不同特征波纹管内流动特性分析

为探究不同特征波纹管内部流场的分布特性,基于ANSYS CFX软件,采用进口质量流量和自由出流的数值计算条件,通过对k-ε湍流模型的数值模拟,揭示了不同弯度、波节数和大小的波纹管内部流动特性和压力场分布规律,计算了相应工况下的水头损失。结果表明:(1)波纹管的弯度、波节数和大小都对其内部流场和产生的水头损失有较大影响;(2)不同弯度波纹管内部流体域的静压和流速分布趋势整体相同,从进口至出口,管内流体的静压和流速逐渐减小,随着弯度增加,进口端流体的静压逐渐增大,出口端流体的静压逐渐减小,不同弯度波纹管波节边缘流体流速都较小,中间部位流体的流速较大;(3)波纹管弯度为180°时,随着波节数的增加,管内流体域静压的变化趋势整体相同,平均最大流速呈递增趋势;(4)波纹管弯度为180°且波节数为25时,随着波纹管整体逐渐缩小,管内流体静压与流速迅速增大,X-Y截面流体静压与流速变化趋势整体不变;(5)波纹管内流场产生的水头损失与弯度和波节数呈正相关,与大小呈负相关。为波纹管的优化设计和改进以及安装使用提供参考与合理建议。

静磁场通过促进骨重建和血管生成治疗股骨头坏死

目的:探究静磁场对股骨头坏死大鼠骨重建和血管生成的影响。方法:45只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠按照随机数字表法分为假手术组(Sham组,n=15)、股骨头坏死组(ON组,n=15)和股骨头坏死静磁场治疗组(ONS组,n=15)。手术切断大鼠股骨头圆韧带、结扎股骨颈,制造股骨头缺血性坏死模型,使用本课题组研发的200 mT静磁场装置对大鼠进行为期4周的治疗。骨密度仪检测大鼠ON组股骨头组织的骨密度(BMD)和骨矿含量(BMC)。HE染色、MacNeal′s染色、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色评估组织学改变。Western印迹方法检测Runt相关转录因子2(RUNX2)和活化T-细胞核因子1(NFATc1)重组蛋白的表达水平。墨汁灌注实验分析股骨头血管生成情况。结果:与ON组相比,ONS组大鼠股骨头BMD与BMC均增加(t=-5.372、-4.584,均P<0.001)。静磁场抑制了ON组大鼠骨量减少(t=-4.038,P<0.001)、成骨细胞数/骨表面下降(t=-8.227,P<0.001)、破骨细胞数/骨表面增加(t=4.116,P<0.05)和血管生成减少(t=-3.613,P<0.01)。此外,静磁场使RUNX2表达增加(t=-5.850,P<0.01),NFATc1表达降低(t=3.618,P<0.05)。结论:静磁场通过改善骨重建和血管生成,达到治疗股骨头坏死的目的。

管道清扫机器人的研究及在粮油行业中的应用

针对现有管道清扫机器人的工作原理、结构、特点、存在的问题,对其结构进行新的设计。新设计的自动行走、粉尘防爆、长度定位和多模式操作,具有结构简便、电气粉尘防爆的优点,该新设计的多模式操作适用于多种集尘环境的清扫工作,同时拓展了粉尘防爆场合的应用。最后阐述了该新设计的优点、特点及其使用前景。

基于放宽静稳定度空空导弹重定向研究

采用放宽静稳定度设计,利用空空导弹静不稳定性产生的气动力矩,设计了空空导弹重定向使用流程,提出了空空导弹完成重定向的运动学标志。根据细长体理论和粘性横流理论分析了空空导弹重定向过程中的气动力和力矩,认为无控细长旋成体无法满足本文提出的完成重定向的运动学标志,必须增加气动舵面或直接力等控制方式。以大长细比鸭式舵身的简单组合体为研究对象,采用工程理论方法获取0°~180°攻角范围内气动特性,并计算了重定向过程中空空导弹轨迹和姿态。结果表明,本文提出的基于放宽静稳定度的重定向技术能够在1.15 s内实现空空导弹安全、快速、稳定的重定向。最后,分析了空空导弹重定向过程中应该注意的关键设计问题。

