再生沥青混合料拌和均匀性识别与机理分析

为探究再生沥青混合料(RAP)拌和过程中的均匀性特征变化规律,考虑拌和时间和RAP料老化程度因素,选择二氧化钛粉末作为RAP料示踪剂,在实验室内制备掺有质量分数40%RAP料的再生沥青混合料,并建立均匀性指标评价再生沥青混合料均匀性特征.通过计算机断层扫描技术(CT)获取沥青混合料数字图像,并对图像进行基于Mimics软件的组分识别,最终建立关于组分和结团的均匀性评价体系.结果表明:粗集料分布情况对混合料拌和均匀性的影响最大,其次是沥青和孔隙分布情况;延长搅拌时间有利于提高再生沥青混合料的拌和均匀性,然而拌和过程中形成的新结团又会阻碍拌和均匀性的改善.考虑组分和结团的均匀性评价体系可以有效揭示再生沥青混合料拌和均匀性特征变化规律,为建设高质量再生沥青路面提供参考.

小区播种机锥体投种器分种均匀性的试验研究

为了提高小区播种机锥体分种器分种均匀性和自动化水平,解决传统小区播种机作业时分种不均匀、人工投种作业强度大、投种器水平度难以持续稳定调节等问题,设计了一种基于现有手动调节水平的自动调平投种装置。首先,为确保投种器分种均匀性与作业的稳定性,对投种器的结构进行设计;然后,对种子的落种过程进行理论分析,确定了关键部件结构;最后,利用SPSS25.0软件设计三因素三水平试验,分析了影响投种器分种均匀性的主要因素,结果表明:各因素对投种器分种均匀性影响程度的主次顺序为锥体角度、导种管直径、漏斗口直径。最优参数条件下分种时,投种器分种均匀性较好,能够满足小区播种机投种器分种作业的需求。研究结果可为小区播种机分种均匀性问题的深入研究提供参考。

紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性与适宜灌溉定额研究

研究主要探究不同灌溉方式紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性差距,并提出适宜的灌水定额。采用田间试验,设3个地下滴灌灌水定额(20、25、30 mm),2个埋设深度(10、20 cm)和2个滴头流量(1.38、2.0 L/h),研究了滴灌带流量、埋深在不同紫花苜蓿生育期内的灌水均匀度差异,同时进一步探究了不同灌水处理对紫花苜蓿株高、产量等参数的影响。滴灌带滴头流量对滴灌灌水均匀性的影响相对较大。在相同的滴灌带滴头流量下,滴灌带埋设深度10 cm与20 cm对滴灌灌水均匀系数影响不显著。当耗水量为456.69 mm时,紫花苜蓿干草产量最大,为12847.78 kg/hm-2。基于节水效果、产量和高效等多生产因素的综合考虑,建议鄂尔多斯鄂托克前旗地区紫花苜蓿地下滴灌灌水定额为25 mm,灌水12~14次。

干式装配式墙体非均匀性传热规律

干式连接的装配式建筑因连接缝的存在会造成接缝与墙体间的传热不均,对墙体传热及建筑能耗产生重要影响。分析了干式装配外墙的非均匀传热特征,提出外墙内表面的累计温差比T′来评价墙体的传热非均匀性,确定了干式装配墙体传热的非均匀判定准则。提出用热桥影响区域等效传热系数K′_(T)来评价接缝非均匀传热影响区域,分析了非均匀性传热对建筑采暖能耗的影响。结果表明,装配式墙体在接缝两侧的温度波动较大,且墙体构造越复杂波动越显著。干式装配墙体接缝的非均匀影响区域明显大于传统砖混建筑。T′越大墙体传热越不均,建筑采暖能耗越大。接缝宽每增加5 mm导致的墙体传热不均使得建筑能耗变化约为3%~4%,含空气层的预制墙体变化尤为大,约为3.2%~6.7%。

