沟谷地形下非均匀条带开采采场结构参数优化

沟谷地形下的缓倾斜矿层原岩应力场受地形影响较大,同一采区甚至盘区的采场所处的地应力环境有较大差异,采用与此种特殊地应力环境相匹配的采场结构参数对矿区的高效开采有重要意义。本文以宜昌晒旗河矿区为工程背景,提出非均匀条带开采方案,运用简支梁理论、弹塑性理论计算条带采留宽度,采用FLAC3D软件分别对采用均匀条带开采和非均匀条带开采的采场进行数值模拟,从应力、位移变化及塑性区分布规律等方面分析了采场稳定性特征。研究结果表明:相比于全部采场结构参数按矿体最大埋深计算的均匀条带开采方案,不同埋深采用不同采留宽度的非均匀条带开采方案使采场的应力分布更为均匀,在保证采场稳定的前提下,提升了生产能力,对沟谷地形下采场结构参数优化具有一定借鉴意义。

横向感应加热装置功率因数的研究与优化

横向磁通感应加热技术因其连续加热金属薄板带材的优异性能一直是近年来研究的焦点。为了满足节能环保要求,提高加热系统的功率因数可加强系统能源的利用率同时降低设备的成本。基于对45钢薄带加热需求设计了横向感应加热装置,采用有限元数值模拟的方法研究结构参数与电激励参数对横向感应加热系统功率因数的影响,并结合各参数对加热系统功率因数的影响规律对加热模型进行优化。结果表明,优化后模型与初始模型相比,系统的功率因数上升0.048,相对不均匀度下降5.15℃。优化后的模型有效地提高了系统的功率因数,并改善了带材的温度均匀性。

冠带条缠绕方式的研究

设计4种冠带条缠绕方式,并研究其对轮胎性能的影响。结果表明:通过冠带条缠绕方式的设计,调整冠带条的缠绕螺距和缠绕层数,可以影响轮胎的冠部刚性和质量分布,进而对轮胎的刚性、接地印痕、固有频率以及均匀性产生一定的影响;双层冠带条可以增大对带束层的束缚作用,使冠部不容易接地,影响轮胎的接地印痕形状;方案2和方案3的设计可以增大轮胎空腔模态频率,可作为改善轮胎空腔噪声的一种手段;方案3的冠带条单向缠绕方式易造成带束层整体偏向外侧,导致锥度效应增大。

DF11G机车车轮踏面剥离问题研究

针对DF11G机车车轮踏面剥离问题进行分析研究,对比分析两组伤损轮对与正常车轮,研究分析宏观形貌、化学成分、显微组织和力学性能等主要影响因素。结果表明:4件车轮的检验指标均满足技术条件要求,接触疲劳剥离是车轮踏面在轮轨接触应力作用下累积应变疲劳所致。与同轮对中未剥离的车轮相比,2件剥离车轮的强硬均匀性较差,其中一件剥离车轮还存在明显的成分偏析,这些因素均加速了车轮剥离的产生。结合以上对车轮的综合分析结果判断,均匀性及稳定性较差的车轮对于较苛刻运行条件的列车,其适应性较差,建议提高车轮制造质量稳定性,在运行条件相对苛刻的列车上,使用同强硬度等级、均匀性更稳定的机车车轮。

履带式条垛翻抛机作业性能影响因素研究

翻抛机在有机肥好氧发酵过程中对物料实施翻抛,从而完成对料堆内部温度、湿度和氧气与外界的交换,加快有机肥发酵过程、缩短生产周期,其翻抛性能好坏直接影响有机肥发酵效果。为提升翻抛机翻抛性能,提高作业效率、避免资源浪费,采用正交试验法,针对刀辊转速、料堆厚度、作业速度3个因素对翻抛效率、翻抛均匀性的影响进行研究。试验结果表明:①影响翻抛效率试验指标的因素由大到小依次为作业速度、刀辊转速、料堆厚度,最优组合为A_(3)B_(1)C_(3),即作业速度第三水平1.2km/h,刀辊转速第一水平70r/min,料堆厚度第三水平1.2m;②影响翻抛均匀性试验指标的因素由大到小依次为作业速度、刀辊转速、料堆厚度,最优组合为A_(3)B_(1)C_(1),即作业速度第三水平1.2km/h,刀辊转速第一水平70r/min,料堆厚度第一水平0.8m;③A_(3)B_(1)组合均属于影响两个考察指标的最优组合,综合翻抛效率和翻抛均匀性两个指标,组合优先顺序为A_(3)B_(1)C_(1)>A_(3)B_(1)C_(3)>A_(3)B_(1)C_(2)。因此,在生产实践中,可根据生产实际要求,选择翻抛效率的影响因素最优组合A_(3)B_(1)C_(3),选择翻抛均匀性的影响因素最优组合A_(3)B_(1)C_(1),兼顾翻抛效率和翻抛均匀性两项指标的影响因素组合优先考虑A_(3)B_(1)C_(1),其次为A_(3)B_(1)C_(3)。

