基于CFD-DEM的物料转运过程诱导风流场与产尘因素分析

为了揭示颗粒物料在皮带机转运过程中的粉尘运移规律问题,推导了含有水平初速度的颗粒物料转运过程中的诱导气流方程,并采用CFD-DEM耦合方法对转运过程中的颗粒分布与诱导风流场特性进行了研究,分析了颗粒物料的落料高度、质量流量和初速度对颗粒逸散与诱导气流的影响。结果表明:颗粒在弧形下落阶段速度逐渐提高,挤压碰撞阶段颗粒速度先降低后提高,最后趋于稳定,部分颗粒出现逸散现象;含尘气流在颗粒物料弧形下落阶段和挤压碰撞阶段扩散较为明显;诱导气流速度与颗粒物料质量流量和初始速度呈正比关系,颗粒物料质量流量与诱导气流速度呈幂函数关系,拟合曲线幂指数为0.6~0.74。

创新创业驱动的车身CAD教学模式探索

在创新创业国家战略背景下,以创新创业思维模式和能力培养为导向,对“车身CAD技术”实践课程内容进行综合改革,基于OBE理念进一步夯实与提升教学实效。以学生团队为中心设计教学过程和实验内容,围绕学生综合能力的培养制定多元化考核方式。综合使用数字化设计工具及先进仪器设备,实施“理论—实践—管理—创新—创业”的螺旋阶梯式五位一体教学。教学实践表明该模式显著的锻炼和提升了学生的创新创业能力。

个性化髋关节假体设计及其生物力学性能研究

通用型髋关节假体和个人股骨匹配度不足,易导致应力遮挡率过大。为制备与个人股骨相匹配的髋关节假体,基于人体下肢电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)数据,通过逆向工程技术建立股骨实体模型,利用提取的关键特征参数逆向建模,建立个性化髋关节假体模型,采用步态试验确定股骨受力情况,进行有限元分析和电测实验研究其生物力学性能。结果显示,在站立中期的步态载荷下个性化髋关节假体的应力遮挡率在7.64%~38.71%之间,通用型髋关节假体应力遮挡率在16.66%~49.32%之间。个性化髋关节假体可以减小应力遮挡率,可为髋关节假体研究人员提供参考。

恒压过滤实验中测定值偏离理论值的原因探讨

恒压过滤实验是化工原理实验的重要组成部分,很长时间以来,河北科技大学学生在化工原理恒压过滤实验中测得的洗涤速率和最终过滤速率的比值,与理论值相差悬殊。通过对该实验过程的观察和数据处理结果的分析,指出了三个产生此问题的可能原因,并通过实验进行了验证,最终确定了主要的原因为搅拌速度、螺杆压紧程度和过滤终点,最后提出了该实验操作过程中的注意事项和实验设备改进方案。

酸性大气环境对钢梁腐蚀行为的研究

钢梁在酸性大气环境下的腐蚀是随时间逐渐进行的,了解其腐蚀深度及腐蚀速率是研究腐蚀后钢梁承载力和退化规律的前提。基于含SO_(2)的酸性大气环境下钢材腐蚀机理和幂函数模型,从金属电化学腐蚀理论出发,推导低碳钢在酸性大气环境下腐蚀深度的理论预测模型,并将得到的预测模型与大气腐蚀试验站测得的试验数据及幂函数模型进行对比,结果表明三者得到的腐蚀深度数据接近,且发展趋势一致。从电化学腐蚀角度给出预测低碳钢腐蚀深度的理论方法,为分析腐蚀环境下钢梁的稳定承载力奠定基础。

成组立模成型机模板结构优化设计研究

混凝土预制构件成组立模成型机(简称成组立模)是一种新型的生产混凝土预制构件的设备。为了提高成组立模台面的振动效果和承载能力,本研究以成组立模模板结构为研究对象,提出了一种拓扑优化新兴设计与响应面法结合的优化设计理论。首先,基于变密度法对成组立模模板结构加强筋布局进行拓扑优化设计,得到了加强筋最佳的材料分布形式,以此对成组立模模板结构进行了结构优化设计。为得到最佳的加强筋设计参数,采用中心组合试验设计,建立模板结构最大位移、最大等效应力的响应面模型。利用多目标遗传算法对响应面模型进行优化求解,得出加强筋各参数最优的组合方案。有限元分析结果表明:与初始方案相比,优化设计方案提高了台面的刚度和强度,同时改善了模板结构的振动特性,并提高了混凝土预制构件的成型质量。该研究为进一步推进成组立模的研究提供了理论指导。

土木工程测量教学融入思政元素的探索与实践

课程思政建设是落实立德树人根本任务、全面提高人才培养质量的战略举措。以实践性较强的“土木工程测量”课程为例,分析其开设课程思政的优劣势,从教师队伍建设、课程思政目标、学生获得感三方面探讨了课程实施过程中应把握的原则,构建了以“专业思政”为引领的课程教学体系。结合课程特点,发掘该课程内容中蕴含的思政元素,并以“水准测量原理”这一小节课程思政教学设计为例探讨了专业知识点与思政元素的融合,以期为“土木工程测量”课程思政改革提供参考和借鉴。