桩头静态劈裂技术应用与破裂机理

为提高桩头静态劈裂技术在实际工程中的破桩效果,根据工程实际情况对现有技术方案做出优化,设计了“中心2孔+环布4孔”的布孔形式,并进行现场试验验证该方案的可行性,同时为深入研究桩头破裂机理,以试验参数为基准,采用Abaqus软件预插内聚力单元进行数值仿真,对比研究了优化前后两种布设形式下模型的损伤开裂情况。研究结果表明:对于直径500 mm的灌注桩,采用“中心2孔+环布4孔”的布孔形式,在5 h左右能够使桩头完全劈裂,且表面大致呈“工”字形以5条裂纹发展,能取得较好的劈裂效果;静态劈裂过程,孔壁处最先产生损伤裂纹,并沿最大主应力方向延伸贯通,随后裂纹宽度不断增大,桩头劈裂;在靠近钢筋位置处布设劈裂孔,有利于减少钢筋的受力变形。研究成果为桩头静态劈裂技术方案的设计和优化提供参考。

基于改进的磁场检验和主方向算法的行人航向估计

针对以惯导为核心的行人定位算法存在航向角失真的问题,提出了一种融合惯性测量单元(IMU)和磁力计的行人导航算法,利用步幅航向的变化量将行人的运动分为直线行走和曲线行走两部分,当检测到行人直线行走时,提出一种实时建立主方向的自适应航向角漂移修正算法,对航行角误差进行补偿;当行人曲线行走时,辅助地磁场信息,使用磁场强度、地磁倾角、惯性导航系统(inertial navigation system, INS)与磁力计解算的航向角之差这三个特征值构建广义似然比检验量,对磁场进行判断获得稳定状态磁场信息,通过卡尔曼滤波对航向角误差进行补偿。将传感器置于足部进行实验,实验结果表明,两种算法可以实现优势互补,有效地抑制地磁信息的干扰,提高导航精度,算法结果相对于无航向角修正的零速修正算法、零角速度更新算法和单独使用磁力计进行融合的算法,定位误差分别降低了91.02%、82.93%和61.39%,室外和室内终点定位误差分别为4.545 4 m和0.543 6 m,占总路程的0.69%和0.17%。

长螺旋扩底压灌桩臂式扩底钻头开发研究

臂式扩底钻头是长螺旋臂式钻扩底压灌桩施工装备中的核心设备,对成桩质量和施工效率起到关键作用。根据长螺旋扩底桩的工艺原理、适用场地和承载要求等因素,对扩底钻头结构进行整体设计,并对长螺旋扩底桩扩底钻头的扩孔爪头施工中受自重、扭转、土压等工况下的局部静强度进行分析,推导出扩孔直径液压推杆伸长量与扩孔直径的关系和扩孔直径计算公式。可为扩底桩设备的设计和施工提供借鉴。

基于多尺度融合预测模型的航空发动机剩余寿命预测

针对大多数基于数据驱动的航空发动机剩余寿命预测方法未细分其退化过程与复杂输入数据之间的关系,无法准确识别和提取关键特征的问题。提出一种基于多尺度融合预测模型(MSF)的航空发动机剩余寿命预测方法。该方法利用静态协变量编码网络(SCCN)和变量选择网络(VSN)针对输入数据类型进行特征选择,将SCCN生成的静态协变量连接到模型的不同位置,以提升模型捕捉不同尺度时间特征的能力,并融入门控残差机制构建模型基本框架,既能提高模型的适应性也能保证信息在网络中传递的效率,采用分位数误差作为损失函数实现了多尺度的预测,有效的提高了预测的准确性。在CMAPSS涡扇发动机数据集上进行实验分析,FD002、FD004测试集的预测精度分别达到91.9%和92.4%,通过与其他深度学习方法进行对比,RMSE最优值分别提高15.54%和16.91%,Score最优值分别提高83.21%和78.78%。

