检索结果-内蒙古大学图书馆

工程设计学报 2017年第3期24卷 295-302页

作者：付俊帆秦慧斌吕明中北大学机械与动力工程学院山西太原030051 太原理工大学精密加工山西省重点实验室山西太原030024

超声谐振系统是旋转超声加工的核心设备,而多环盘结构是超声谐振系统中一种典型的负载结构,其横向弯曲耦合振动分析对于超声谐振系统设计具有重要意义。基于Mindlin厚板动力学理论,利用环盘的位移、转角、剪力和弯矩的连续条件和边界条... 详细信息

超声谐振系统是旋转超声加工的核心设备,而多环盘结构是超声谐振系统中一种典型的负载结构,其横向弯曲耦合振动分析对于超声谐振系统设计具有重要意义。基于Mindlin厚板动力学理论,利用环盘的位移、转角、剪力和弯矩的连续条件和边界条件,建立了多环盘组合结构的横向弯曲耦合振动分析模型,推导了频率求解方程,并基于MATLAB设计了多环盘横向弯曲耦合振动频率的计算软件。通过理论模型求解、有限元模态分析和齿轮模态实验之间的对比分析,验证了该求解模型的准确性和程序的实用性,为旋转超声加工系统的设计提供了技术参考。

关键词：多环盘 Mindlin理论横向弯曲耦合振动谐振频率

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中子散射变温样品环境设备研制及其控温特性研究

中子散射变温样品环境设备研制及其控温特性研究

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作者：胡海韬东南大学

学位级别：博士

中子具有不带电、强穿透力,具有磁矩、可鉴别相邻元素和同位素等优点,中子散射技术作为一种研究物质微观结构与动态特性的先进表征手段,在物理、材料、工业和国防等众多领域得到广泛应用。中子散射测量需加载原位样品环境,变温样品环境... 详细信息

