真空冷冻预干燥对压差膨化干燥果蔬脆片质地特性的影响

为探索预干燥处理对不同果蔬脆片结构及质地特性的影响,该研究采用真空冷冻干燥作为预干燥,并选取了3个水分转换点(60%、45%、30%),对预干燥过程中6种典型果蔬(苹果,梨,桃,山药,马铃薯,青萝卜)水分状态、细胞结构、收缩率、孔隙度、应力-松弛特性与质地特性进行测定与分析。结果表明,随着预干燥的进行,水分含量逐渐降低,自由水逐渐散失,以不易流动水为主,收缩率逐渐减小,孔隙度逐渐增大,硬度、咀嚼性、弹性模量逐渐增加;水分转换点为60%时不同果蔬脆片具有较高的硬脆度,其中马铃薯与山药脆片硬度较高,桃与梨的脆片脆度较高;水分转换点为30%时,6种果蔬的孔隙度最高,且青萝卜的孔隙度显著高于其他果蔬(P <0.05);在干燥后期,果蔬样品骨架基本形成,且收缩率较低,致使内部孔隙度变大;由相关性分析可知真空冷冻预干燥过程中水分转换点、孔隙度与果蔬脆片质地特性极显著相关(P <0.05),研究结果可为预干燥对果蔬脆片质地影响提供参考。

轨底坡耦合轮径差对地铁车辆动力学性能及轮轨接触特性的影响

为了研究轨底坡耦合轮径差对于地铁车辆动力学性能及轮轨接触特性的影响规律,设置了3种轨底坡工况(1/20、1/30和1/40)和5种轮径差工况,通过建立地铁车辆动力学仿真模型和轮轨接触三维弹性有限元模型,分析轨底坡耦合轮径差对地铁车辆直线平稳性和曲线通过性能的影响。结果表明:直线路段车辆平稳性指标受到轮径差变化的影响大于轨底坡变化的影响,轮轨等效应力和接触应力会随着轮径差的增加而增大;曲线路段的各个动力学指标会随着轮径差的增加而增大;综合考虑动力学指标和轮轨接触特性,直线路段下尽量减少使用1/20轨底坡;曲线路段下,可以选择1/30轨底坡,减少轮径差对车辆的影响。

基于机-电-磁-流整体耦合的油阻尼断路器保护特性的容差设计

油阻尼断路器的主要特点是在电路发生短路、过载等情况时能够自动脱扣,断开电路,从而保护人员和设备的安全,常用于变电站等场所。文章在以往对油阻尼断路器油阻尼力、电磁铁静态特性、操作机构性能等研究的基础上,构建一个基于机-电-磁-流多体多自由度多场耦合的一体化虚拟样机整体耦合模型;接着对该整体耦合模型的保护特性进行了仿真与分析,通过仿真得到了不同电流倍数下动触头的分断特性,并通过实验验证了整体耦合模型和仿真结果的正确性;最后,为减小产品保护特性的分散程度,提高油阻尼断路器的稳定性,文中结合稳健容差设计技术,选取不同电流倍数下触头的断开时间作为目标函数,以极靴半径、细铁芯半径、粗铁芯半径、粗铁芯高度作为关键设计参数,通过正交试验和贡献率分析法对目标函数进行容差分配,使得触头断开时间的分散度比原来减少39.165%。研究成果将会对电器产品的研发提供理论指导。

新型配电系统中考虑电动汽车差异化行为特性的充换电站规划方法

随着电动汽车用户数量的增加,研究电动汽车差异化行为特性对高比例新能源配电网的影响具有重要意义。通过蒙特卡洛法对电动私家车负荷特性进行建模,同时提出电动公交车在3种差异化行为特性、补能模式下的负荷特性模型;以网损和充换电站成本最小、光伏消纳最大为目标,建立了含分布式电源以及不同种类电动汽车充换电站的配电网协同规划模型,采用yalmip工具箱结合cplex求解器进行求解,旨在规划差异化电动汽车充换电站容量以解决电动汽车类型比例不同时的规划问题。最后,通过改进的IEEE 33节点配电系统算例验证了所提模型的有效性。