基于ADAMS的Stewart平台运动学分析

针对在Stewart 6自由度并联平台设计中,支腿的运动学及动力学参数理论计算过于复杂的问题,课题组提出了基于ADAMS的Stewart平台反解与正解相结合的分析方法。首先,通过ADAMS反解求得支腿位移参数;然后,将位移参数转换为驱动函数添加在各个支腿上;接着,通过ADAMS正解求解支腿其余运动参数;最后,通过实例对比理论计算与ADAMS分析数据。结果表明:课题组提出方法求得的支腿位移与理论值之差均小于0.01 mm,支腿最大速度及最大加速度与理论值误差均小于2%,从而验证了该分析方法的合理性与科学性。该分析方法为工程中遇到的6自由度平台已知动平台驱动函数求解支腿参数的实际问题提供了一种高效的解决办法。

雨雾环境下城市道路动态控速技术与实现

针对雨雾环境下的行车安全问题,构建动态控速模型,旨在合理确定行车速度,减小不安全因素对行车安全的影响。利用小波降噪法对行车数据进行处理,通过长短期记忆神经网络(LSTM)方法对动态速度数据训练,并根据对应路段的历史车速预测新的车速,以预测车速的85%位车速作为参考,设置对应路段的限速值。为了检验所确定限速值的实际效果,以加减速力度、踩踏油门踏板及制动踏板的频率作为检测因子。实验结果表明,LSTM模型在处理对时间具有依赖性的交通速度预测问题上具有很好的优越性,在设定的新限速值下,驾驶员在行车过程中加、减速力度明显减弱,急加速和急减速频率减少,实验路段高速行驶车辆数量减少,交通流趋于平稳。

机械产品专利附图制作的几种方法

笔者以分配阀产品为例,论述了运用SolidWorks、AutoCAD、Word以及PowerPoint等软件制作机械产品专利附图的方法,说明了在SolidWorks中的显示参数设置、工程图的生成方法、引线和注释以及保存方法,阐述了用视图调色板生成的各种工程图在专利附图中灵活应用的方法,分析了几种软件之间文件的共享方法,比较了几种方法在图片清晰度、操作简便程度等方面的差异。实践证明,几种方法各有优劣,设计者可以根据需要选择合适的方法。

基于三维激光点云的地铁隧道特征提取方法研究

针对地铁隧道的结构化特点,为实现轨道及月台平面的自动化巡查,本文提出一种基于几何约束的轨道及平面点云特征快速提取方法。对于隧道激光点云,通过PCA估计的方法确定其点云主轴方向并将其矫正至水平;在此基础上利用直通滤波提取隧道横截面点云,通过RANSAC拟合构建横截面数学模型;然后计算截面上各点到拟合圆心的距离,依据点心距的变化提取候选轨道点与平面点;根据两组截面的特征点优化求解直线与平面方程,计算点线、点面距离,完成直线、平面的特征提取。研究结果表明,轨道检测精度较好,检测准确率高。

用于隧道位移监测的菱形布设新方法

提出了一种基于弱光栅传感器特性的监测方法,用于长期监测运营期盾构地铁隧道中存在的不均匀沉降和管片水平错动位移。将缆状弱光栅传感器经过预拉伸后,呈菱形固定在盾构隧道的壁面,通过监测弱光栅传感器的形变量,可以判别隧道结构变形的不同模式并计算出隧道变形量,满足工程所需的实时性和精度要求。依据相似比原则,设计制造了1∶5的隧道位移模型,模拟隧道管片的局部伸缩、沉降、水平位移,将光栅传感器固定在壁面上,开展了弱光栅监测灵敏度试验、不同菱形布设角度下弱光栅监测结果对比试验和竖直沉降与水平位移试验,对比监测结果与实际位移量。研究结果表明:(1)在相同沉降情况下,弱光栅菱形布设时的光栅应变量要大于直线型布设时光栅的应变量,菱形布设方法对沉降量的变化敏感度优于传统直线型布设;(2)10°~20°为弱光栅菱形布设较优的倾斜角度区间,监测结果误差较低;(3)以光缆布设倾角为15°的试验数据为基础,建立了弱光栅波长变化与管片位移的反演方程。

基于莫尔条纹的全周转角精密测量方法

由于将莫尔条纹图进行快速傅里叶变换时会导致频谱泄露,导致无法实现360°的全周精确测量,因此提出基于莫尔条纹的全周转角测量方法并搭建转角测量系统。以1°为步距,利用CMOS相机采集不同宽度的莫尔条纹图像,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)对条纹进行处理,得到光栅频谱信息。同时采用汉宁窗能量重心校正算法(Hanning-window energy centrobaric method,HnWECM)校正频谱,得到莫尔条纹图像表征转角的真实有效信息,实现全周精确测量。实验结果表明,该系统可快速精准地实现转角的全周测量,测量范围广,最大误差率为0.2433%。

