高速列车盘形制动器热-结构耦合方法研究

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制动过程,充分考虑制动闸片和制动盘的几何特性、运动特性和载荷工况,提出位移梯度循环法,基于ABAQUS软件建立盘形制动器摩擦副三维瞬态传热有限元模型,运用位移梯度循环法推导出热流加载式,用以计算制动过程中产生的摩擦热流,解决摩擦作用沿制动盘周向差异造成的耦合结果偏差。运用位移梯度循环法对制动盘进行热-结构耦合分析,并将仿真结果与试验数据、现场调研成果进行对比,通过仿真与试验结果的峰值温度误差率、相关性系数等统计学指标及现场调研观测结果评定该模型的计算精度及工况适用性。研究结果表明:基于位移梯度循环法的热-结构耦合模型可有效模拟制动盘在制动过程中温度变化规律且具有良好的重复性与稳定性,结构场分析出的制动盘热裂纹失效易发位置与该型号制动盘装车运用情况相符。研究成果可有效模拟高速列车在制动时制动盘的热-结构耦合过程,尤其在大轴重下的持续制动或间隔制动工况下,制动时间越长,计算精度越高。

记忆分水岭圆盘梯度膨胀模板运动视频跟踪

为进一步提高运动视频中目标跟踪检测的准确度,提出记忆分水岭圆盘梯度膨胀模板运动视频跟踪算法。对于运动视频图像采用异向扩散对运动视频图像执行预处理,降低运动目标跟踪检测存在的噪声干扰,并利用差分操作和形态学操作对运动物体外形轮廓进行提取和操作;针对分水岭算法存在的过分割问题,基于特征记忆实现分水岭算法的目标标记与分割,并基于圆盘梯度膨胀模板,实现运动目标精确检测;通过实验对比显示,所提算法在运动目标的复杂背景检测应用中,不仅可实现运动目标的检测精度提升,同时可实现算法计算速度的大幅提升。

永磁磁共振系统盘式梯度线圈的设计

针对永磁磁共振成像系统极板的形状,提出了一种平面圆盘式梯度线圈的设计方法.将电流密度在极坐标下进行傅立叶级数展开,根据误差平方和建立目标函数,使目标函数最小化,得到电流密度的表达式.应用流函数技术离散电流密度,得到线圈的绕线形式.利用Biot-Savart积分方程计算线圈绕线产生的梯度磁场来验证所设计方法的正确性.结果表明,利用该方法设计的线圈可以产生成像所需要的线性度很好的磁场.该方法也可以用于双平面盘式自屏蔽梯度线圈的设计.

用圆孔平台巴西圆盘确定岩石拉伸强度的非局部应力方法

对用圆孔平台巴西圆盘确定岩石拉伸强度的方法进行了研究。用有限元法分析了试件加载直径上的双向应力分布。由于加载直径靠近孔边处存在较大的拉伸应力梯度,如果以加载直径与中心圆孔相交点的最大拉伸应力来确定岩石的拉伸强度σt,拉伸强度的试验值会随着中心圆孔与圆盘半径之比r/R的增加而减小。采用非局部应力方法,考虑双向应力状态作用下发生破坏的Griffith强度准则的等效应力σG,在加载直径上选取材料特征尺寸,让σG"在特征尺寸上积分后取均值后得到岩石的拉伸强度σt。利用该方法得到的圆孔平台巴西圆盘测得的σt值不随r/R的变化而变化,其平均值大约为平台巴西圆盘测试值的1.23倍左右。

磁分离技术在污水处理中的应用

介绍了磁分离技术应用于污水处理的基本原理、分离方法、设备以及特点,简要讨论了该技术的应用情况并展望了该技术的发展前景。

疏散星团金属丰度样本和银盘金属丰度梯度

整理汇集了同时具备距离、年龄与金属丰度数据的疏散星团样本 ,共计 118个。利用这些资料 ,对银河系疏散星团的金属丰度分布性质进行了若干统计分析 ,进一步研究了银盘径向金属丰度梯度随时间和空间的演化情况 ,并对银盘年龄 -金属丰度关系作了讨论。