中子具有不带电、强穿透力,具有磁矩、可鉴别相邻元素和同位素等优点,中子散射技术作为一种研究物质微观结构与动态特性的先进表征手段,在物理、材料、工业和国防等众多领域得到广泛应用。中子散射测量需加载原位样品环境,变温样品环境为其提供真实温度条件,是中子散射样品环境的关键技术设备。中国散裂中子源作为国家重大科技基础设施和多学科应用的大型研究平台,目前的变温样品环境设备仍以进口为主,且存在诸多技术问题尚未解决,如中子散射自动换样低温样品环境设备的研制及低温温度极限问题、小角中子散射自动换样中温变温样品环境设备的研制及样品数量与均温特性、通用型原位高温样品环境的研制及极限高温温度和匀温区的扩大等问题。上述关键科学与技术问题与国外的大幅差距造成我国中子散射变温样品环境装置的滞后状态。此外,中子散射实验测量无法在样品上布置温度传感器的特点,也使得样品温度的精准控制成为急需解决的关键技术。在我国积极推动重大科研仪器设备的关键技术研发、自主化和国产化进程中,开展我国中子散射变温样品环境关键设备研制和相关精准控温技术的研究具有重要意义。本文针对中子散射低温区、中温区和高温区的变温样品环境需求,研制了具有国际先进水平的自动换样低温和变温样品环境设备,首次获得了优化版的通用型高温样品环境设备,突破了同类自动换样低温样品环境设备的温度瓶颈,拓宽了同类自动换样变温样品环境设备的温度范围,提升了通用型高温样品环境设备的匀温区。对其温度特性开展了实验和理论研究,获得了针对低温区、中温区和高温区不同中子散射变温样品环境设备的温度精准控制方法。针对国内处于起步状态的中子散射自动换样低温样品环境,采用外置循环泵驱动的二次降温氦气循环组件,基于4 K GM制冷机及JT针阀节流的模式将4K液氦进行减压降温获得了1.5 K以下的极低温度,扩展了用于原位中子散射实验的极低温区,完成了1.5 K-500 K自动换样低温样品环境系统的设计和研制。通过驱动电机及相应光栅尺的协同控制实现了样品的自动更换,可进行每次连续6个样品的自动切换及其中子散射实验。设计了中子散射自动换样器低温样品环境主体结构的机械模型及其谱仪接口部件,提出了温度控制、自动换样和报警等控制系统方案,分析校核了该自动换样低温样品环境系统的热负荷分布和样品实验区的温度分布。结果表明其制冷功率、加热功率和漏热率均满足系统技术要求。开展了中子散射自动换样低温样品环境整套系统的加工、制造、组装和调试,对系统的关键性能参数如极限温度、控温稳定性和换样运动位置标定进行了测试。选用无冷沉结构作为低温样品环境设备的样品腔,有利于样品温度的精准控制,通过理论分析和实验研究获得了精准控温的样品温度校准方法与标定公式。通过上述技术改进,实现了性能指标均领先国际同行的中子散射自动换样低温样品环境的设备研制。基于中国散裂中子源小角类中子散射谱仪的工程需求,设计了用于小角类中子散射谱仪的-30℃～300℃自动换样变温样品环境系统。通过液浴温控系统将低温硅油经热交换器后将冷量传递给多样品样品架,使样品的最低温区拓展到-30℃,通过加热器及温控系统使样品的高温区拓展到300℃,从而实现样品温度的宽范围控制。通过二维样品台的自动化控制实现了36个样品的位置自动切换,从而节省了换样时的人力成本及束流时间成本,大大节省了昂贵的中子流损失。进行了高低温两种变温模式的换样器主体设计,并对其进行了温度模拟与校核,证明其对样品温度控制的可行性。开展了小角中子散射自动换样变温样品环境设备系统的加工、制造与组装,并对其控温性能进行实验研究测试,实现了快速降温。提出了通用的样品温度标定公式,实现了小角类变温样品环境的精准控温校准方法。进行了该变温样品环境在小角中子散射谱仪的中子散射实验,证明其具备较低的小角中子散射本底。通过上述技术改进,实现了温度性能指标领先国际同行的小角中子散射自动换样变温样品环境的设备研制。针对通用型中子散射高温样品环境匀温区区域未知、极限温度位置不确定等工程问题,开展了其内部热元件-铌箔发热体传热实验与模拟研究,设计搭建了通用型中子散射高温样品环境设备实验测试平台,建立了仿真传热模型对其进行仿真计算,模拟结果与实验结果相吻合,证明了传热模型的准确性。采用该模型对不同铌箔发热体结构进行了模拟,结果表明随着铌箔发热体长度或发热体直径的增加,其内部温度均匀性增强,有利于匀温区的拓展;匀温区有效比则随发热体长度增加而减小、随发热体直径的增加而增大。通过实验和理论分析,首次发现了铌箔发热体中轴线上的最高温度不是几何中心而是位于距离铌箔底端四分之一处。在发热体底部焊接遮热片会使最高温度位置略微上移,温度均匀性略微下降。在铌箔发热体最高温度位置处开孔能在在一定程度上拓宽匀温区,可作为一种保障温度控制的实验方案。增加保温屏层数和提高屏间距

关键词：中子散射样品环境自动换样低温变温高温控温

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基于Hoek-Brown准则和Sarma法的海外水电工程边坡稳定性评价

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水利与建筑工程学报 2023年第4期21卷 47-53页

作者：柳旻夏玉云门青波王冉刘云昌杨晓鹏机械工业勘察设计研究院有限公司陕西西安710043 陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室陕西西安710043

在海外水利水电工程勘察中,由于中国规范与国外规范的差别,导致岩体力学参数的合理取值一直都是难点,难以得到业主及咨询方的认可。文章以老挝南俄4水电站10#坝段开挖边坡为例,利用基于GSI法的Hoek-Brown强度准则岩体力学参数估计方法,... 详细信息

