矿化煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀性能

为研究微生物菌液浓度、尿素浓度、钙离子浓度、煤矸石取代率对矿化煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,开展4因素3水平正交试验。结果表明:微生物矿化技术可显著提升煤矸石混凝土力学性能,煤矸石混凝土强度影响排序为煤矸石取代率>菌液浓度>钙离子浓度>尿素浓度,微生物矿化煤矸石混凝土力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能的最优配比为:菌液浓度4×10^(8) cells/mL、尿素浓度0.9 mol/L、钙离子浓度0.2 mol/L、煤矸石取代率30%;硫酸盐与水化产物反应生成钙矾石是硫酸盐干湿循环前期质量和抗压强度提升的主要原因,也是后期表观形态盐化、体积膨胀、鼓包掉落、强度降低的主要原因。研究成果可为微生物矿化煤矸石混凝土力学和耐久性提供试验依据。

夏热冬冷地区既有住宅立面低碳优化研究——以苏州地区为例

夏热冬冷地区建筑采暖和制冷的能源消耗正在迅速增加,从而导致碳排放的增加。通过模拟试验,以建筑碳排放和经济成本为效果导向。基于苏州的既有住宅,选取了外墙保温层厚度、窗户类型和气密性作为研究变量,设置正交试验,采用软件模拟计算得出每种优化策略的碳排放和建筑的生命周期成本。结果表明:从减少碳排放的角度出发,与样本建筑相比,最优方案的碳排放降低了59.4%,生命周期成本减少了62.3%。得到了适合夏热冬冷地区老旧小区住宅建筑低碳优化组合方案,给决策者在既有建筑改造中提供量化指导。

冀北地区农村住宅生命周期碳排放分析与低碳设计策略研究

冀北地区农村住宅体形系数大,围护结构热工性能差,且由于盲目追求院落空间以及窗户面积,缺乏对节能减排的思考,普遍存在碳排放高的问题。通过构建冀北地区农村住宅建筑基准模型,选取建筑朝向、建筑层高、南向窗户尺寸、围护结构构造等因素,进行了冀北地区农村住宅碳排放单因素分析与正交试验,研究了各因素对建筑碳排放的影响趋势与最优低碳设计方案。结果表明:围护结构构造是影响冀北地区农村住宅生命周期碳排放的主要因素,其次是建筑层高、南向窗户尺寸及建筑朝向;基于冀北地区农村住宅建筑基准模型,得到的最优低碳设计方案中建筑朝向为南偏西15°,建筑层高为3.0 m,南向窗户宽度为2.8 m,围护结构构造为20 mm混合砂浆+250 mm草砖+饰面层,建筑生命周期单位面积碳排放量为3472.01 kgCO_(2)e/m^(2),相比于普通标准农村住宅,降低了约62.4%。

某车型后地板零件基于AutoForm的全工序模拟

分析某车型后地板零件的成形工艺,并采用Auto Form软件建立了后地板零件的全工序数值仿真模型。通过采用正交试验设计,分析拉延成形阶段的压边力、凸凹间隙和拉延速度3个因素对成形零件的减薄率和次应变的影响。采用多目标优化确定压边力、凸凹间隙和拉延速度的最优参数组合。实验结果表明,采用全工序模拟和正交实验设计能够有效避免成形缺陷和确定成形参数,为实际生产做指导。

兼顾生产周期约束的模具制造系统双重资源优化配置方法

针对模具生产周期的车间单元构成模式、缓存区大小、调度策略等要素无法用封闭形式描述的问题,提出一种基于回归统计的近似方法。该方法用近似约束替代原有无法用封闭形式表示的约束,把原问题转化为近似优化问题。通过求解近似优化配置问题的最优解,获得原问题的近似解。首先建立双重资源配置仿真实验平台,基于仿真实验部分数据,利用回归分析分别获得平均产能与平均生产周期约束的多元线性回归方程。通过回归方程替换原有的两个不能用封闭形式表示的约束条件,获得近似优化配置数学模型。用线性整数规划求解数学模型,得到近似优化配置问题的最优解,即原问题的次优解。仿真实验检验结果表明,采用所提方法求解无法用封闭形式描述的约束条件的资源优化问题是可行有效的。

