠加,诱使试样斜截面先发生层裂。此外,基于纵波传播理论,还推导了30°斜截面的应力函数,得出斜截面可能发生层裂的位置,与模拟结果吻合良好。

基于含圆孔砂岩试样三轴动载压缩试验的分区破裂化现象

在深部巷道开挖过程中出现的围岩分区破裂现象引起了广泛关注,然而以岩石试样为研究对象的室内试验对分区破裂现象的研究较少。本文采用霍普金森压杆装置对不同围压下的含圆孔砂岩试样进行三轴压缩试验,试样在冲击破坏后均出现分区破裂现象。对试样进行弹塑性分析,发现在弹塑性边界处存在的最大拉伸应变是径向环形裂纹和分区破裂形成的主要原因。在试样塑性区的圆孔附近存在较大的拉伸应变,导致圆孔附近岩石容易发生剥落;在试样的弹性区,环向应变随着半径的增大而从压应变转换为拉应变,导致试样周边容易出现拉伸裂纹。采用ABAQUS对试验过程进行模拟,模拟结果与试验结果以及理论分析基本一致。相比理论分析,模拟得出的结果更为直观地解释了圆孔附近岩石的剥落现象。

径向压缩下圆环砂岩样的力学特性研究

为了研究径向压缩下圆环试样孔壁处的应力特征,利用厚度为34 mm,外径为50 mm的完整圆盘及不同内径(8～30 mm)的圆环砂岩试样,在巴西劈裂试验中测量孔壁的应变变化,分析试样的力学特性。试验结果表明:圆环试样的峰值载荷随着内径的增大而逐渐减少。圆盘和内径较小的圆环试样达到峰值载荷时出现了失稳破坏,载荷迅速跌落:当内径大于16 mm,圆环试样达到峰值载荷后,载荷略有下降,但是试样并没有出现失稳破坏,而是持续压缩一定时间后才破裂。圆环最弱部位拉应力不是材料参数,而是一个结构参数,且随圆环内径而变化,基于弹性理论的Hobbs公式不能用于计算岩石抗拉强度。孔壁岩石的破裂只能是达到拉伸变形极限才会破裂,不能以拉伸应力作为破坏指标。研究结果为理解岩石在压拉组合下的力学特征提供了参考。

动力扰动下全长黏结锚杆的力学响应特性

深部岩体工程中,锚杆在围岩变形后处于高承载应力状态,受到爆破振动、矿震等动载荷作用后极易失效,因此,亟待研究动力扰动下锚杆的力学响应机制。基于SHPB试验平台,自行研发了一套研究锚杆动力响应的试验装置,开展动力扰动下全长黏结锚杆的力学响应特性研究。结果表明:初始动载荷作用下锚杆滑移量随着入射能的增加而增加,锚杆中应力波的波峰值随着传播距离的增加而逐渐减小,当应力波传播至锚杆最里端时,应力波峰值衰减较大;第2次动载荷后锚杆SG1处与SG2处应力波峰值差明显比第1次减小,表明动载荷下锚固界面从锚杆外端开始损伤;锚杆失效与锚固界面损伤有关,锚杆承载后初次受到动载荷的影响导致锚固界面产生损伤,损伤锚固段又受到外部载荷(如二次冲击、岩体挤压)作用时会进一步劣化,其不能抵抗围岩的变形而失效。研究结果为揭示锚杆支护失效行为,采取合理的设计与施工提供新的思路。

智能跟随移动机器人的研究与应用前景综述

智能跟随移动机器人是一种无轨迹跟随行驶,具有自动行驶、路径规划、避障定位等特点,逐渐成为移动机器人领域中研究的热点之一,其发展为移动机器人、定位导航研究等提供参考和技术支持。为了更好地实现助老助残,搬运、服务特殊群体,拓宽传统机器人的研究空间和领域等,从智能跟随移动机器人的国内外研究现状、研究存在的问题、研究方法等方面,对智能跟随移动机器人研究进行阐述,介绍几种不同跟随移动机器人和跟随技术,描述其跟随技术工作原理和存在的问题,归纳和分析智能跟随移动机器人关键技术问题和相应研究方法。得出智能跟随移动机器人研究仍然存在许多不足,面对复杂多变的环境难以自适应,难以准确判断特定目标。容易出现程序化记忆,犯重复性问题,不能通过经验解决问题,缺少自我学习和推理能力,最后总结出智能跟随移动机器人关键技术和未来研究方向。智能跟随移动机器人研究扩大了移动机器人的研究空间和应用领域,在农业、无人驾驶、日常生活等方面有广阔的应用前景。

一种涵道双向泵叶轮浪流发电装置的研究分析

为解决海洋波浪能和潮流能耦合利用的问题,提升浪流发电装置的发电效率,上海海洋大学课题组设计了一种新型涵道双向泵叶轮浪流发电装置。主要对轴流泵的工作原理进行理论分析,阐述将轴流泵排水原理应用于浪流发电装置捕获浪流能的可行性,基于轴流泵叶片设计原理,设计出一种可以双向捕获浪流能的叶片。经数据仿真和水槽实验进行验证,得出涵道双向泵叶轮浪流发电装置可以在浪流流速v=0.5 m/s工况下浪即可启动,满足低流速启动要求,发电效率最高为23.7%。

高校《工程流体力学》课程思政初探

《工程流体力学》课程主要阐述流体平衡和运动的基本规律及其有关的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能.要求学生不仅要掌握流体力学相关知识和理论,还要学习流体力学中蕴含的唯物主义哲学思想及科学精神等思想政治教育相关内容.文章以上海海洋大学《工程流体力学》课程为例,探讨《工程流体力学》课程中所蕴含的思政教育内容以及德育实施情况.