JX4D24缸体冷芯工艺外观孔眼缺陷成因与对策

针对JX4D24发动机缸体冷芯盒工艺外观孔眼缺陷问题,在分析了发动机缸体铸件结构特点和铸造工艺方法的基础上,探究了发动机缸体外观孔眼缺陷产生的原因,提出了增加排气、增加局部加工余量、提高浇注温度、优化浇注系统等改善措施。改善实施后缸体外观孔眼类缺陷比例降幅达60%,极大地提升了JX4D24发动机缸体冷芯盒工艺的产品质量。

Confirmation of the First Law of Thermodynamics in Theory and Extended Bernoulli Equation

The internal energy change of ideal gas does not depend on the volume and pressure. The internal energy change of real gas has not any relation with the volume and pressure, which had been proved. If the internal energy change had not any relation with the volume and pressure, we could confirm the first law of thermodynamics in theory. Simultaneously, the internal energy change is the state function that shall be able to be proved in theory. If the internal energy change depended on the volume and pressure, we could not prove that the internal energy change is the state function and the chemical thermodynamics theory is right. The extended or modified Bernoulli equation can be derived from the energy conservation law, and the internal energy change, heat, and friction are all considered in the derivation procedure. The extended Bernoulli equation could be applied to the flying aircraft and mechanical motion on the gravitational field, for instance, the rocket and airplane and so on. This paper also revises some wrong ideas, viewpoints, or concepts about the thermodynamics theory and Bernoulli equation.

煤矿刮板输送机机头架的静力学分析与结构优化设计

机头架是刮板输送机中比较重要的结构件。本文以SGD420/22型刮板输送机机头架为对象开展优化设计工作,利用SolidWorks和ANSYS Workbench软件建立静力学有限元模型,分析发现结构的最大应力和最大应变分别为57.404 MPa和0.111 95,安全系数高达4.09,基于拓扑优化技术对机头架开展结构优化设计工作,经过6次优化后机头架的安全系数降低至1.28,既保证了机头架的稳定可靠运行,又降低了加工制作成本。通过12个月时间的工程实践应用,验证了机头架结构优化的可行性。

前庭康复治疗双侧前庭病60例

目的:探讨双侧前庭病患者在前庭康复治疗后的疗效。方法:选择2020年2月至2022年5月至辽宁中医药大学附属医院耳鼻咽喉头颈科眩晕诊疗中心检查、诊断为双侧前庭病并进行前庭康复治疗的患者共60例,全部患者均进行4周前庭康复训练。比较康复治疗前后冷热气试验、视频头脉冲试验、静态平衡仪的数据及眩晕残障程度评定量表(Dizziness Handicap Inventory,DHI)评分。结果:治疗前后冷热气试验左右侧眼震高峰慢相速度之和、视频头脉冲试验左右水平半规管增益、静态平衡仪Romberg率(即闭眼与睁眼测试时姿势图面积的比值R_(ENV)、长度的比值R_(LNG))以及治疗前后DHI评分比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:前庭康复治疗对双侧前庭病患者有确切的疗效。

光伏水泵系统负载配置的最优选择

分析了影响光伏水泵系统负载配置最优选择的诸要素。对负载配置中静态扬程的选择作了较详尽的分析计算,得出以每峰瓦太阳电池水能当量值最大为目标的光伏水泵系统负载配置的最优解。

喷射成形时雾化压力与静压头对雾化熔滴尺寸影响的理论分析

本文建立了静压头、雾化压力与雾化熔滴尺寸的模型关系。雾化压力一定,雾化熔滴质量中值直径随静压头的减小而减小;静压头一定,雾化熔滴尺寸随着雾化压力的增加而减小。通过模型,调节雾化压力以适应静压头变化引起的金属液体质量流率变化,以期得到具有合适尺寸的雾化熔滴,优化沉积坯组织。

