Evaluation of Scale and Corrosion Inhibition of Modified Polyaspartic Acid

Amino acid modified polyaspartic acids were evaluated as calcium-scale inhibitors. Feasibility of scale inhibition experiments was analyzed by molecular dynamics simulation and Gaussian optimization, and the scale inhibition mechanism was theoretically analyzed. Scale inhibition performance was studied by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, static scale inhibition experiments, and electrochemical performance testing, which provided an experimental basis for the molecular dynamics simulation. The experimental results showed that Arg-SA-PASP has better scale inhibition and corrosion inhibition performance than His-SA-PASP. The scale inhibition effect increased with increasing concentration. Electrochemical tests indicated that Arg-SA-PASP is an excellent scale and corrosion inhibitor.     

陕北沙漠区浅埋厚煤层开采潜水位及生态响应

煤炭开采造成上覆岩层破裂、移动，破坏了矿区含（隔）水层结构，改变了地表水及地下水循环演化状态，对浅表层生态环境造成严重影响，引发一系列环境地质问题。为深入研究沙漠地区厚煤层开采给潜水位及生态环境造成的影响，以毛乌素沙漠金鸡滩矿为例，对水文地质条件进行了研究，采用数值模拟的方法，模拟了沙漠区厚煤层开采潜水位的变化，并通过采动潜水位监测数据验证了预测结果。调查分析了研究区及周边地表生态环境现状，预测采后潜水位基本满足植物生长需求，对生态环境影响不大。     

基于现场监测与数值模拟的浅层采空区稳定性分析

隐患采空区是目前影响露天开采矿山安全生产的主要危害源之一。随着台阶开采的不断剥离,露天开采境界内各台阶与地下空区群的隔离层厚度越来越薄,随时有可能发生采空区顶板坍塌事故。考虑到露天矿采空区地质赋存条件和围岩稳固性等特征,以弓长岭露天铁矿浅层采空区为工程背景,运用现场监测和数值模拟相结合的手段综合分析了浅层采空区的稳定性。将液体静力水准地表沉降监测系统的监测数据与FLAC数值模拟结果对比,调整蠕变参数使得数值模拟的蠕变速率与现场监测结果一致,而后据此进行未来结果的预测。最终根据地表沉降数据确定的蠕变参数取值为A=1.0×10^-12、m=1.75、n=0.35。研究表明:静力水准测点地表最大沉降位移为-9.8 mm,蠕变计算结果顶板最大垂直位移约20.4 mm,应力最大值约25 MPa,综合分析显示该采空区较稳定。上述研究提供了一种基于采空区现场监测数据的数值模拟蠕变分析方法,可为类似矿山采空区稳定性分析提供借鉴。     

基于粒子群优化算法的五自由度机械臂轨迹规划

为了让机械臂的工作时间达到最优,以自主研发的抛光机器人样机为研究对象,针对手表表壳表耳部分的抛光过程,提出PSO算法对五自由度机械臂轨迹规划进行优化,并通过MATLAB软件进行机械臂的仿真与分析。仿真结果表明,基于PSO算法的轨迹规划使机械臂在工作过程中加加速度不会产生突变,运动轨迹精度高,机械臂工作时间达到最优。     

Finite element optimization of sample geometry for measuring the torsional shear strength of glass/metal joints

Assessment of mechanical properties of glass/metal joints is a challenging process, especially when the application relevant conditions of the joints have to be considered in the test design. In this study, a finite element method (FEM) is implemented to analyze a torsional shear strength test designed for glass-ceramic/steel joints aiming towards solid oxide fuel/electrolysis cells application. Deviations from axial symmetry of the square flanges (ends) of respective hourglass-shaped specimens and also supporting and loading sockets of the test set-up are included in the model to simulate conditions close to reality. Undesirable tensile stress and also shear stress concentration appear at the outer edge of glass-ceramic layers, which are less for the hollow-full specimen. The simulation results show that for a specimen with either 9 mm thick square- or 6 mm thick triangular-flanges, locally enhanced tensile stresses almost disappear, resulting in a symmetric shear stress distribution. The difference between the analytically derived nominal shear strength and the real critical shear stress derived via simulation reduces with decreasing the fracture torque.     

水平岩层软弱基座危岩体演化过程研究

以重庆市甄子岩29号危岩体为研究对象，基于现场调查和分析解剖，建立UDEC离散元数值计算模型，对其演化变形过程进行模拟分析。研究表明，在巨大的自重作用下，由于基座岩体岩质软，岩体较破碎，且基座外侧为直立的陡崖，具有完整的临空面，从而使基座岩体易发生压缩流变及剪切流变，进而使危岩体存在滑移垮塌的危险。     

蛋类礼盒包装结构的缓冲性能研究

目的研究蛋类礼盒包装结构的缓冲性能。方法以蛋类尺寸为基础,建立可发性聚乙烯(expandable polyethylene. EPE)缓冲单元结构和组合结构,进行静态仿真分析和实验验证,比较结构在形状、叠合层数、组合形式等参数变化时的载荷与位移。结果结构层数变化相同时,单元结构的极限载荷从143N增加到236 N,组合结构的极限载荷从224 N增加到476 N,均呈近线性增长。结论蛋类礼盒包装中,组合结构的承载能力优于单元结构,通过单元结构的组合,可满足不同蛋类的包装要求。     

复杂炼油塔模拟的改进联立方程内外层算法

在内外层算法的基础上，采用联立方程思想将主塔、侧线汽提塔视为一个整体进行建模，并针对复杂炼油塔的特点对算法提出了改进。首先，由于传统内外层法简化的K值模型对组成的变化不敏感，在处理带有石油的体系时，容易出现迭代次数较多，甚至部分塔板温度更新异常的问题，因此采用了汽相分数加和式推导了简化的K值模型加权因子。其次，借鉴流量加和法思想，规定侧线汽提塔的塔底产品流量作为设计变量，增强了算法收敛的稳定性。为验证改进后算法的有效性，采用不同的算法对实际的常压塔进行了模拟，结果显示改进后的算法适合应用于复杂炼油塔的模拟计算。     

基于神经网络和遗传算法的锭子弹性管性能优化

为得到减振弹性管对下锭胆的支承弹性和锭子高速运动下的稳定性等性能的最优匹配效率,依据减振弹性管的等效抗弯刚度及底部等效刚度系数公式,利用MatLab数值分析软件构建弹性管抗弯刚度和底部挠度数学模型。首先,结合Isight优化软件基于径向基神经网络构建其近似模型,且使精度达到可接受水平,并以模型的关键结构参数弹性模量、螺距、槽宽、壁厚为设计变量,结合遗传算法对弹性管抗弯刚度和底部挠度进行多目标优化设计,得到Pareto最优解集和Pareto前沿图,确定出减振弹性管结构工艺参数的优化方案。通过对优化数据进行分析发现,该方案在保证减振弹性管弹性的同时,其底部振幅明显减弱。     

磁悬浮控制力矩陀螺高速转子的高精度位置控制

在受到陀螺效应、动框架效应等影响后产生的磁力非线性问题是磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)高速转子位置精度下降的主要因素。为解决以上问题,提高转子位置精度,本文分析了转子所受磁力的特性,建立了转子系统非线性动力学模型,提出了神经网络滑模控制方法。设计滑模控制律,采用径向基函数神经网络逼近控制律中的非线性模型,自适应算法根据误差在线调整神经网络的权值,同时可以保证整个系统的稳定性。仿真和实验结果表明,所提出方法的转子位置精度达到99%,稳态误差为0.000 2 mm。神经网络滑模控制可以实现MSCMG转子系统的高精度位置控制。