断层接触非均匀性对米尺度断层黏滑失稳成核过程的控制

非均匀性是野外断层的重要特征,我们利用预制的具备接触非均匀性的米尺度岩石断层开展黏滑实验,模拟野外地震失稳过程.通过观测预制岩石断层发生的多个黏滑事件的应变时空演化,并对比断层接触非均匀性测定结果发现:(1)断层的接触弱段是成核最先启动,即最早发生预滑的区域,随失稳临近,预滑区域扩展且滑动速率增加,与厘米尺度均匀断层相比,准静态过程的预滑扩展不明显,向准动态过程转变突然且迅速;(2)断层的接触强段在成核期间一直处于闭锁状态,应力升高,且随失稳临近增幅加强,强段的屈服是断层从缓慢破裂到快速破裂的转折点,接触强段的持续闭锁在以往的厘米尺度均匀断层黏滑实验中较为少见;(3)加载速率以及加载历史是影响米尺度断层成核持续时间的重要因素,随加载速率变慢,成核持续时间变长,随加载历史变长,断层趋于均匀化,成核持续时间变短.上述研究结果明确提供断层接触非均匀性控制成核过程的直接证据.这不仅有助于将实验结果向可操作的地震预测实践转化,也有助于促进(大陆浅源)地震前兆机理的探索及理解.

镓硼共掺对6英寸VGF法锗单晶电阻率均匀性的影响

由于杂质分凝效应,镓掺杂垂直梯度凝固(VGF)法锗单晶的电阻率分布不均匀,理论上利用镓和硼分凝系数的差异,镓硼共掺工艺可以提升锗单晶电阻率均匀性。采用镓硼共掺工艺制备了6英寸(1英寸≈2.54 cm)VGF法锗单晶,对比分析了掺杂工艺对锗单晶电阻率均匀性的影响。当镓和硼杂质浓度分别为5.13×10^(18)cm^(-3)和0.67×10^(18)cm^(-3)时,在等径0~40 mm范围内轴向电阻率不均匀性为4.92%,等径0 mm和40 mm处径向电阻率不均匀性分别为1.63%和0.45%,与镓杂质浓度为5.13×10^(18)cm^(-3)的镓掺杂工艺相比,锗单晶头部的电阻率均匀性明显提升。当硼杂质浓度提高到1.89×10^(18)cm^(-3)时,镓硼共掺锗单晶头部电阻率均匀性变差。结果表明,适量硼掺杂的镓硼共掺工艺可以提升锗单晶头部电阻率均匀性。

基于CFD的热风干燥饲料过程内流场均匀性研究

为研究热风干燥饲料过程中干燥箱内部流场分布特性,利用FLUENT软件,以干燥箱进出风方式、进气口风速以及饲料层厚度作为变量,以干燥箱湍流分布状况和风速分布状况为对象,对干燥箱内部流场均匀性进行分析,研究不同因素对饲料干燥箱内部流场分布的影响。结果表明,对侧进出风能明显降低湍流强度和湍流分布差异;当风速不变时,饲料层上表面风速均匀度与饲料层厚度成正比,下表面风速均匀度与饲料层厚度成反比;当饲料层厚度不变时,饲料层表面风速均匀度与进气口风速成反比。该研究为提高干燥箱内流场均匀性提供了理论指导。

7003铝合金型材在线气雾淬火温度场的均匀性分析

为探究型材运行速度、纵向喷嘴间距以及周向气雾冷却喷嘴气水比对7003铝合金型材在线气雾淬火温度场的影响,采用Workbench的瞬态热模块对7003铝合金型材在线气雾淬火温度场进行了三维瞬态数值模拟。结果表明:型材运行速度的增大以及纵向喷嘴间距的减小均有利于提高型材在线气雾淬火温度场的均匀性。随着周向气雾冷却喷嘴气水比的增大,型材在线气雾淬火温度均匀性先变好后变差,气水比为1.3时型材在线气雾淬火的温度均匀性最好。