在海外水利水电工程勘察中,由于中国规范与国外规范的差别,导致岩体力学参数的合理取值一直都是难点,难以得到业主及咨询方的认可。文章以老挝南俄4水电站10#坝段开挖边坡为例,利用基于GSI法的Hoek-Brown强度准则岩体力学参数估计方法,结合开挖地质资料和室内岩石力学试验结果,估算边坡岩体力学参数,分析对比GSI法和中国规范经验取值的差异,综合提出边坡稳定计算力学参数值,并采用Sarma法对坝基边坡的稳定性进行定量计算与分析。研究成果对类似海外水利水电工程地质勘察具有一定的指导意义。

关键词： Hoek-Brown准则 GSI法边坡稳定性 Sarma法

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高温过水隧洞围岩及衬砌结构稳定性研究进展

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西北水电 2020年第6期 33-38页

作者：周远强曹杰李有峰戚长军张崇帅机械工业勘察设计研究院有限公司西安710043 陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室西安710043 “三秦学者”岗位科研创新团队西安710043

随着西部山区引水工程的增加,工程地质条件也愈加复杂,其中高地温问题尤为突出,给过水隧洞修建带来了严峻挑战。文章针对高温过水隧洞中围岩的温度场规律及稳定性、衬砌结构的热应力规律、衬砌材料、稳定性影响因素等方面,系统总结了近... 详细信息

随着西部山区引水工程的增加,工程地质条件也愈加复杂,其中高地温问题尤为突出,给过水隧洞修建带来了严峻挑战。文章针对高温过水隧洞中围岩的温度场规律及稳定性、衬砌结构的热应力规律、衬砌材料、稳定性影响因素等方面,系统总结了近年来高温过水隧洞围岩及衬砌结构稳定的研究进展,对未来该领域进一步发展,提出了一些研究方向。

关键词：过水隧洞高温围岩衬砌结构稳定性

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图像法测流系统开发与应用

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水利信息化 2018年第3期 7-13页

作者：张振周扬李旭睿陈红刘林海河海大学计算机与信息学院江苏南京211100 河海大学水利水电学院江苏南京210098 浙江省水文局浙江杭州310009

基于市面上现有的视频监控摄像机开发一套图像法测流系统,实现非接触式的水尺水位、表面流速和断面流量远程在线监测。测流系统采用风光互补供电,并运用虚拟局域网(VPN)技术和4G移动通信网络实现远程访问,可在野外自治运行长达7个阴雨... 详细信息

基于市面上现有的视频监控摄像机开发一套图像法测流系统,实现非接触式的水尺水位、表面流速和断面流量远程在线监测。测流系统采用风光互补供电,并运用虚拟局域网(VPN)技术和4G移动通信网络实现远程访问,可在野外自治运行长达7个阴雨天。通过集成少量低成本的辅助测量设备及对测量算法在现场应用中的优化设计,能够有效抑制水面耀光、阴影等噪声的干扰,并可直接利用天然漂浮物或水面模式进行表面流速测量。测试结果表明,测流系统能够在数分钟内完成一次测量,得到现场的视频图像、稳定的时均水位、测点高度密集的流速分布,以及子断面高达上百个的断面流量。相比传统测流仪器具有时空分辨率高的优势,有利于捕获暴雨、山洪等极端条件下的水文过程。

关键词：视频监控系统图像处理水文遥测非接触式测量

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基于平稳工况数据截取的RV减速器故障诊断方法

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电子机械工程 2023年第4期39卷 1-7页

作者：雷亚国何平乔煜庭王鸿博杨彬西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室陕西西安 710049

旋转矢量(Rotary Vector,RV)减速器广泛应用在工业机器人重载关节处,直接影响着工业机器人的工作精度和稳定性.与一般旋转机械设备不同,工业机器人完成各项工作任务时,关节处RV减速器做往复变转速转动,转速的变化会使特征频率、统计指... 详细信息

