基于增量式PID算法的香精施加系统设计

为解决加热不燃烧烟草制品生产过程中香精施加量无法根据薄片质量变化进行实时调控的问题,设计了一种基于增量式PID算法的香精施加系统。该系统由称重单元、螺杆泵、喷嘴、流量传感器等组成,通过称重单元实时获取薄片质量数据,根据理论计算模型确定香精施加量,基于增量式PID算法驱动螺杆泵定量输出香精至喷嘴中,利用流量传感器对香精施加量实时反馈,实现香精精准施加。验证结果表明,当薄片质量发生变化时,香精施加量可快速调整,最大超调量为1%,最长调整时间为1.8 s,系统具有较好的跟踪性能;施加量检测值与理论值的偏移率为0.23%~0.52%,施加量组内波动为3.11%~4.17%,系统可实现香精的准确、均匀、稳定施加。

基于高光谱成像及机器学习的烟叶糖料液施加量判别模型

针对目前烟叶加料工序中糖料液加料效果无法进行无损检测的问题,基于高光谱成像及机器学习构建了烟叶糖料液施加量判别模型。首先,利用可见光-短波红外高光谱成像系统获取不同糖料液施加量烟叶样品的高光谱数据,采用标准正态变换(SNV)进行预处理;然后,分别使用全频域数据和主成分分析(PCA)降维数据,结合支持向量机(SVM)、逻辑回归(LR)、多层感知机(MLP)、随机森林(RF)构建4种判别模型并进行验证。结果表明:SNV预处理显著增强了高光谱数据的特征集中度;在使用全频域波段数据建模时,短波红外波段内模型的预测准确率均显著高于可见光波段,短红外波段的LR模型准确率最高(为98.23%);相较于全频域数据建模,使用PCA降维后的前10个主成分数据建模时,短红外波段的模型预测准确率无显著变化,而可见光波段的RF模型预测准确率提升较为明显(达71.43%);在可见光波段内,PCA降维后4种判别模型的最高准确率对应的主成分数量分别为217个、55个、47个、59个,在短波红外波段内,则分别为13个、11个、117个、46个。整体上,LR和RF模型表现出较优异的预测性能,在短波红外波段内,基于PCA降维数据的LR模型在使用较少主成分时仍能获得高准确率,具有快速、无损、精准地判别烟叶糖料液施加量的能力。

后坐载荷施加方式对火炮动力学仿真影响研究

在火炮研发的初期阶段,进行总体方案论证对于确保设计的可靠性和安全性至关重要。考虑到研究条件的不同,利用动力学仿真软件对某大口径履带式自行火炮的发射过程稳定性进行了精确分析,在0°射角的标准射击姿态下模拟了无驻锄支撑2种情形,探讨了基于理论设计公式加载、基于解算曲线的载荷加载以及基于后坐制动图的载荷加载等3种不同后坐载荷施加方式对火炮动力学仿真影响。此外,还对未配备反后坐装置的火炮模型进行了仿真分析。研究通过将仿真结果与高速摄像捕获的实际射击试验数据对比,深入分析了不同模型的误差幅度及其成因。研究成果可以有效提升设计人员对动力学仿真结果误差范围的预测精度,为大口径火炮设计提供了重要的参考依据。

施加压力对炼焦煤膨胀压力及半焦结构影响研究

焦炉大型化发展背景下,炭化室内不同部位炼焦煤层受到的荷重及成焦过程中产生的膨胀压力发生变化。为模拟不同炉型焦炉炭化室内炼焦煤膨胀压力的变化情况,通过在煤床上方施加不同压力,探究了施加压力对炼焦煤成焦过程产生的膨胀压力的影响,利用Raman光谱分析了半焦的微晶结构变化规律。结果表明:煤床上方施加压力改变了胶质体内气压,对膨胀压力增大起到不同程度的促进作用,煤最大膨胀压力随施加压力的增大而增大,当施加压力超过最大膨胀压力的1/50时,最大膨胀压力呈现逐渐减小的趋势。半焦Raman谱图中ID/IG与AD/AG随施加压力的增大而减小,表明施加压力的存在促进了热解过程缩聚反应和芳环生长,半焦微晶结构朝着有序方向演化。

一种用于刷涂法的渗透剂施加装置的研发及应用

为了进一步优化渗透剂的施加方式、改善检测人员施工环境和渗透剂中气雾剂易燃等问题,设计了一种用于刷涂法的渗透剂施加装置,介绍了该施加装置的构造、使用方法、与现有技术对比分析及有益效果,模块化的设计使其便于在工程项目中投入使用。