具有多MO喷嘴垂直MOCVD反应腔外延层厚度均匀性的优化理论及应用

金属有机物化学气相淀积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)作为异质结半导体材料外延的关键手段,其外延层厚度均匀性会直接影响产品的良率.本文将理论与实验相结合,针对3个MO源喷嘴的垂直反应腔MOCVD,将各MO源喷嘴等效为蒸发面源,并引入一等效高度来涵盖MOCVD的相关外延参数,建立外延层厚度与各MO源喷嘴流量间的定量关系,设计并利用EMCORE D125 MOCVD系统外延生长了AlGaAs谐振腔结构,根据实验测得的外延层厚度分布结果,利用最小二乘法对模型参数进行了拟合提取,基于提取的模型参数,给出了优化外延层厚度均匀性的方法.4 in(1 in=2.54 cm)外延片mapping反射谱的统计结果为,腔模的平均波长为651.89 nm,标准偏差为1.03 nm,厚度均匀性达到0.16%.同时外延生长了GaInP量子阱结构,4 in外延片mapping荧光光谱的统计结果为,峰值波长平均值为653.3 nm,标准偏差仅为0.46 nm,厚度均匀性达到0.07%.本文提出的调整外延层厚度均匀性的方法具有简单、有效、快捷的特点,且可以进一步推广至具有4个MO喷嘴以上的垂直反应腔MOCVD系统.

钛合金型材热张力矫形过程温度均匀性控制研究

钛合金型材截面形状复杂,热挤压后由于截面各处散热不均,易产生扭拧、弯曲等形状缺陷,矫形难度大。热张力矫形是实现钛合金型材矫形的最有效方式,而矫形过程中型材温度的均匀性控制是实现高精度矫形的关键。以TA15钛合金薄壁锐角L型材为研究对象,研究了加热及冷却过程中型材截面各处温度的分布规律。结果表明,钛合金型材热张力矫形时,加热过程中随着加热温度的升高,型材头部、中部、尾部的温差逐渐增大,中部温度高于两端,加热至设定温度700℃时温差达50℃。冷却过程中,型材同一截面其边部温降较角部快,最高温差达100℃,随着冷却温度的降低,这种温差逐渐减小。在钛合金型材热张力矫形时,加热到设定温度后持续通电约2 min,冷却过程中用石棉布包裹型材可有效提高温度的均匀性,实现高精度矫形。

碳纤维气流展纤工艺研究及均匀性分析

为研究碳纤维在气流作用下的展纤过程,研制了一套气流展纤装置。通过多因素正交实验研究了气流流速、支撑辊跨距和纤维悬垂量对展纤宽度的影响,并对实验结果进行了分析。采取MATLAB数字图像处理技术,对展纤后的碳纤维图像进行了缩小、灰度化和增强等预处理,引入了变异系数与概率分布,对碳纤维横、纵向分布均匀性进行表征。结果表明:气流展纤宽度与纤维悬垂量在一定范围内呈线性正相关,选取最优工艺参数,即气流流速为4 m/s,支撑辊跨距为140 mm,有着较好的展纤效果;采用数字图像分析法能够较好地表征碳纤维气流展纤均匀性,并与实验结果相一致,具有较好的工业应用前景。

基于像素标记法的复合材料异型构件均匀性表征

纤维增强陶瓷基复合材料由孔隙缺陷引起的结构不均匀会严重影响构件的宏观力学性能,而整体孔隙率无法有效表征均匀性。针对此问题,提出了一种基于像素标记的空间区块划分方法,实现对异型构件CT扫描体数据的自动分块。在计算出每个区块体孔隙率值的基础上,以孔隙率均值与标准差的乘积为指标,对构件结构均匀性进行定量表征。采用光线投射法对孔隙率进行三维映射,对孔隙率分布进行直观的可视化表征。结果表明:该方法能有效定量表征出异型构件整体及局部均匀性,并从三维角度给出构件局部孔隙率的大小、空间位置信息,为进一步优化制造工艺参数、提高构件服役的可靠性提供了有力依据。