某隧道盾构刀盘仿真与力学性能研究

针对以长沙某地铁施工的地质条件为依据设计的盾构刀盘,利用SOLIDWORKS建立刀盘三维精确模型,通过ANSYS软件对盾构刀盘在土压平衡和土压不平衡两种工况下的受力特性进行了具体分析,得到两种工况下的应力和变形分布;同时对刀盘进行模态分析,得到了刀盘的固有振动特性。结果表明:危险截面均位于牛腿与面板交界处,土压不平衡下刀盘最大应力为230 MPa,最大变形为2.1 mm;土压平衡下最大应力为143 MPa,最大变形为1.63 mm。刀盘的最大应力小于材料的屈服极限345 MPa,变形相对刀盘尺寸不大,满足强度和刚度要求。根据模态分析可知刀盘的激励频率小于刀盘固有频率,刀盘不会发生共振,刀盘满足动力学要求。

静态顶空气相色谱法测定涂料与胶粘剂中的苯系物

采用静态顶空气相色谱法对涂料与胶粘剂中的苯、甲苯和二甲苯3种苯系物的含量进行测定,最佳气液相平衡条件:气液相比2:1,平衡温度70℃,平衡时间20 min。从顶空样瓶顶部取气体样品50 μL进样作气相色谱测定。苯、甲苯和二甲苯质量浓度在100～1 000 mg·L^(-1)范围内与峰面积呈线性关系,平均回收率在99.3%～101.7%范围内,相对标准偏差(n=5)为1.6%～4.7%,检出限分别为0.074,0.106,1.292 mg·L^(-1)。

光伏扬水系统的优化设计

水泵选型和光伏阵列峰值功率影响光伏扬水系统的扬水能力及运行效率,以实际扬程和日供水量为基本性能指标,研究光伏扬水系统的配置优化问题。对多种规格通用离心式水泵在不同转速、不同扬程条件下的运行特性进行全面测试,通过对扬水效率的分析比较,总结不同太阳辐射条件下水泵的优化选型以及光伏阵列的功率匹配规则,从而达到在满足扬程和流量需求的前提下提高系统运行效率、减少太阳电池组件的使用量、降低系统成本的目的,并实现系统设计的统一和标准化。

带螺旋静叶诱导轮的气蚀性能

为了分析带螺旋静叶诱导轮的内部流动规律,利用计算流体力学(CFD)方法对带螺旋静叶诱导轮进行了仿真计算,研究了其扬程特性和气蚀性能。结果显示,安装螺旋静叶后,使诱导轮的扬程得到很大提升,但是因为螺旋静叶流道中回流较强,增大了回流损失,导致效率下降。随着诱导轮入口压力降低,带螺旋静叶诱导轮的气蚀区域受离心力作用,沿径向发展,由于堵塞螺旋静叶流道,推迟了诱导轮流道的堵塞时间,从而使诱导轮的气蚀性能得到改善。

板齿摘脱滚筒流场特性研究

对无护罩时摘脱滚筒的流场特性进行了测试与理论分析 ,得到了该流场的流函数、流线图及其压强表达式 ,表明这是一个环流运动 ,越往中心其速度越高 ,而压强则越低 ,因此对周围物料形成吸力 ;还试验研究了护罩对流场特性的影响 ,表明在滚筒下部的流场与无护罩时的基本相同 ,因此对下面作物有吸附作用 ,而在上部 ,气流进入护罩后逐渐地产生了分离 ,使外层流速逐渐增加 ,而内层流速逐渐降低 ,这种状态有利于降低回带损失。

基于ANSYSworkbench的双进给珩磨头的刚度优化

在保证刚度要求的同时,双进给珩磨头的轻量化对珩磨加工有重要影响。利用ANSYSwork-bench软件对中型双进给珩磨头进行静刚度分析,并利用灵敏度分析提出刚度优化方案,在保证自身刚度的前提下减轻了珩磨头重量,为大型珩磨头刚度优化提供理论参考。