重载组合列车空电联合制动施加时机匹配策略研究

重载列车在长大下坡道运行时需采用空气制动和机车电制动配合使用的空电联合制动模式,以保证列车有足够大的制动力,从而避免加速过快。因重载列车质量大,且该制动方式有可能造成车钩力叠加,导致产生更大的纵向冲动,严重时会威胁列车运行安全。加之重载组合列车为分布动力模式,从控机车作为空气制动信号传播源和动力制动源之一,导致其相较单编列车受力更为复杂。文章基于空气流动理论和多刚体动力学原理,建立了万t和2万t重载组合列车仿真模型,分析了空电联合制动施加时机匹配策略对纵向冲动的影响,并提出了可减小纵向冲动的施加策略。结果表明,通过调整空气制动和电制动的配合施加时机,可避免空气制动以及电制动产生的压钩力峰值叠加,或使空气制动产生的拉钩力抵消电制动产生的部分压钩力,有效降低列车的车钩力水平,为重载组合列车优化制动策略提供了理论依据和数据支撑。

生物炭施加对微咸水滴灌棉田土壤水热盐及棉花生长的影响

为解决北疆淡水缺乏和土壤质量下降的问题,通过大田试验探明不同灌水矿化度及生物炭施加量对棉田土壤水热盐环境及棉花生长的影响。设置4个生物炭施加水平(B0:0 t·hm^(-2)、B1:20 t·hm^(-2)、B2:40 t·hm^(-2)、B3:60 t·hm^(-2))和3个灌水矿化度水平(S1:1 g·L^(-1)、S2:3 g·L^(-1)、S3:5 g·L^(-1)),采用双因素完全随机组合试验,研究不同处理对土壤水盐温分布、棉花生长指标、干物质积累量、产量及水分利用率的影响。结果表明:施加生物炭与灌水矿化度的增加均使得土壤含水率和含盐量升高。生物炭施加量的增加使得平均土壤温度升高,升高幅度介于5.9%~15.1%,灌水矿化度对平均土壤温度存在显著影响,但各处理间差异不显著。生物炭施加提高棉花株高、叶面积指数和地上部干物质量。棉花籽棉产量和水分利用率最大值均出现在B2S2处理,为6526.4 kg·hm^(-2)和2.01 kg·hm^(-2);最小值均出现在B0S3处理,较B2S2处理分别减少18.50%和26.87%。构建多元回归方程,基于棉花高产、高水分利用率;结合归一化处理和空间分析得出最佳生物炭施加量、灌水矿化度区间分别为26~46 t·hm^(-2)和2.45~3.04 g·L^(-1)。

感知到父母施加的学业压力对不同性别青少年心理适应的影响:自我韧性的保护作用

本研究旨在考察青少年感知到父母施加的学业压力对青少年心理适应(抑郁、问题行为)的影响,并探讨自我韧性在该关系中的即时和长期保护作用及其性别差异。我国河南省七所中学的2479名初中学生参加了两轮追踪调查,初测平均年龄M=13.40,SD=0.60。结果发现:(1)感知到父母施加的学业压力对女生的抑郁和问题行为有即时和长期预测作用,感知到父母施加的学业压力对男生的抑郁有即时和长期预测作用,对男生的问题行为具有长期而非即时的预测作用;(2)自我韧性能缓解青少年感知到父母施加的学业压力对青少年抑郁、问题行为的不良影响,并且该调节作用具有性别差异;(3)自我韧性能缓解父母学业压力对女生抑郁的即时影响、对男生问题行为的长期影响。研究结果证实了自我韧性保护模型,且对促进青少年心理适应健康发展具有实践意义。

不同施加电压下电解质膜除湿模块温度特性分析

为探究不同施加电压下电解质膜除湿模块温度特性,本研究设计了一系列实验。实验部分,我们选择了五个不同的电压等级,实验结果表明,随着施加电压的增加,电解除湿模块的温度呈现明显的上升趋势。