基于轻量化多尺度下采样网络的红外图像非均匀性校正算法

红外成像系统常由于探测单元的非均匀性导致成像结果出现条纹噪声。基于深度学习的红外图像非均匀校正算法为取得较好的校正结果,通常采用复杂度高的网络结构,导致计算量庞大。本文提出了一种轻量化网络的红外图像非均匀校正算法,并针对Unet网络的编码过程设计了一种轻量化多尺度下采样模块(Lightweight Multi-scale Downsampling Module,LMDM)。LMDM通过像素拆分和通道重构实现特征图下采样,利用多个串联的深度可分离卷积(Depth-wise Separable Convolution,DSC)实现多尺度特征提取。此外,该算法引入轻量化通道注意力机制用于调整特征权重,实现更好的上下文信息融合。实验结果表明,与对比算法相比,本文提出的算法在保证校正图像纹理清晰、细节丰富和边缘锐利的前提下,内存占用降低70%以上,红外图像处理速度提升24%以上。

便携天然放射性模型组合系统均匀性辐射特征

无人机航空放射性测量技术的应用,提出无人机载伽马能谱仪现场校准的需求。原有固定于机场的“航空放射性测量模型标准装置”不宜应用于现场校准,需研制便携式标准装置,并根据无人机载伽马谱仪特点开展相应的校准方法研究。为此新研建了“便携天然放射性模型组合系统”。为确认模型组合产生伽马辐射场的均匀性,对采用6个小模块组合摆放形成的天然辐射场在垂向和水平方向的辐射特征进行测试。测试结果表明:在辐射场中心点上方50~120 cm范围内,MAP-U、MAP-Th和Map-M模型辐射场变化在5%以内,MAP-K模型由于受天然钾含量及探测器对^(40)K灵敏度限制,其变化较大,但其垂向辐射场是均匀的;水平方向均呈现以中心为原点的均匀散射分布:与中心位置相比,在100 cm×100 cm范围内的变化大致在5%以内,在200 cm×200 cm范围内的变化大致在20%以内,在300 cm×300 cm范围内的变化大致在35%以内。在辐射场中心300 cm×300 cm范围内,任意一点周边50 cm范围内的变化在5%以内。其辐射特征满足相关校准规范中计量标准均匀性的要求,可以用于无人机航放测量系统的现场校准。

烟草喷雾机雾滴均匀性及沉积特性研究

烟草喷雾机作业效果的好坏是决定烟叶质量与产量高低的重要因素,雾滴均匀性及沉积特性是判定烟草喷雾机作业效果的重要指标。选取3种喷雾压力、风机风速和样机行驶速度进行喷雾试验,探究不同条件对雾滴均匀性及沉积特性的影响。试验结果表明:雾滴均匀性随喷雾压力和风机风速增大略微变好,基本不随样机行驶速度增大变化;雾滴覆盖率随喷雾压力增大覆盖率最大值不变,随风机风速增大覆盖率最大值减小,随样机行驶速度增大覆盖率整体减小。试验结果为后续烟草喷雾机优化设计提供参考。

双轴式不定偏心法对提高磁粒研磨轨迹均匀性的研究

为解决TC4钛合金表面研磨不均匀、研磨轨迹重叠与加工效率低的问题,提出1种双轴式不定偏心磁粒研磨法。利用Adams软件模拟单颗磨粒的运动轨迹,采用统计方法计算运动轨迹密度的标准差值,作为平面运动轨迹均匀性的定量评价值。采用单轴式磁粒研磨法、双轴式定心磁粒研磨法和双轴式不定心磁粒研磨法在主轴转速350 r/min,研磨间隙1.5 mm的实验条件下对TC4钛合金平面研磨60 min,通过表面粗糙度、平面度大小和表面形貌来表征工件的表面均匀性。结果表明相同实验条件下采用双轴式不定偏心磁粒研磨法进行表面光整加工,粗糙度Ra由3.60μm下降到0.21μm,最大高度差由41.0μm变为6.3μm,平面度由0.0297 mm变为0.0072 mm,相比较于其它2种加工方式,双轴式不定偏心磁粒研磨既可以提高研磨效率,又可以使磨粒的运动轨迹密集程度大幅度减小,研磨轨迹更加均匀,有效去除了工件表面缺陷,显著提升表面均匀性。