基于图像处理的烟片加料均匀性评价方法

为量化评价加料工序单张烟片料液分布和加料过程均匀性,应用数字图像处理技术对料液附着点分布图像进行处理,建立了基于图像处理的烟片加料均匀性评价方法,采用料液分布变异系数表征单张烟片料液分布均匀性,采用烟片间料液附着量变异系数表征加料过程均匀性。验证结果表明:基于图像处理的加料均匀性评价方法检测结果,与采用YC/T 353—2010行业标准检测结果具有相同趋势,检测结果可有效表征整体加料过程的改善或劣化程度。

色纺纱工艺与性能研究

通过对不同种类的色纺纱进行捻度、拉伸断裂强力、条干均匀度、粗节、细节、棉结、毛羽等性能测试及对比,分析出色纺纱的纱线性能的变化规律。结果表明在不同支数的混纺纱中,随着支数增大,色纺纱的捻度增加,强力减小,条干CV值相近,细节数、粗节数和棉结数逐渐增大,10m内纱线毛羽根数x≤3mm先减小,后增大;不同混纺比的混纺纱中,在纯棉中加入不同含量的涤纶,随着涤纶含量增多,色纺纱的捻度值减小,强力减小,强力的CV值逐渐减小,条干CV值和细节数相近,粗节数和棉结数先增大后减小,10m内毛羽根数x≤3mm先增大,再减小;在相同支数不同原料的色纺纱中,原料为棉的色纺纱的捻度大于莫代尔色纺纱与粘胶色纺纱,但莫代尔色纺纱的强力优于纯棉色纺纱。

基于虚拟边框视场光阑的IRFPA自适应非均匀性校正算法

非均匀性校正是提高红外焦平面阵列成像质量的关键环节.本文提出了一种基于虚拟边框视场光阑的红外非均匀性校正算法.该算法用人工神经网络对边框像元进行初始校正,形成校正虚拟边框,再根据场景信息和帧间位移,将偏置校正参数逐行逐列传递,可消除焦平面阵列全视场响应的偏置非均匀性.由于算法主要基于代数运算,运算量较低,故能根据场景信息自适应地实现快速、高效的一点校正;且不需要对成像系统进行机械结构改造,与传统代数算法相比,适应性更强.真实红外图像与仿真图像对算法的检验结果,证明了方法的有效性.

压力公式的修正及其在波浪荷载计算中的应用

计入前进速度流动与非定常流动之间的干扰，修正了切片法中计算压力的公式，从而建立了计算波浪荷载的方法，开发了相应的计算机程序。计算实例同国内外有关资料的比较表明结果吻合良好。

极薄板轧制中上下表面均匀润滑控制技术的开发

极薄镀锡、镀铬板是包装和制罐等行业的重要原材料,生产过程中机组的润滑性能直接关系到产品的外形及性能质量。针对机组润滑系统中存在的带钢上、下表面润滑不均匀问题,在大量现场试验与理论分析基础上,通过在上、下表面乳化液管路上分别增设流量阀,实现了上、下表面乳化液流量分别控制,并以带钢上表面喷嘴的流量和到轧机中心距离为参照目标,建立了综合考虑乳化液滴落损失和离水展着率的下表面喷嘴到轧机中心距离的优化计算模型,通过计算得到下表面喷嘴的最佳布置位置,随后对其喷淋流量进行计算。该套技术在现场应用后,实现了带钢上、下表面均匀润滑,有效改善了带钢的轧制稳定性和产品质量。

带聚焦菲涅耳透镜光学模拟和分析

在已提出的等光强带聚焦菲涅耳透镜的基础上,对其建立光学模型,利用蒙特卡罗光线追迹法(MCRT)对透镜的聚光性能进行模拟,并与传统的线聚焦菲涅耳透镜进行对比,结果表明在相同条件下等光强带聚焦菲涅耳透镜的聚光均匀性和光学效率均优于线聚焦透镜。对带聚焦菲涅耳透镜的各特性参数的分析结果表明,较高的焦距可提高带聚焦菲涅耳透镜的光学效率和聚光倍数。最后分析了南北向跟踪误差对该聚光系统影响。

剥离液精馏工艺的模拟计算与优化设计

采用废剥离液为原料,选择NRTL热力学方法,根据设计指标确定了工艺流程:先蒸发脱除重组分,再进脱轻塔脱除轻组分,最后在成品塔中完成精制。选择两塔的理论板数作为操作变量,应用均匀设计试验原理确定了7组试验条件,又通过流程模拟软件对所建立的模型进行了计算。选择1st Opt软件数据处理系统进行多项式逐步回归分析得到操作变量与投资成本、运行成本和项目总成本之间的数学模型关系,同时利用遗传算法进行了优化,并得到项目总成本最低时的模型参数为:脱轻塔理论塔板数X1=6,成品塔理论板数X2=10。根据优化结果,进行了蒸发器和精馏塔的水力学计算与优化设计,设计出满足要求的剥离液精馏工艺成套装置,并在实际开车过程中,产品的水分含量为0.08%(质量分数),且产品收率达到93.3%,均高于设计指标。