有机朗肯循环在多品位余热发电中的应用

低温余热的充分利用能够有效提高能源的利用效率、降低生产企业的能耗。本文以含硫天然气净化厂生产过程产生的余热为研究对象,对余热资源品位、余热回收潜能进行了分析和评价。通过对不同的余热发电方案进行分析对比,提出了以有机朗肯循环(ORC)为基础的多品位余热发电方案(MG-ORC),并对该发电方案进行了热力学分析。借助正交实验手段和多目标优化方法,对不同循环工质条件下MG-ORC发电方案的性能进行了对比分析,结果表明:工质R-600较其余4种工质表现出更优的综合性能,MG-ORC发电系统热效率为17.7%,净输出功率约2600kW。MG-ORC发电方案能够有效合理利用含硫天然气净化厂产生的余热,实现了能源的按质用能和梯级利用。

季节性冻融对东柳沟流域风沙土分离能力的影响

季节性冻融是影响我国内蒙古地区风沙土侵蚀的重要因素之一,为研究冻融作用与水动力条件对风沙土分离能力的影响,本文采用正交实验的方法,通过人工冻融和室内放水冲刷实验,对内蒙古东柳沟流域的风沙土分离能力的变化特征进行研究。结果表明:1)坡度、流量、土壤含水量、冻融循环次数和土层深度对土壤分离能力均具有显著影响(P<0.05),风沙土分离能力对各因素敏感程度大小为:坡度>流量>冻融循环次数>土壤含水量>土层深度;2)风沙土分离能力与流量和坡度呈正线性相关(R2>0.94),土壤分离能力的临界流量是0.07 L/min,临界坡度是6%;3)土壤含水量、冻融循环次数和土层深度主要是通过改变土壤性质来间接影响风沙土分离能力:土壤含水量较高较低都会导致土壤分离能力增加,当土壤含水量为6%时,风沙土分离能力最小。土层深度对土壤分离能力的影响与土壤含水量的影响基本一致,中间土层分离能力较小。土壤分离能力随冻融循环次数的增加显著增加,但是10次循环后逐渐减小并趋于平缓。研究结果表明,冻融作用增大了风沙土分离能力,可导致季节性冻融区春季解冻期土壤侵蚀量增加。本研究可为季节性冻融区风沙土侵蚀机理的研究提供参考。

基于综合平衡法的RHCM成型LCD电视机前面壳工艺优化研究

在综合利用正交实验法、CAE 分析和数据处理技术的基础上,对快速冷热成型技术(RHCM)成型 LCD 电视机前面壳成型工艺进行了优化研究。通过实验设计及数值模拟获得样本数据,结合方差分析技术确定了该产品各成型品质指标的显著性影响因素;进而通过级差分析和综合平衡分析研究得出了该产品的最佳工艺因素组合,并经实验验证了该优化组合的工艺可行性。

加筋作用对冻融后土体性质变化规律的影响

为探究初始含水率、压实度、加筋间距、冻融次数、冻结温度和上部荷载等因素对土体冻融作用强弱的影响,以沈阳地区粉质黏土为研究对象,采用25组室内冻融循环正交试验分别测得各因素组合下土体上、中、下3个部位冻融后土体含水率,利用SPSS软件拟合不同影响因素组合下各高度处的含水率的回归方程,分析了各因素在垂直方向上对含水率变化规律的影响。结果表明:冻融循环为1次且冻结温度分别为-5,-10,-15℃或冻融循环为3次且冻结温度分别为-5,-10,-15,-20,-25℃时,冻融后土体上部含水率较大,其他加筋方式均呈现下部含水率较大。其中,当加筋间距为150mm和200mm时,冻融后土体含水率值呈现为下部>中部>上部。土体内加入格栅有利于冻融后液态水的下渗。当初始含水率相同时,冻融后土体各高度处的含水率随冻融次数的增加而增加。加筋间距对冻融后土体中部和下部含水率的影响最为显著,与冻融次数的交互作用对中部含水率有着显著影响。因此,较小的初始含水率和较小的加筋间距有利于增强冻融后土体的强度,为季冻区实际工程的施工提供理论基础,使加筋材料能够更合理化和高效化的利用。