环保型助剂对棉织物染色均匀性与色牢度的影响

随着环保法规的日益严格和消费者对可持续产品需求的增加,传统的染料和助剂在棉织物中的应用虽然能够提高染色效果,但伴随着环境污染与资源浪费,无法满足可持续发展的要求。环保型助剂因具有环保特性,可以促进棉织物染色工艺的绿色化,有利于环保和经济效益的共同发展。采用实验研究方法,探讨环保型助剂对棉织物染色均匀性与色牢度的影响,以期为环保型助剂的进一步创新和纺织行业可持续发展战略的制定提供参考。

浓度均匀性对吸枪积累法检测结果的影响研究

首先从理论上推导了检漏仪反应值与被测气体中氦气浓度间的关系,并通过试验进行了验证,然后以大型贮箱为对象,开展了氦气浓度对贮箱吸枪积累法检测结果影响的试验研究。结果表明:在测试温度和入口压力一定时,检漏仪的反应值与积累室内的氦气浓度成正线性关系;在贮箱吸枪积累法检漏中,氦气浓度均匀性对检测结果有很大影响,应对积累室内的气体搅拌10min以上,以保证氦气浓度均匀性,减小对检测结果的影响,确保贮箱检漏的可靠性。

基于控温控湿的沙棘红外联合热风干燥均匀性与工艺

新鲜沙棘含水率高且易腐烂变质,干燥是延长货架期的重要方式之一。针对现有沙棘热风干燥周期长、品质差、能耗高等问题,该研究基于控温控湿设计了一种红外联合热风干燥装置,并对装置的气流分配室结构进行了优化,设计了一种圆柱形扰流板和方形挡风板,利用数值模拟软件COMSOL对干燥装置中速度场、温度场和湿度场进行了模拟,结果表明通过增加半圆柱扰流板能够改变干燥层间气流量,解决干燥不均匀性问题;借助增设扰流板能够提高气流速度,利用自由流区域高温低湿干燥介质的干燥能力,防止干燥层内不同区域出现干燥不均匀的现象。优化后的干燥室结构将5个干燥层间的最大速度偏差比显著降低。以沙棘为研究对象对干燥工艺进行了试验研究。结果表明,不同干燥温度对沙棘控温控湿红外联合热风干燥时间有显著影响,干燥水分比随干燥时间的增加呈现指数下降趋势。基于层次分析法得到各干燥特性和干燥品质权重,采用综合评价方法得到不同干燥温度下75℃干燥条件综合评分最高。不同介质湿度干燥条件下,当介质湿度为10%干燥时,干燥所需能耗最低,干燥后沙棘复水比最高,具有最高的维生素C(vitamin C,Vc)保留率和总黄酮含量,综合评分最高。40%介质湿度不同持续时间下,40 min得到的沙棘亮度值、复水比、Vc保留率和总黄酮含量最高,综合评分最高。该研究明确了控温控湿沙棘红外联合热风干燥最优工艺,对提升沙棘产地初加工机械化水平,促进沙棘产业健康持续发展具有重要意义。

遮阴栽培对雪茄茄衣烟叶叶面均匀性的影响

为探究遮阴栽培对雪茄茄衣品种叶面均匀性的影响,以雪茄茄衣品种‘楚雪26号’(CX-26)为研究对象,在大田试验条件下进行不同程度的遮阴处理,分析其成熟期上部叶和中部叶的叶面厚度、叶面平展度、叶片密度、主支脉粗细、主支脉占叶片干物质量比例以及SPAD值等的差异。结果表明,随着遮阴程度的增加,上部叶的叶面厚度、叶片密度以及叶片SPAD值均逐渐下降;当透光率为70%时,叶面厚度、叶片密度与不遮阴处理相比分别下降35.5%和33.3%,而中部叶中各性状则逐渐上升。遮阴栽培显著增加上部叶的叶面平展度,但降低了中部叶的叶面平展度;在透光率为70%时,上部叶的叶面平展度达到最大,为0.98;遮阴栽培增加上部叶主支脉占叶片干物质量比例,对中部叶主支脉占叶片干物质量比例的影响随遮阴程度的增加呈下降趋势,但差异不显著。遮阴栽培对中部叶主支脉的粗细程度无影响,但使上部叶的主支脉变细。以上研究结果为国产雪茄茄衣烟叶遮阴栽培技术提供理论基础。