ZrF_(4)生产工艺能耗分析

传统的ZrF_(4)生产工艺在气态HF氛围下进行,对高温反应设备要求高,产品纯度低,能耗高。研究设计了一种基于液态HF的ZrF_(4)生产工艺,并根据工业中的实际生产条件设计了气态HF法的工艺流程;通过Aspen Plus软件模拟,计算了上述两种工艺流程的总能耗。结果表明,每生产1 t ZrF_(4)产品,液态HF法的能耗总值为3097.813 kg标准油,气态HF法为6803.966 kg标准油。由此可见,液态HF法的工艺流程每年可节省54.47%的操作费用,具有更高的经济效益,对工业生产ZrF_(4)的低能耗转型具有重要意义。

基于OBE理念的“分段融入式”工程图学课程探索

结合现代工程图学课程体系的特点,以画法几何与工程制图课程为载体,从平面图形、基本体、立体表面交线、组合体,以及建筑工程图等方面,论述了三维建模软件Revit与工程图学课程融合的切入点,提出了基于OBE理念的“分段融入式”工程图学课程的实施方案。教学过程强调以学生为中心,通过创新设计项目引导学生协同学习,培养学生的团队协作精神和创新精神。并以长安大学为例,详细介绍了“分段融入式”工程图学课程的教学实践,包括教学内容、教学安排和实践效果。

核电厂边坡自动化监测系统的设计与实现

边坡工程具有地形险峻、地质结构复杂和事故突发等特点,影响着电厂的安全运营,对其进行变形监测是保证边坡安全运行的重要措施。随着变形监测技术越来越向着自动性、连续性、实时性以及远程控制性方向发展,将全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)、激光测缝仪和测斜仪等多元传感器技术与4G通讯技术、互联网技术相结合构建自动化监测系统,并将其应用到核电厂边坡工程的变形监测中,通过监测数据自动化接收、数据处理与分析、报表生成和预警预报等模块设计,实现了对边坡的位移、地表裂缝和深层位移等24 h远程监测,获得边坡局部和整体变形及变形趋势,做好预警预报工作,为边坡隐患核查和消除提供技术支撑。结果显示:监测数据均在预警值之内,边坡处于稳定变形状态,同时为验证GNSS位移监测系统数据可靠性,开展人工监测,并将观测成果与GNSS监测数据进行对比分析,认为该系统数据可靠性较高,满足核电厂边坡工程监测的需要。结合工程实践验证了自动化监测系统在核电厂边坡安全管理工作中的可行性,为后续相关项目的实施提供一定的借鉴意义。

湖南技工院校学生自主学习能力现状分析

对技工院校学生自主学习现状进行了调研分析,在此基础上,研究了技工院校学生自主学习能力的影响因素,对存在的问题进行了剖析,并提出了技工院校学生自主学习能力培养措施。

无人机倾斜摄影技术在测绘工程中的实施与应用

文章论述了无人机倾斜摄影具体的原理及特点,针对无人机倾斜摄影技术在当前测绘工程中所具备的技术优势,简单梳理了无人机倾斜测量技术在当前测绘中所具备的技术类型,随后针对无人机倾斜摄影技术在当前测绘工程中的技术类型展开阐述,最后论述了无人机倾斜摄影技术在当前测绘工程中的详细应用。

基于温度梯度对吸烟效果影响的仿真及系统控制研究

吸油烟机清除室内油烟气粒混合物的过程主要分为拢油烟、吸油烟和排油烟三个阶段。拢油烟的能力是吸油烟机排烟效果的首要保障,研究发现灶具在加热过程中产生的热量会在炉头和吸油烟机吸烟口之间形成温度梯度,温度梯度油烟颗粒作用产生了向上的热浮力,在热浮力的作用下,油烟颗粒混合物上升和扩散的速度也不同。从模拟仿真和实机测试两个维度进行分析,由于燃气灶和电磁灶的加热原理和热传导方式不同,分别使用燃气灶和电磁灶两种不同加热方式验证不同的温度梯度对吸油烟机吸烟效果影响。分析发现燃气灶加热比电磁灶加热油烟气粒混合物体扩散速度提升约2倍,油烟捕集率下降约12%,通过温度作为判断条件,可在不增加能耗的情况下保证吸烟效果。

GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的运用

GIS系统与数字化测绘会是当今工程测量中比较常见的一种方法,它能够在现代化的科学技术支持下,提高工程勘察工作的效率与准确性。通过对建设工程中GIS系统与数字化测绘会的技术含义的论述,对它们的发展及其在工程中的运用进行了简要的论述,同时也提出了在运用现代化测量方法时需要考虑的一些问题,以期使GIS系统和数字化测绘绘技术的运用得到更大的提高,推进现代化测绘项目的有序发展。