旋转矢量(Rotary Vector,RV)减速器广泛应用在工业机器人重载关节处,直接影响着工业机器人的工作精度和稳定性.与一般旋转机械设备不同,工业机器人完成各项工作任务时,关节处RV减速器做往复变转速转动,转速的变化会使特征频率、统计指标等产生时变效应,导致故障信息难以提取,为故障诊断带来挑战.文中结合工业机器人RV减速器的运动特点,提出基于平稳工况数据截取的RV减速器故障诊断方法.首先通过引入压缩范围限制因子获取清晰的时频谱图;然后进行基于快速路径优化的脊线提取,并利用构建的滑动窗峰-峰值和均值指标截取脊线平稳段,获取所需的平稳工况数据;最后通过对平稳工况数据进行包络谱分析实现故障诊断.利用RV减速器往复运动振动数据对提出的诊断方法进行验证.结果表明,该方法可实现对平稳工况数据的准确截取,克服了转速变化的影响,成功提取了故障信息.

关键词：工业机器人旋转矢量减速器故障诊断同步压缩变换脊线提取

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高密度电法在菲律宾送电线路调查中的应用

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西北水电 2022年第4期 46-51页

作者：柳旻王冉刘云昌师海涛张克文机械工业勘察设计研究院有限公司西安710043 陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室西安710043

菲律宾ELPI风光一体化项目送电线路穿越原始山地,地形起伏较大,地质条件复杂,开展工程钻探工作难度大。地质调查发现沿线地表灰岩大量出露,岩溶发育强烈,对塔基稳定性造成严重影响。为了查明塔基下方岩溶发育规模、空间分布规律及填充... 详细信息

菲律宾ELPI风光一体化项目送电线路穿越原始山地,地形起伏较大,地质条件复杂,开展工程钻探工作难度大。地质调查发现沿线地表灰岩大量出露,岩溶发育强烈,对塔基稳定性造成严重影响。为了查明塔基下方岩溶发育规模、空间分布规律及填充情况等工程地质问题,根据现场地形条件及探测要求,采用高密度电法,在每个塔基部位布置2条测线进行岩溶探测,结果表明该地区岩溶发育,但规模均较小,多为浅层小规模溶腔溶洞,与施工开挖结果基本一致。高密度电法对地下隐伏岩溶空腔探查有效,可为岩溶专项治理施工设计提供地质参考。

关键词：高密度电法送电线路岩溶发育空间分布

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超千米深井提升机可视化监测系统应用

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煤炭学报 2020年第S02期45卷 1069-1078页

作者：李腾宇寇子明吴娟王彦栋寇彦飞太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 山西省矿山流体控制工程技术研究中心山西太原030024 矿山流体控制国家地方联合工程试验室山西太原030024 中北大学机械学院山西太原030051

针对超千米深井摩擦式提升系统高速、重载运行下的安全监测问题,提出以关键承载部件为监测对象的深井提升机可视化监测系统。从提升系统组成结构、工作机理出发,确定以轴承、钢丝绳、天轮为监测对象,设计了模块化结构的可视化监测方案... 详细信息

针对超千米深井摩擦式提升系统高速、重载运行下的安全监测问题,提出以关键承载部件为监测对象的深井提升机可视化监测系统。从提升系统组成结构、工作机理出发,确定以轴承、钢丝绳、天轮为监测对象,设计了模块化结构的可视化监测方案。基于最小熵反褶积(Minimum Entropy Deconvolution,MED)结合总体平均经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)的方法对轴承振动信号分解,采用相关系数和样本熵确定有效分量并从其中提取故障微弱特征信号,在此基础上以在线-离线诊断方式实现轴承故障实时在线识别。设计基于机器视觉的钢丝绳摆动和天轮偏摆监测方案,通过摄像头位置布置提高监测对象与背景对比度,利用图像边缘识别算法实现图像数据的处理。通过采集张力平衡装置油压对张力进行监测,利用动力供电装置对提升容器上张力监测设备供电,完成系统软件设计和硬件平台搭建,并进行模拟试验验证关键技术的可行性。轴承故障模拟试验结果表明采用相关系数和样本熵可对EEMD分解信号中的有效分量进行提取,得到对应的轴承故障频率。钢丝绳摆动模拟试验结果表明图像边缘检测算法可检测到钢丝绳位移,与传感器检测结果相比位移最大差值为0.76 mm。最后进行现场示范,结果表明该监测系统可有效获取监测设备状态参数,实现对超千米深井提升系统的可视化监测和故障识别,有利于保障其稳定安全运行。