横观各向同性土体二维固结孔压影响范围分析

在先假定孔压分布边界条件为一待定常数的基础上,求解了条形荷载作用下二维横观各向同性固结微分方程,得出了孔压为平面坐标和时间函数的表达式,再通过假定该待定常数为一系列具体数值时得出的固结解的结果,用反分析的方法得出孔压沿水平向消散为零的范围。得到的结论对工程实践和进一步的理论分析都具有一定的意义。

热成像仪在热轧带钢温度均匀性评价上的应用实践

通过热成像仪在热轧带钢进入精轧机前对其进行测温,利用处理软件对热成像图数据进行分析,计算轧件宽度方向存在的边部温降值和边部温降区域的宽度值以及长度方向头尾位置的低温区长度和温降值。实现了对热轧带钢轧制过程的温度均匀性评价,为现场的在线测温提供了一种有效的补充手段。

接地条形导体板对均匀电场的影响及其数值模拟

利用保角变换法和复位函数法,研究接地条形导体板对均匀电场的影响,给出其电势和场强分布,并利用软件MATLAB对场分布进行数值模拟.

钢带连续镀铜中碳酸钠的控制及再利用

钢带连续镀铜生产过程中,由于氰化镀铜镀液工艺θ为55℃,易造成氰化物的分解,碳酸钠沉积,导致镀层疏松、光亮范围小,产生毛刺。利用一种碳酸钠沉积量自动报警装置,自动控制镀液中Na2CO3浓度及钢带连续镀铜在线处理碳酸钠。使碳酸钠质量浓度不超过75g/L,实现在线处理碳酸钠,保证了镀液的稳定性,镀层结合力紧密、表面结晶细致均匀。处理后的碳酸钠经过再结晶、提纯,得到纯度99%碳酸钠,添加到化学除油及电解除油溶液中。碳酸钠可再利用,节约了成本。

热轧层流密集冷却控制的研究与应用

随着TMCP技术的发展,通过合理设计合金元素含量和在线快冷工艺,可实现相变强化、细晶强化和亚晶强化,从而实现热轧卷板强度、塑性、韧性和可焊性的良好匹配。考虑到特殊品种结构对超快层流冷却速率的要求,太钢对2 250mm热轧生产线层流冷却区域进行了全线加密设备改造,通过采用密集快冷卷取温度控制技术,实现了高强度管线钢的减量化生产。

应用精确两阶段排样图的板材下料算法

求解基于精确两阶段排样图的二维下料问题,用最小的板材成本,生产出所需要的全部毛坯。将顺序启发式算法和排样图生成算法相结合,顺序生成排样方案中的各个排样图;采用顺序价值修正策略,在生成每个排样图后修正其中所含各种毛坯的价值。经过多次迭代生成多个排样方案,从中选择最好者。实验计算时与商业软件和文献算法相比较,结果表明所述算法可以更为有效地减少板材消耗。

密封条轮廓激光视觉在线检测系统

本文基于激光视觉测量原理,设计了一套密封条360°截面轮廓在线检测系统,该系统采用4套线结构光传感器以获取被测密封条的完整轮廓.针对4套线结构光传感器,提出了一种可应用于现场的、快速全局统一校准方法,并设计了对应的新型立体靶标.另外,提出了一种对截面轮廓二维数据进行筛选和融合的数据处理方法,得到密封条截面轮廓数据.设计并进行了系统标定及系统准确度验证实验,实验结果表明,系统在一定测量范围内能实时获取密封条截面全周轮廓,系统测量准确度高于0.05 mm.

红外成像系统的非均匀性实时校正

针对红外相机系统响应非均匀性所产生的竖条纹固定噪声,提出了基于多线程优化的单帧红外图像非均匀性实时校正算法。该算法参考全变分理论的非均匀性校正算法确定噪声与图像输出之间的加性校正关系,建立了描述条纹噪声的数学模型;通过滤波算法将图像分为高频分量和低频分量,运用建立的条纹噪声模型,基于最小二乘法从高频部分中拟合出条纹噪声。最后,使用全变分理论确定的加性关系对图像进行校正。为了提高算法的计算速度,运用多线程技术对算法进行了优化。对提出的算法与MIRE(Midway Infrared Equalization)算法及传统双边滤波算法进行了图像质量评价和性能对比。结果显示:本文算法使图像非均匀性较原图降低了3%;算法效率与MIRE算法无异,系统运行时间在320×256的14位红外图像上为1.5ms/frame,达到了工程标准。