玉米秸秆生物炭的施加对棕壤土吸水特性的影响

生物炭自身具有吸湿性,施入土壤可以影响土壤吸水特性。通过选取不同热解温度(300℃、500℃和700℃)制备的玉米秸秆生物炭,研究影响生物炭吸湿性的因素;通过向棕壤土中施加不同比例(1%、3%和5%)的生物炭,研究不同湿度和温度下生物炭的施加量与热解温度对土壤吸水特性的影响。结果表明:热解温度对生物炭吸湿性的影响呈现先下降后上升的趋势,具体为CS700>CS300>CS500,环境湿度与生物炭吸湿性呈正相关,环境温度与生物炭吸湿性呈负相关;生物炭的施加量与土壤吸水能力呈正相关,热解温度、环境湿度和温度对土壤吸水特性的影响与其对生物炭吸湿性的影响规律相同。分析含炭土壤理化特性与平衡含水率的相关性关系可知,pH值与平衡含水率相关性不显著(P>0.05),孔隙度和有机质含量与平衡含水率显著相关(P<0.01)且呈正相关,容重和真密度与平衡含水率相关(P<0.05)且呈负相关。本研究试图为寻找影响生物炭吸湿性的因素提供依据,为生物炭影响土壤吸水特性方面提供参考。

隧洞围岩振动响应数值模拟中爆破冲击力施加方式比较

在水电建设施工中,施工安全技术不但体现在施工过程中,也体现在施工监测中,爆破设计参数是爆破施工的关键指标。利用FLAC3D非线性动力方法对不同爆破面的选择及爆破荷载施加方式进行研究,探讨了同等爆破荷载在不同爆破加载方式下岩体破坏规律,结合现场爆破试验数据变化规律讨论合适的爆破荷载加载方式,为水电工程岩体爆破开挖设计提供参考。结果表明在FLAC3D中,通过钻孔并在孔壁法线方向方式加载爆破荷载,与现场试验结果近似。

单脉冲平顶激光清洗CFRP的多物理场特性研究

为探究平顶激光清洗碳纤维增强复合材料(CFRP)的作用机制,本研究考虑CFRP的组分对激光的吸收、反射特性差异显著,将激光载荷分层施加到CFRP的细观有限元模型上,引入热烧蚀-热应力双重作用效果,还原不同能量密度下单脉冲平顶激光清洗形貌,并完成了试验验证。结果表明:分层施加激光载荷较传统表面加载模式能够有效提升仿真精度,采用热烧蚀-热应力双重判据能够进一步提升形貌还原效果,本研究模型的仿真形貌长轴贴合度不低于96.64%,面积贴合度达到80.00%,并通过高精度模型瞬时温度场分布能够指导激光清洗CFRP表面树脂的实际工艺。

电压施加方式在阳极氧化钛薄膜形成过程中的作用

采用阳极氧化的方法,通过改变电压的施加方式制备了具有不同形貌的氧化钛薄膜。使用扫描电子显微镜考察了氧化钛薄膜的形貌,结合实验现象探讨了阳极氧化钛薄膜纳米孔的形成机制。研究结果表明,采用一步施加电压和连续施加电压的方法,氧化钛薄膜纳米孔的形成过程由电压、阻挡层的厚度决定;采用两步施加电压的方法,氧化钛薄膜纳米孔的形成过程由放电电压、阻挡层的厚度和阻挡层/电解液的边界条件协同控制。在相同工艺条件下,采用两步施加电压法能够扩展阳极氧化钛薄膜纳米孔孔径和孔密度的范围。

甘油施加比例对加热卷烟薄片热性能及热解产物的影响

【目的】深入研究甘油在加热卷烟中的热稳定性及其对烟草薄片挥发性成分的影响。【方法】采用热重(TG)、差示扫描量热(DSC)和热重–气质联用分析仪(TG–GC–MS),考察不同甘油添加比例(5%~40%)烟草薄片的热性能及热解产物的释放规律。【结果】①根据烟草薄片的微商热重(DTG)曲线,可将热失重划分为三个失重区间,烟草薄片的最大失重区间在120℃~260℃。②甘油施加比例对烟草薄片的第二失重区间(120℃~260℃)和第三失重区间(260℃~350℃)的吸热、放热状态具有较大影响。③高温条件下甘油化学性质不稳定,容易发生分子内、分子间反应,以及乙酰化反应。④在鉴定出的烟草薄片32种化合物中,有9种化合物的释放浓度与甘油添加比例密切相关,其中6种化合物来自甘油自身的反应,3种化合物来自于烟草中的主要固有组分。【结论】甘油能促进烟草薄片中某些化合物的释放。但甘油在高温条件下热不稳定,较高添加比例下,甘油反应产物显著增加。

基于ABAQUS的粘弹性动力人工边界精确自动施加

粘弹性动力人工边界在结构-地基动力相互作用问题的有限元分析中已得到了广泛的应用,但对于规模较大的复杂计算模型而言,粘弹性动力人工边界的施加存在着前处理工作量浩繁、施加精度不高等问题.为此,基于粘弹性动力人工边界理论及ABAQUS软件平台,提出了粘弹性动力人工边界精确自动施加方法,编制了相关程序并进行了验证.算例将本文方法和通常的近似施加方法进行了对比分析,结果表明,近似施加方法会引起较大计算误差,本文所提出方法的施加简便性、施加精度均优于通常的近似施加方法.