正交设计法优化碳纤维表面连续镀镍工艺及性能

采用正交设计法,以镀镍碳纤维镀层电阻率为考察目标,对碳纤维表面连续电镀镍工艺参数进行优化。采用L9(33)正交试验对碳纤维表面进行电镀镍处理,电镀温度、电流密度、电镀时间作为3个因素。采用冷热循环法测试镀镍碳纤维镀层和碳纤维的结合力,采用X射线光电子能谱仪研究镀镍碳纤维镀层的元素组成及化学状态,采用电子万能材料试验机测试镀镍碳纤维的力学性能。结果表明:最优的碳纤维表面镀镍处理条件是:电镀温度50℃,电流密度0.5 A/dm2,电镀时间6min。镀镍碳纤维镀层和碳纤维是通过Ni—C—O键实现紧密结合的,部分表层金属镍被氧化生成了NiO。由于镀层的存在,使得镀镍碳纤维和树脂间的界面结合力发生了改变,从而导致镀镍碳纤维的力学性能有所下降。

基于正交试验法优选往复短循环走丝电加工参数的研究

在往复短循环电火花线切割机床加工中,影响工艺指标的因素很多,而且是相互关联的,本研究通过正交试验研究各电参数对工艺指标的影响及其程度,指出如何根据加工要求选用合适的往复短循环走线电加工参数。

盐碱溶液对混凝土抗冻性能的影响

基于盐碱寒冷地区的工程环境与混凝土的配制特点,模拟配制了SA溶液,采用正交方案试验研究了SA溶液及水灰比、含气量和粉煤灰掺量3个参数对混凝土抗冻性能的影响.结果表明,由于产生渗透压和结晶压,盐碱溶液对混凝土的抗冻性能有严重的影响.水灰比为0.40的混凝土,置于SA溶液中的最大冻融次数比相应的置于水中的最大冻融次数平均减少22.5%;含气量对混凝土抗冻性能的影响最大,水灰比次之,粉煤灰掺量最小;随着含气量增加,最大冻融次数增大,当含气量从3.0%增大至6.0%时,最大冻融次数的增加幅度较小;随着水灰比和粉煤灰掺量的增大,最大冻融次数减小;孔结构是影响混凝土抗冻性能的最根本因素,优化孔结构是改善混凝土抗冻性能的核心技术措施.

盐冻融和重复荷载作用下沥青混凝土开裂的细观分析

选用普通沥青混凝土、玄武岩纤维沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土、玄武岩纤维+SBS改性沥青混凝土为研究样本,采用数字图像相关(DIC)技术,从细观角度对重复荷载作用下4种沥青混凝土小梁试件进行全局位移、应变测量,并对其裂缝发展进行时间及空间上的分析;以融雪剂(盐溶液)冻融循环作用下裂纹稳定发展阶段的应变集中速率为指标,采用正交试验极差分析和方差分析,研究玄武岩纤维、冻融循环次数、盐溶液(NaCl、CH_(3)COOK、CaCl_(2))对沥青混凝土小梁试件应变集中速率的影响.结果表明:玄武岩纤维沥青混凝土的寿命与应变集中程度有很大关联;SBS改性剂与玄武岩纤维的加强方式有互补性;在相同盐冻融循环条件下,玄武岩纤维的加入可以减小沥青混凝土的应变集中速率;盐溶液对沥青混凝土应变集中速率的影响大小依次为CaCl_(2)、NaCl、CH_(3)COOK;盐冻融的主要作用方式依旧是冰冻结晶刺入.

复合制冷循环间接空冷系统高温时段排汽状态分析与实验研究

基于复合制冷循环间接空冷(简称复间冷)系统的结构形式和传热过程,针对复间冷系统制冷循环,建立换热过程计算模型,并进行汽轮机排汽耦合制冷循环的动态模拟正交实验.结果表明:制冷循环运行约500s后,排汽温度趋于稳态工况,随着排汽热负荷的增加、环境气温的升高以及迎面风速的减小,排汽温度升高,实验结果与600 MW机组的模拟计算结果一致.