应用Collins公式和像差的Zernike展开分析激光光束在实际光学系统传输特性

在Collins公式基础上,将像差项用Zernike多项式展开后加入衍射积分,获取实际激光光束通过光学系统后的光强分布。对相关理论进行仿真,验证了理论的正确性。同时针对实际激光聚焦光学系统,从统计规律角度分析了系统公差引入对Gaussian光束聚焦光斑带来的影响。计算结果表明聚焦光斑总体随波像差RMS值增大而增大,不同像差分布形式对聚焦光斑特性影响较大。未分配系统公差时,激光聚焦光斑半径为1.520 mm;引入系统公差后,聚焦光斑半径有90%概率小于2.085 mm,平均值为1.700 mm,标准偏差为0.238 mm。

胎压差影响下车辆并装双胎滑水特性教学仿真

载货车辆并装双胎滑水实验极具危险性,在高校车辆类专业教学中难以开展,且胎压差影响下的滑水机理至今尚未探明。针对该问题,基于流固耦合原理,建立车辆并装双胎-积水-路面流固耦合模型并验证有效性,探明胎压差对滑水动力学行为的影响机理,揭示不同胎压差下双胎运动状态、水膜厚度对双胎滑水特性的影响规律。结果表明:并装双胎滑水时双胎间隙存有大量积水,积水高度远超水膜厚度;并装双胎自由滚动状态时胎压差增加,滑水性能降低;相同胎压差下,防抱死制动系统(anti-lock braking system,ABS)控制状态较自由滚动状态更易发生滑水;水流竖向托举力随胎压差和水膜厚度的增大而增大。该研究可用于指导并装双胎车辆设计和使用,进一步提高湿滑路面上车辆行驶安全性,也为轮胎滑水动力学教学仿真与实验提供参考。

基于流变特性极差分析的碎石-全尾砂料浆配比优化研究

为了解决矿山井下采空区多,尾矿和废石堆存空间不足的问题,探索一条“全废治三害”道路,开展了全尾砂、水泥和碎石膏体充填实验研究。实验研究了膏体质量浓度、灰砂比和废石掺量对膏体的塌落度、离析率、泌水率、凝结时间、单轴抗压强度、屈服应力和塑性黏度等指标的影响。根据矿山生产需要,从-20μm细粒级含量、不均匀系数C_(U)、曲率系数C_(C)等方面对碎石掺量范围进行了界定,并通过极差分析研究了膏体质量浓度、灰砂比、碎石掺量对充填料浆屈服应力和塑性黏度的影响规律。研究发现,膏体质量浓度对料浆的屈服应力和塑性黏度影响最大,灰砂比次之,碎石掺量影响最小。最终确定最佳配比组合为膏体质量浓度77%,碎石掺量20%,灰砂比1∶4,对应塌落度27.3 cm,14 d抗压强度6.4 MPa,屈服应力为112.01 Pa,塑性黏度为0.78 Pa·s。优化后的结果可为后续工业试验和实际应用提供参考。

小麦低温制粉系统各粉路小麦粉品质特性差异性研究

通过对小麦低温制粉系统各粉路小麦粉品质特性的研究,可为开发不同专用小麦粉提供参考。以低温制粉系统的4个皮磨粉、6个心磨粉、1个渣磨粉和1个尾磨粉共12个粉路样品和通路粉(该批次市场产品)面粉为研究对象,通过测定小麦粉品质和面团流变学特性,比较分析不同粉路小麦粉品质差异。结果表明,心磨粉路1M、2M、3M和渣磨粉路的小麦粉光泽度高;心磨粉路蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数普遍低于皮磨粉路;皮磨和心磨粉路的靠前粉路小麦粉灰分和损伤淀粉低于靠后粉路,峰值粘度高于靠后粉路。皮磨和心磨的靠后路粉的吸水量(500 FU)高于靠前路粉;皮磨粉路小麦粉的P值、W值、L值、G值、能量和最大拉伸阻力普遍高于心磨粉路,但延伸度普遍低于心磨粉路。

机油滤清器压差-流量特性的测量结果不确定度评估

本文结合工作实际,依据JJF1059—1999《测量不确定评定与表示》讨论了机油滤清器压差-流量特性试验过程中试验重复性、试验台压差变送器精度、流量计误差引入不确定度因素,进而计算出相对扩展不确定度。