等几何分析中采用Nitsche法施加位移边界条件

等几何分析使用NURBS基函数统一表示几何和分析模型,消除了传统有限元的网格离散误差,容易构造高阶连续的协调单元.对于结构分析,选择合适的几何参数可以得到光滑的应力解,避免了后置处理的应力磨平.但是由于NURBS基函数不具备插值性,难以直接施加位移边界条件.针对这一问题,提出一种基于Nitsche变分原理的边界位移条件"弱"处理方法,它具有一致稳定的弱形式,不增加自由度,方程组对称正定和不会产生病态矩阵等优点.同时给出方法的稳定性条件,并通过求解广义特征值问题计算稳定性系数.最后,数值算例表明Nitsche方法在h细化策略下能获得最优收敛率,其结果要明显优于在控制顶点处直接施加位移约束.

自重施加模拟方式对高拱坝工作性能的影响

为研究拱坝的不同自重施加方式对高拱坝的应力变形的影响,结合溪洛渡高拱坝实例,采取七种不同自重施加模拟方案,研究混凝土高拱坝在不同自重加载过程条件下对坝体结构工作状态的影响。有限元分析结果表明:受分步分块体形和自重累计影响,不同的自重施加模拟方式对拱坝的应力场与位移场的影响比较大,随着自重施加步数增多,仿真结果更为合理,水平拱向分层次数较竖直分缝数目对坝体性能影响更为明显,其中坝体的主拉应力和横河床方向位移变化最为敏感,分析成果对拱坝设计施工以及安全控制指标有一定的参考价值。

考虑堆载和桩载施加顺序的单桩负摩阻力模型试验研究

通过室内模型试验,研究堆载和桩载施加顺序对单桩负摩阻力的影响。试验结果表明:先堆载后桩载工况下,堆载完成后,中性点位置离桩顶最远,随桩载增加,中性点位置逐渐上移,最终中性点位置在桩顶以下0.5l附近,桩身轴力呈先增加后减小的趋势,单桩承载力发挥系数为0.69。先桩载后堆载工况下,先施加桩载时,桩身轴力沿深度逐渐减小,无中性点,施加堆载时,轴力呈先增加后减小趋势,中性点出现并逐渐下移,最终中性点位置在0.41l附近,单桩承载力发挥系数为0.86。先桩载后堆载较先堆载后桩载桩基承载力发挥系数大,即桩基承载力安全储备小。以上分析表明,荷载施加顺序对基桩的负摩阻力分布有很大的影响,建议在实际工程中综合分析地质条件、桩基的受力特点及承载要求,选取合适的加载顺序来减小桩身负摩阻力。

皮革防霉剂施加方式与防霉效果的研究

研究了皮革防霉剂FF -0 8、A -2 6、CJ -1 1、DSS -II、Perven tolWB及AseptanteON等在制革生产中的施加方式与防霉效果的关系。结果表明 ,防霉剂的不同施加方式对皮革的防霉效果有影响 ,正确的施加方式是保证防霉剂充分发挥防霉作用的前提。本文还探索了皮革防霉剂对已长霉各类皮革的杀菌、防霉性能。

焊接变形预测中固有应变施加的简易方法

焊接变形预测中,为解决固有应变施加现有方法中存在的问题,依据初应变荷载的特性与有限元理论基础,提出一种施加固有应变的简易方法,即初应变荷载法。列出了初应变荷载法施加固有应变的具体步骤,并以对接焊接为例进行了验证,同时简述了初应变荷载计算固有应变等效荷载的方法。研究表明:初应变荷载法操作简单、容易掌握;能有效地施加固有应变,并确保焊接变形的计算精度;可以施加固有应变的剪切应变分量,且无需对塑性应变进行大量的积分;要求原模型与研究对象模型位于塑性区的单元具有相同的拓扑关系和单元尺寸。