浅谈变压器绕组饼间爬电问题控制措施

介绍了变压器饼式绕组饼间爬电问题,针对问题产生的原因,分别从产品结构、绝缘件质量、绕组绕制及成品装配等方面提出了相应的控制措施。

预制表面梯度应变层增强高铁制动盘的耐磨性能

随着客运铁路高速化,列车制动盘的磨损日益加剧,严重威胁列车服役的安全性。为了提高低碳马氏体钢制动盘的耐磨性,采用表面机械研磨处理(SMAT)技术在材料表面制备梯度组织,进而延长材料的服役寿命。结果表明:经SMAT处理后,样品表面形成厚约180μm的梯度应变层,切应变沿深度呈梯度分布。板条马氏体被挤压成塑性流线,在最表层形成亚微米晶和条状结构。微米划痕试验发现,样品表层材料的硬化率和摩擦性能随着深度呈梯度变化,耐磨性相比基体增强了1.2倍。在循环应力作用下,靠近样品表面的马氏体晶粒被细化,最表层材料的位错密度比基体提高了14.6倍,从而提高了制动盘钢的表面硬度和耐磨性。此外,与其他铁路耐磨材料相比,样品表现出较高的应变硬化速率。研究成果可为制动盘梯度应变层的工程应用提供参考。

基于多孔弹性模型的脊椎关节生物力学特性和体液流动特性研究

建立了L4/L5段人体腰椎关节的非线性多孔弹性有限元模型,并对其施加1000N振动载荷1h,考察在不同的振动频率(1Hz、4Hz、8Hz、11.5Hz、15Hz)下腰椎关节的变形、应力分布和体液流动情况;并对不同频率作用下脊椎组织的生物力学特性进行了对比分析。结果表明,在不同频率振动载荷下,脊椎模型的应力分配、体液流量都呈现与振动载荷不同的周期性波动变化。振动载荷频率等于腰椎关节的固有频率11.5Hz时,椎间盘应力分配和体液流量波动的幅值最短;而振动频率为4Hz、8Hz、15Hz时各项指标波动的幅值比11.5Hz时小。振动过程中,椎间盘内外压力梯度的变化引起体液的流动,振动时间越长,总流失量越大。

面向梯度温度场的钛合金盘坯加热试验研究

面向梯度温度场设计了局部热保护的钛合金盘坯缩比件加热实验方案,并通过试样边缘、过渡区和中心的温差确定温度梯度的变化。对比研究了到温加热与随炉加热两种加热方式,发现到温加热方式可获得更明显的温度梯度。此外,分析了影响钛合金盘坯温度梯度分布的显著工艺参数。当几何因素一定即试样的尺寸和形状不变时,到温加热温度对试样边缘和中心的温差有着显著影响,到温加热温度越高,温度梯度越明显。发现试样尺寸越大,试样温度梯度越大。随着换热面积增大、环境温度升高和环境与试样温差的增大,对流换热系数减小。

中国避雷器的现状与发展

依据避雷器的国际、国家、行业标准,主要结合自己长期的科研、管理经验,概括性地总结出了中国避雷器的现状,中国避雷器制造技术已居世界一流水平,主要表现在电压等级高、产品种类全、投运数量多等方面。这并非意味着中国避雷器毫无问题,相反仍有许多问题需要解决,突出表现在原材料、零部件的均一性差,附属产品的事故率高。除进一步改善各种电压等级,各种类型避雷器的老化、密封、机械耐受、压力释放等重要性能,并拓宽其使用场合,今后的重点是研发高梯度电阻片,推广GIS型避雷器等开创性工作。

低场强磁共振梯度回波在颈椎间盘突出中的应用价值

目的探讨低场强磁共振梯度回波在颈椎间盘突出中的应用价值。方法对176例患者颈部MRI资料回顾性分析,对比横断T1WI、T2WI、T2*WI对椎间盘突出的显示率并作统计学处理。结果176例中共有椎间盘突出416个,其中T1WI显示70个(占16.82%),T2WI显示304个(占73.07%),T2*WI显示406个(占97.59%)。结论低场强磁共振梯度回波能更好的显示颈椎间盘突出,可作为颈椎常规检查序列,以弥补自旋回波的不足。