D2-FBGA热循环载荷下的结构参数优化

利用动态机械分析仪(DMA),测定环氧模塑封材料(EMC)的粘弹性数据;经过数据拟合处理,得到有限元仿真所需的相关参数。将D2-FBGA中芯片厚度、粘结剂厚度、部分EMC厚度及基板厚度作为优化参数,选用正交实验设计,建立了这四个参数的正交表;并用MSC、Marc,计算了D2-FBGA在热循环载荷下的热应力分布。通过统计软件stata,建立了最大等效应力与上述参数的关系的回归方程;分析了各个结构参数对器件最大等效应力的影响程度;使用单纯形法,得出一组最优结构参数及对应的最大等效应力值。结果表明:通过优化,器件的最大等效应力从90.58 MPa下降到66.84 MPa,优化效果明显。

SBS改性沥青在盐冻循环条件下的正交试验研究

考虑冰冻温度、融雪剂浓度、冻融循环次数,并选取相应的因素水平,利用正交试验分析方法,对SBS改性沥青在盐冻循环前后的感温性能、高低温性能指标进行了测试。结果表明,冰冻温度、融雪剂浓度、冻融循环次数对温度敏感性的影响程度为:融雪剂浓度>冻融循环次数>冰冻温度;对高低温性能的影响程度为:冻融循环次数>融雪剂浓度>冰冻温度;融雪剂浓度的变化对SBS改性沥青的感温性能、高低温性能影响较显著,融雪剂对SBS改性沥青中某些成分(改性剂)有破坏作用。

空间核能布雷顿循环系统热力学参数分析及优化

在深空探索快速发展的背景下,空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一。与地面发电站不同的是,空间能量转换系统要兼顾系统效率和轻量化的要求,而系统关键参数对系统的效率和质量等性能有着重要的影响。因此,开展热力学参数分析和优化对空间核能布雷顿循环系统的设计具有重要意义。通过建立空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型,以“质量比功率”为性能优化目标,研究压气机进口温度、压气机压比和涡轮进口温度等参数对系统性能的影响,并采用正交实验法进行优化分析。结果表明,压气机进口温度和压气机压比存在最优值使质量比功率取得最小值,涡轮进口温度升高有利于提高系统的发电效率和降低系统质量。涡轮进口温度的最优值为1500 K,压气机进口温度的最优值范围为416~508 K,压气机压比的最优值范围为2.4~3.1。

高质量浓度四氯化钛废水资源化处理研究

采用化学沉淀-焙烧法资源化处理高质量浓度四氯化钛废水,研究了沉淀p H条件、焙烧温度和焙烧时间对反应产物中二氧化钛含量(质量分数)的影响,通过正交试验得到的最佳沉淀p H、焙烧温度和焙烧时间分别为7、500℃、2 h,在该条件下回收得到的二氧化钛含量达到63.53%,实现了废水的资源化利用。

复杂结构制品高光注射数值模拟分析及工艺优化

以咖啡机壳体为研究对象,根据高光注射工艺要求,对成型制品注射工艺进行模拟分析,以注射过程中的熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间、注射时间5个工艺参数作为影响因素,以翘曲变形量、缩痕指数、成型收缩率为主要评价指标,运用正交试验设计法与极差分析法得出影响高光注射成型的显著性因素,通过综合平衡法并使用Taguchi技术中的信噪比进行衡量,得到成型制品的最优工艺参数组合。

复合助剂改性混凝土的抗硫酸盐侵蚀性研究

采用正交试验方法,研究了干湿循环与硫酸盐侵蚀作用下水胶比、胶粉掺量、硅粉掺量以及消泡剂掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀性的影响。结果表明,各因素影响混凝土抗硫酸盐侵蚀性的主次顺序是水胶比最大,胶粉掺量次之,硅粉掺量和消泡剂掺量最小;随着水胶比的增大以及胶粉和硅粉掺量的减小,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低;水胶比为0.35,胶粉掺量为8.0%,硅粉掺量为6.0%,消泡剂掺量为0的混凝土抗硫酸盐侵蚀性最强。干湿循环加剧了硫酸盐侵蚀的破坏效应,使混凝土的强度和抗侵蚀性降低。