渗透剂预处理对压差膨化香菇脆品质特性的影响

为降低香菇采后腐烂变质导致的经济损失,基于瞬时压差膨化技术,开发了一种非油炸香菇脆。研究了渗透脱水(osmotic dehydration,OD)预处理工艺顺序、渗透剂种类及质量分数(质量分数0、10%、20%、30%、40%麦芽糊精、10%乳清分离蛋白、20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白复合渗透剂)对香菇脆平均干燥速率、总色差、膨化度、复水比、硬度和脆度的影响。采用低场核磁共振技术,探究了OD预处理对香菇水分组成及状态分布的影响。OD工艺顺序研究表明:相比于热泵干燥前OD预处理,热泵干燥后OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比、脆度,降低总色差(P<0.05)。渗透剂种类及质量分数研究表明:相比于对照组,OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比(P<0.05),但对平均干燥速率、总色差、硬度和脆度的影响则取决于OD溶液组成。香菇热泵干燥至湿基含水率70%后,先采用20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白渗透预处理,再继续热泵干燥至湿基含水率35%±2%,预干燥后的香菇均湿后进行瞬时压差膨化得到的香菇脆品质较好。低场核磁共振技术研究表明:香菇OD预处理后,横向弛豫时间T2向左偏移,而且随着OD溶液溶质质量分数增加偏移幅度增大;然而自由水占比降低,结合水与不易流动水占比增加,热泵干燥后,除了30%、40%麦芽糊精预处理外,香菇主要以弱结合水和不易流动水状态存在,而自由水所占比例很低(0.41%~4.67%)。与对照组相比,热泵干燥后,香菇自由水(除了10%乳清分离蛋白预处理外)和不易流动水所占比例显著降低,但弱结合水比例显著增加(P<0.05)。Pearson相关性分析表明:相比于热泵干燥,OD预处理对瞬时压差膨化香菇脆品质影响更大,而且与低场核磁共振弛豫参数密切相关。香菇脆膨化动力的产生主要取决于不易流动水和结合水尤其是弱结合水,而与自由水无关。研究旨在为非油炸香菇脆瞬时压差膨化技术提供理论依据和技术参考。

不同类土的基本力学特性差异性描述

压硬性、剪胀性和摩擦性为影响土应力应变关系的三大基本力学特性。对于不同种类的土,其三大基本特性既有相似之处也存在区别,相似之处为建立多种土应力应变特性的统一描述提供可能,而区别之处需要本构模型调整参数或构建参量来反映。黏土和砂土的统一硬化模型(CSUH模型)是统一模型中的一个典型代表,模型通过调整压硬性参数p_(s)以定量描述不同土的压硬性差别,通过硬化参量H中的状态参量ξ反映不同密度状态下土的剪胀性差别,通过变换应力方法刻画不同应力洛德角θ时土的强度差别。对比了多组黏土、砂土和堆石料等多种土料试验测量数据与CSUH模型预测数据,结果证明CSUH模型可以针对性地描述不同种类、不同密实度土的应力应变关系。

曲率型自适应光学系统对低阶Zernike像差校正能力

数值模拟了37单元曲率型自适应光学系统的波前校正过程,分析了该系统对低阶Zernike像差的校正效果,结果表明:低阶Zernike像差均能够得到较好的校正。分别对曲率为零和不为零的Zernike像差校正效果进行了对比分析,结果发现:曲率为零的Zernike像差同样可以被曲率型自适应光学系统校正,而且效果好于曲率不为零的Zernike像差校正。