旋流器结构参数对其性能的影响分析

借助Fluent软件分析了旋流器锥角、溢流管插入深度和入口尺寸对分离器分离效率和压降的影响。结果表明:综合考虑分离效率和压降,锥角为10°、溢流管插入深度为24 mm、入口尺寸为10 mm×21 mm的旋流器,对直径为5μm的颗粒分离效果最好。

基于北斗系统的浪流发电装置及监测系统设计

因海洋能不稳定、难以实现独立或并网供电,上海海洋大学将波浪能和潮流能进行耦合发电,成功研制出具有原创性的浪流一体化柔性浪轮式发电装置,发电装置远离海岸且海洋环境恶劣无人值守,应用导航系统进行实时定位及监控十分必要。分析了北斗卫星导航系统在海洋监测中运用的必要性,设计了基于北斗系统的浪流发电实时监测系统及通讯系统。实际应用表明北斗卫星导航系统以其高精度、高接收率、全天候、具备短报文通信功能等特点,在海洋能发电实时监测中有着不可替代的优势。

多能互补海洋能集成发电技术研究综述

介绍了国内外基于风能、太阳能、波浪能和潮流能等海上可再生能源进行多能互补集成发电的研究发展情况,从不同技术研究侧重点、不同装置机理差异性和多能互补集成发电方式等方面进行了概括和综述,对已有设备和理论研究等进行了对比,评述了目前海洋多能互补集成发电技术研究中存在的主要问题以及未来的研究发展趋势,指出未来海洋能源集成发电需在离岸化、新材料、大型化和阵列布局等方面进行技术研究和攻关。

基于跳距内双误差修正的改进质心定位算法研究

无线传感器网络(WSN)定位技术是当前研究的热点,针对传统质心法定位精度差的特点,提出一种新的传感器网络节点定位算法—ICHDE算法。均匀分布在探测区域内的传感器网络锚节点发送无线信号,其它位置未知的传感器节点在感知范围内接收锚节点无线信息,并应用改进的"误差修正质心"算法计算出本节点相应坐标,从而实现节点定位。仿真实验验证了本算法有效性,表明该算法定位准确、定位覆盖率高。

基于S翼型的潮流能水轮机叶轮仿真与实验研究

为了进一步探究潮流能水轮机叶轮性能优化原理及方法,对基于NACA24112翼型改进的S翼型进行了仿真与实验研究。通过ANSYS Workbench有限元仿真软件以及典型水轮机叶片设计方法,研究了优化翼型的水动力性能,并对新叶轮进行了建模、水动力仿真分析以及样机实验。结果表明:新型S翼型最佳设计攻角在12°~16°之间;叶轮具有良好双向来流吸收能力,但叶片前半段存在扰流现象,并对后方流场影响较长;样机实验表明实验负载阻值最佳取值区间在23~26Ω之间;叶轮的最优水速在2m/s左右,获能效率可达40%上下。

数字化转型下建筑业企业财务绩效评价研究

针对建筑业数字化转型背景下如何提高建筑业企业财务绩效的问题,选取20家建筑业上市企业,从盈利能力、偿债能力、运营能力和成长能力四方面设计8项评价指标,利用偏序集方法对2019年20家建筑业企业的财务绩效进行综合评价,避免了对多指标权重精确赋值的难题。结果表明,通过HASSE图可直观对样本企业进行5个层级的聚类分析;深入探索企业财务绩效排名,明确了建筑业企业之间的竞争格局,绩效排名靠前的企业具有自身核心竞争力,在稳固主营业务的同时,还实行横向多元、纵向一体化战略,充分利用数字化带来的机会,赋能建筑业企业升级,这将为建筑业业企业未来发展提供一定的方向和思路。

中小型城市建筑工人安全认知与行为研究

为降低中小型城市建筑安全事故发生频率,形成良好的施工环境,基于文献回顾,通过调查问卷、实际访谈、现场观察对施工现场建筑工人及建筑企业管理人员进行调查。从建筑工人、建筑企业、政府3个层面对数据进行处理和分析,揭示认知、情绪、安全投入等6个中小型城市建筑工人安全认知与行为的影响因素。结果发现:建筑工人自主选择性认知过程、消极情绪,建筑企业预期事故损失认知、安全投入方案,政府安全生产监督是主要影响因素,并针对调查过程中关键问题提出相应建议。这将为我国中小型城市建筑安全管理未来研究趋势提供参考和借鉴。