关键词：千米深井摩擦式提升机监测系统机器视觉信号处理

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U形渠道便携式板柱结合型量水槽水力性能研究

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农业机械学报 2019年第6期50卷 322-330页

作者：王玉宝杨娟李鑫王文娥何武全西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100

针对灌区小型渠道数目多、需测控的断面多、而宜采用的移动式量水设备仍不够完善的问题,借鉴移动式薄板量水槽和圆柱量水槽的优点,设计了一种便携式板柱结合型量水槽,在分析量水槽测流机理的基础上,开展原型试验和数值模拟研究,并应用... 详细信息

针对灌区小型渠道数目多、需测控的断面多、而宜采用的移动式量水设备仍不够完善的问题,借鉴移动式薄板量水槽和圆柱量水槽的优点,设计了一种便携式板柱结合型量水槽,在分析量水槽测流机理的基础上,开展原型试验和数值模拟研究,并应用量纲分析法建立测流公式。结果表明,量水槽具有较好的水位流量关系,上游壅水高度在1.85~13.69cm之间,临界淹没度在0.70~0.91之间,槽前弗汝徳数均小于0.5;板柱结合型量水槽比现有的圆柱量水槽和带尾翼的圆头量水槽体型小,便携度高,流线分布稍差,上游壅水高度稍大,临界淹没度稍低,但能满足灌区测流要求;量水槽测流精度高,平均测流相对误差为2.07%。

关键词：量水槽板柱结合型便携式 U形渠道试验数值模拟

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广东省水资源-能源-粮食网络特征分析

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 59-68页

作者：洪思扬程涛王红瑞邓彩云王洪冲广东省农业科学院农业经济与信息研究所农业农村部华南都市农业重点实验室广东广州广东省水利水电科学研究院广东广州北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京山东大学空间科学与物理学院山东威海

广东省人口和产业高度集聚,对水资源-能源-粮食(WEF)依赖程度高,资源供需矛盾日益凸显,合理配置WEF资源,实现资源可持续利用具有重要现实意义.本研究基于复杂网络方法,构建广东省2007、2012、2017年的WEF资源网络模型,通过探索网络拓扑... 详细信息

广东省人口和产业高度集聚,对水资源-能源-粮食(WEF)依赖程度高,资源供需矛盾日益凸显,合理配置WEF资源,实现资源可持续利用具有重要现实意义.本研究基于复杂网络方法,构建广东省2007、2012、2017年的WEF资源网络模型,通过探索网络拓扑性质,挖掘网络关键节点和关键路径,作为资源优化配置的重点关注对象.结果表明:1)广东省WEF资源网络具备小世界属性,能源网络的小世界属性较强,水资源网络较弱,关键节点和关键边的调控均会对WEF资源网络形成较大影响;2)农业(农林牧渔产品和服务),食品和烟草,化学产品,电力、热力的生产和供应,建筑,通信设备、计算机和其他电子设备制造等关键节点具备较大点强度,其资源调控对广东省水资源、能源、粮食的节约效应显著;3)电气机械和器材制造,建筑,通信设备、计算机和其他电子设备制造在WEF资源网络中处于枢纽位置,其资源节约效应可快速传递至整个网络;4)农业→食品和烟草、农业→纺织品、食品和烟草→住宿和餐饮等边频繁出现于WEF资源网络的关键路径之中,改变其资源流通量,可显著改变所在关键路径甚至整个WEF资源网络的流通量.

关键词：水-能源-粮食资源网络关键节点关键路径广东省

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