不同角膜接触镜对人眼Zernike像差的影响

背景 以往研究分析了角膜接触镜配戴产生的像差变化,但这些变化发生的机制仍不明确.完整理解镜-眼系统引起的波前像差变化原因是进一步改良角膜接触镜的设计、提高视觉矫正质量的基础.目的 通过分析近视患者配戴角膜接触镜状态下的Zernike像差,研究角膜接触镜对人眼光学特性的影响.方法 纳入双眼为近视状态的26例志愿者52眼,等效球镜屈光力为-1.75～-8.50 D,使用WASCA波前像差分析仪分别测量受试眼在未矫正状态、硬性透氧性角膜接触镜（RGP-CL）状态及软性角膜接触镜（Soft-CL）状态的人眼像差.采用重复测量单因素方差分析法比较3种状态下人眼波前像差及Zernike系数间的差异性,采用Pearson相关分析法分析受试眼未矫正状态下各像差与RGP-CL矫正状态或Soft-CL矫正状态下像差变化的关系、未矫正状态下各像差与RGP-CL矫正状态或Soft-CL矫正状态下双眼像差的关系及3种状态下双眼间像差变化的关系. 结果 在未矫正状态、RGP-CL矫正状态下及Soft-CL矫正状态下整眼像差的均方根值（RMS）分别为（0.71±0.30）、（0.54±0.19）、（0.74±0.32） μm,总体比较差异有统计学意义（F=8.758,P＜0.001）.RGP-CL矫正状态下的整眼像差RMS明显低于未矫正状态,差异有统计学意义（t=2.746,P=0.008）,Soft-CL矫正状态下的整眼像差RMS与未矫正状态相比差异无统计学意义（t=0.631,P=0.531）,RGP-CL矫正状态下的整眼像差RMS显著低于Soft-CL矫正状态,差异有统计学意义（t=3.428,P=0.001）.未矫正状态、RGP-CL矫正状态及Soft-CL矫正状态下的3～7阶高阶像差RMS分别为（0.34±0.12）、（0.28±0.12）、（0.40±0.14）μm,差异有统计学意义（F=10.681,P＜0.001）.与未矫正状态相比,RGP-CL矫正状态下的高阶像差RMS略下降,差异无统计学意义（t=1.987,P=0.053）,Soft-CL矫正状态下的高阶像差RMS明显高于未矫正状态,差异有统计学意义（t=2.101,P=0.041）；RGP-CL矫正状态下的高阶像差RMS显著低于Soft-CL矫正状态,差异有统计学意义（t=4.266,P＜0.001）.与未矫正状态相比,RGP-CL矫正状态的主轴散光（C5）和球差（C12）、Soft-CL矫正状态的球差（C12）均明显降低,差异均有统计学意义（P＜0.05）.与未矫正状态相比,RGP-CL矫正的三叶草像差（C6）、垂直彗差（C7）和四叶草像差（CL0）的平均绝对值显著降低,而Soft-CL矫正状态垂直彗差（C7）的平均绝对值显著增加,差异均有统计学意义（P＜0.05）.未矫正状态与RGP-CL矫正状态下球差（C12）的正相关性最显著（r=0.763,P＜0.001）,与Soft-CL矫正状态下二阶散光（C11）的相关性最低（r=0.469,P＜0.001）. 结论 RGP-CL配戴和Soft-CL配戴与角膜产生的相互作用不同,因此对人眼像差结构的影响不同.RGP-CL矫正可能基于对角膜表面形态的影响而减弱了双眼像差的双侧对称性,因此对人眼像差的改变最大,而Soft-CL矫正改变了人眼的高阶像差.

考虑差异化负荷特性的基于改进遗传算法的供电可靠性分析

针对现有大多数供电可靠性分析模型未考虑负荷特征的问题,提出了一种基于改进遗传算法的可靠性分析模型.该模型利用模糊C均值聚类算法提取负荷特征并对其进行分类,并根据负荷差异性计算耦合度用于量化负荷匹配程度.同时,利用小生境技术改进的遗传算法求解供电可靠性最大化的问题模型,从而得到最佳的负荷调度方案.基于构建的区域电网平台对所提模型进行的实验结果表明,其综合评价值达到了96.189,且各个指标均较为理想.

Zernike模式像差共轭组合模型

根据Zernike模式在单位圆的同心孔径圆域内某些模式间具有一定耦合性的结论及对应Zernike模式像差在一定同心光瞳区域内的相互抵消特性,对具有相同角频率不同阶数的Zernike模式建立组合模型,同时根据同心光瞳区域内像差均方根值的降幅比参数给出了同心光瞳直径为4mm时的Zernike模式线性共轭组合模型。最后通过共轭组合模型对光学质量影响的研究发现,共轭模型组合之后能显著提高光学质量。同时也表明Zernike模式组合对光学质量的影响不具备叠加性,而对共轭组合模型表现为补偿关系。