MRI冠状面多回波回复梯度回波序列对椎间孔外型腰椎间盘突出症的诊断价值

目的探讨MRI冠状面多回波回复梯度回波(C-MERGE)序列对椎间孔外型腰椎间盘突出症(ELDH)的诊断价值。方法横断面研究。纳入2019年3月—2023年4月滨州医学院烟台附属医院和烟台市烟台山医院经手术及组织病理确诊的ELDH患者50例,其中男29例、女21例,年龄22~82(58.1±11.3)岁,病程2~24(8.1±3.8)个月,患者均为单侧单节段受累,受累节段为L_(2/3)1例、L_(3/4)4例、L_(4/5)17例、L_(5)/S_(1)28例。所有患者接受C-MERGE和冠状面T_(2)加权像(C-T_(2)WI)两种序列的MR扫描。观察并比较两种序列对突出椎间盘的检出率和受压神经根(神经根成角、变细、深压迹和肿胀)的显示率,并对两种序列图像清晰度评分。结果本组50例患者C-MERGE和C-T_(2)WI序列对突出椎间盘的检出率分别为100%(50/50)、94%(47/50),差异无统计学意义(χ^(2)=1.33,P=0.250)。C-MERGE序列对神经根成角、变细、深压迹、肿胀的显示率分别为78%(39/50)、60%(30/50)、72%(36/50)、46%(23/50),高于C-T_(2)WI序列的64%(32/50)、40%(20/50)、52%(26/50)、28%(14/50),差异均有统计学意义(χ^(2)=5.14、5.79、5.79、5.82,P值均<0.05)。C-MERGE序列的突出椎间盘以及神经根成角、变细、深压迹、肿胀的图像清晰度评分均为3.00(3.00,3.00)分,高于C-T_(2)WI序列的2.00(1.00,2.00)、2.00(1.00,2.25)、2.00(1.00,2.25)、2.00(1.00,2.00)、2.00(1.00,2.00)分,差异均有统计学意义(Z=6.13、5.40、5.40、5.56、5.83,P值均<0.001)。结论相比于C-T_(2)WI,C-MERGE对突出椎间盘和神经根受压程度的显示更敏感,也更清晰,可作为常规横断面、矢状面MRI的重要补充序列,是ELDH有效的影像学诊断方法之一。

考虑应力梯度影响的圆孔圆盘试件岩石抗拉强度确定方法

为了考察中心圆孔圆盘试件点应力法确定的岩石抗拉强度值严重偏高的问题,采用ANSYS有限元软件,对径向加载作用下舍有不同中心圆孔圆盘试件模型的受力进行了模拟分析,结果表明,圆孔圆盘加载直径上存在应力梯度,且随着中心孔径增大,其范围存在先增大后减小的规律。通过对含有不同中心圆孔的石灰岩试样进行劈裂加载试验,并对试件的破坏模式进行了分析,提出了一种考虑应力梯度范围影响的岩石抗拉强度确定方法,对于采用圆孔圆盘试件确定岩石的抗拉强度有重要的意义。

航空发动机轮盘中心孔模拟试验件设计方法及试验验证

依据涡轮盘有限元计算结果,确定盘心考核位置处的应力状态,并将周向应力和轴向应力比值以及轮盘中心孔处周向应力沿径向的应力梯度作为设计指标,保证模拟件应力状态与实际轮盘一致。针对轮盘中心孔考核位置,本文共设计两类模拟件:一是反映双轴应力状态的多轴模拟件,二是反映应力梯度的平板缺口模拟件。分别采用两种试验件,结合轮盘实际载荷条件开展低循环疲劳试验,并对试验结果进行统计分析。进而,采用多轴疲劳寿命预测模型及考虑应力梯度影响的寿命预测模型对两种试验件的疲劳寿命进行评估,双轴模拟件的预测结果均在2倍分散带内,平板缺口模拟件的预测结果均在3倍分散带内,此寿命预测结果对实际轮盘设计具有参考价值。

用于增加细菌敏感性的氧氟沙星脂质体的制备和体外评价

目的制备氧氟沙星脂质体以增加细菌对药物的敏感性,并对其进行体外评价。方法以磷脂和胆固醇为材料,以pH梯度法制备氧氟沙星脂质体;考察pH值,水浴温度和时间对脂质体包封率的影响。测定脂质体的粒径并进行电镜观察;以生理盐水为介质考察脂质体的体外释放;使用纸片扩散法和稀释法测定氧氟沙星脂质体和溶液对金黄色葡萄球菌的抑菌效果。结果当pH值为7.0,水浴温度为50℃,水浴时间为5 min时,脂质体的包封率最高,为82.40%。氧氟沙星脂质体的平均粒径为174 nm,电镜下形态良好。脂质体在体外具有缓慢释放氧氟沙星的性质。氧氟沙星脂质体和溶液以纸片扩散法测定的抑菌圈直径相同,而以稀释法测定的最低抑菌浓度分别为0.39和0.78μg.mL-1。结论 pH梯度法可制备包封率较高的氧氟沙星脂质体;氧氟沙星装载于脂质体后可增加对金黄色葡萄球菌的敏感性。