不同预干燥方式对瞬时压差膨化香菇脆品质特性的影响

为探究预干燥方式对瞬时压差膨化(instant controlled pressure drop,DIC)整果香菇脆品质特性影响,开发即食香菇脆休闲食品,本文研究了热风干燥(hot air drying,HAD)、热泵干燥(heat pump drying,HPD)和真空冷冻干燥(vacuum freeze drying,FD)等3种预干燥方式对DIC香菇脆品质的影响。结果表明,香菇脆总干燥时间取决于预干燥方式,由低至高为:HAD-DIC<HPD-DIC<FD-DIC;平均干燥速率则与之相反。总色差由低到高为:FD-DIC<HPD-DIC<HAD-DIC。膨化度高低顺序为:HPD-DIC>HAD-DIC>FD-DIC。复水比高低顺序为:FDDIC>HPD-DIC>HAD-DIC。HAD-DIC香菇脆硬度值最高,脆度值最低;FD-DIC香菇脆硬度和脆度均较低;HPDDIC香菇脆硬度适中且脆度最高。总糖含量高低顺序为:FD-DIC>HPD-DIC>HAD-DIC。低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)结果表明,相比于FD和HAD预干燥,HPD后的香菇疏松结合水和不易流动水所占比例较高,紧密结合水比例较低,有利于DIC瞬间泄压时水分闪蒸,为香菇膨化提供充足驱动力。综合考虑,香菇脆最适预干燥方式为HPD。

基于特级初榨橄榄油两种不同特性的DSC掺假分析方法研究

该文基于油脂物理特性与氧化稳定性2种特性,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)对市面上常见的特级初榨橄榄油(extra virgin olive oil,EVOO)中大豆油掺假问题进行研究。在物理特性方面,采用DSC冷却曲线来分析EVOO掺假。随着大豆油掺假比例升高,油样在-40~-60℃结晶焓值ΔH由EVOO的29.78 J/g减小为40%掺假混合油的6.133 J/g,对EVOO质量比构建的一元回归方程Y=57.556X-28.44(R2=0.997)。在氧化稳定性方面,氧化温度160℃下,不同油样诱导氧化时间随大豆油掺假比例上升逐渐变短,由EVOO的25.8 min逐渐减小为40%掺假混合油的17.8 min,Y=-19.4X+25.64(R^(2)=0.996),掺假模型相关性较好。这2种DSC检验掺假分析方法都能有效鉴别EVOO中大豆油的掺假且各有特点,可根据实际情况选取合适的方法更好处理EVOO掺假问题。

高转速差航空摩擦离合器的接合特性与控制策略研究

摩擦离合器是航空飞行器动力系统的关键部件,其接合过程中的动力学特性直接影响航空飞行器的灵活性、平稳性和安全性。在高转速差接合情况下,摩擦离合器接合过程转速变化大、接合冲击大、非线性因素复杂,如何实现摩擦离合器在高转速差接合状态下的平稳和快速接合一直是航空飞行器所需突破的难题。以某短距起落航空飞行器中传动系统中的干式摩擦离合器为研究对象,考虑摩擦系数的非线性特性、飞行器传动系统负载的非线性变化因素,根据动力学原理建立干式摩擦离合器的动力学模型,分析离合器接合过程中的主/从动盘转速、摩擦扭矩和冲击度。引入摩擦离合器的接合时间和冲击度作为接合特性的评价指标,提出分段式接合压力加载控制策略,对比分析线性接合压力控制策略,所提出的控制策略具有接合时间短、冲击小的特点。研究工作可为某短距起落航空飞行器的干式摩擦离合器接合控制提供参考,提高我国航空飞行器的机动性和可靠性。

基于Zernike多项式的人眼波前像差拟合算法

采用改进的Gram-Schmidt正交化法对矛盾方程的广义增广矩阵进行正交三角化,导出求解基于Zernike多项式的人眼波前像差拟合系数的算法。通过拟合给定模式系数和一般数学波面两种方式对算法进行了验证。验证结果表明,该算法与直接构造法方程组解法的计算精度相当。避免了因构造法方程组而引入的计算误差,易于编程,是一种比较理想的求解Zernike多项式拟合系数的算法。

差压步进钻头提高破岩速度原理及现场试验

井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提出释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性提高破岩速度的理念,研发一种可释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性且能够集中钻压强化攻击能力的差压步进钻头,该钻头充分利用钻井过程中的井底钻压波动,实现扩眼钻头与领眼钻头钻压动态分配及钻进过程交替进行的目标,通过弱化地层、强化攻击及转化振动三重效果提高破岩速度。为验证差压步进钻头的应力释放效应,建立三维流固耦合的阶梯井底应力场模型,并在江苏油区某区块砾石层井段开展3口井的实钻试验。结果表明:阶梯井底能够使阶梯处岩石更易破碎;小直径领眼钻头应力释放效果较好;随着地层深度的增加,差压步进钻头应力释放效果更加显著,应力释放比约为60.2%;差压步进钻头提速效果显著,砾石层钻速较牙轮钻头提升可达161.89%,最高提速318.11%。