煤矿冲击矿压动静载的“应力场–震动波场”监测预警技术

为提高煤矿冲击矿压监测预警的针对性与准确性,基于煤岩破坏的不同裂隙发展阶段与微震、应力、声电等参量响应的关系,建立煤岩冲击破坏的多信息归一化预警力学模型,并将冲击矿压危险分为无、弱、中等与强4个等级。提出动静载叠加诱发冲击矿压的原理,结合弹性波CT成像技术与煤岩震动的微震采集,提出定期反演空间应力场(静载)的"震动波CT"预警方法,选取震动波波速异常和波速梯度异常作为预警指标;基于微震监测,分别构建了时间与空间序列的冲击变形能指数,提出短临预测时空震动场(动载)的"冲击变形能"预警方法;以此,形成了基于时空架构的冲击矿压"应力场–震动波场"综合监测预警技术。该技术在义马矿区和大屯矿区等开展工程应用,实现了冲击矿压危险的时间与空间、定期与短临相结合的分期分级预警,综合预测准确率达到了80%以上。     

单晶DD98微尺度铣削表面质量试验研究

为探究单晶DD98微尺度铣削的表面质量,采用直径为0.6mm的微铣刀对单晶DD98进行三因素五水平的微尺度铣削正交试验。通过极差分析和方差分析发现：主轴转速对DD98表面质量的影响最大,铣削深度的影响次之,进给速度的影响最小;单晶DD98表面质量最好的工艺参数组合为主轴转速36000r/min,铣削深度5μm,进给速度100μm/s。得到了主轴转速、铣削深度和进给速度对表面质量的影响规律,并对其机理进行了分析,从而为单晶DD98材料的微尺度铣削加工提供理论依据。     

基于物料运动特性的旋回破碎机生产率分析

为研究旋回破碎机动锥低速运转状态下对散体物料的破碎性能并改善破碎腔型,结合物料在破碎腔内的运动和力学特性,提出了破碎机生产率计算方法。从分层破碎原理出发,基于破碎腔几何结构,研究物料在排料和挤压半周期的运动形式,并对运动轨迹进行绘制;再根据物料在阻塞层的上拱速度和排料速度对生产率进行求解,并以PXF6089旋回破碎机为算例,进行离散元方法和实际生产验证。仿真及物理实验证明该计算方法可行。     

单晶Ni3Al基高温合金微铣削表面粗糙度试验研究

为研究单晶高温合金的微铣削表面粗糙度,采用直径为0.8mm的双刃硬质合金微铣刀,对典型的单晶Ni3Al基高温合金IC10进行微尺度铣削的三因素五水平正交试验研究。通过极差分析找出主轴转速、进给速度、进给深度对微铣削表面质量影响的主次因素。通过优化获得理想的切削工艺参数组合,所获表面粗糙度为801nm。对其切削机理和影响表面质量的原因进行深入的分析,其结果对单晶高温合金的微加工理论的机理揭示具有一定的指导意义。     

白斑狗鱼鱼皮中抗冻蛋白的分离纯化

以白斑狗鱼为研究对象,选取鱼皮组织为试验材料,通过单因素及响应面试验对鱼皮抗冻蛋白提取工艺条件进行优化。以抗冻蛋白的热滞活性（THA）作为考察指标,对提取温度、提取液的pH值、提取时间及料液比进行探讨。结果表明,在提取温度8 ℃、提取液pH 值为8.4、提取时间2 h,料液比1∶3.8（g∶mL）的工艺条件下,模型预测的热滞活性为0.072 0 ℃。经验证试验,发现其热滞活性为（0.069 0±0.002 4） ℃,试验值与预测值差异较小,表明模型具有一定可靠性。通过柱层析对白斑狗鱼鱼皮抗冻蛋白进行分离纯化,纯化后的抗冻蛋白达到电泳级,且其分子质量约为6 400 u,热滞活性大约为（0.050 2±0.002 2） ℃。     

清香型酒醅中一株产乙酸乙酯酵母菌的筛选及其应用性能分析

固态白酒发酵过程中,酵母菌对产酒、产酯、生香等都有重要的影响。为提高清香型白酒的品质,以清香型发酵酒醅为筛选源,采用变色圈平板初筛,发酵力复筛,并结合乙酸乙酯生成能力测定、麸曲培养检测、固态发酵产风味代谢物质分析等,研究该筛选出的高产乙酸乙酯酵母菌的应用性能。结果表明,筛选出两株适合清香型白酒酿造的酵母菌菌株;其中,高产乙酸乙酯的菌株jmz-01,其发酵力为0.968%、酯化力为4.694u/L;高发酵力的菌株jmf-01,其发酵力为2.230%、酯化力为1.466u/L。菌株jmz-01的单菌种固态发酵产挥发性风味物质有乙醇、苯乙醇等醇类,乙酸、异戊酸等酸类,并含有多种其他类风味物质,如:苯乙醛、2-十五烷酮、乙酸乙酯等;其强化麸曲的酯化力为65u、糖化力为132u、发酵力为4.30%,表明该菌株在白酒酿造生产中具有较高的应用前景。     

高速微尺度铣削分力的试验研究

针对微铣刀刃径非常小,在高速微铣削加工过程中很难判断其磨损状况以及对加工表面质量的影响的问题,在微铣削过程中测量微铣刀刀刃受到的微铣削力,研究微铣削力的特性和变化规律,以有效、间接地反映刀刃变化和工件加工表面质量。从理论角度对螺旋立铣刀受到的微铣削力机理进行了着重分析;借助已有的微铣削试验平台,选择典型工件试验材料并设计对应的试验方法进行试验;针对多种材料受到的微铣削分力进行了总结归纳和分析,获得了微铣刀刀刃受到的微铣削力的特征和变化规律。试验结果表明：随着微铣削参量的变化,微铣削力的变化规律与所加工材料的物理机械加工性能存在着密切的联系,而且微铣刀刃径及其每转进给量、轴向铣削深度、材料的晶粒大小都是尺寸效应产生的主要影响因素。     

薄板钛合金激光焊熔透稳定性临界条件的计算

钛合金薄板熔透激光焊研究发现,在一定焊接参数条件下,由于金属蒸气和光致等离子体的作用,即使焊接过程的工艺参数稳定不变,也存在全熔透不稳定过程,其特征是焊缝表面成形均匀不变,而焊缝背面出现熔透与未熔透之间交替跳跃的成形特征,这种不稳定焊接过程属于激光深熔焊过程的本征特性,主要取决于焊接过程穿孔形成的稳定性。基于小孔形成机理和孔壁能量平衡的分析,提出了小孔穿孔速度与焊接速度相匹配的熔透稳定性物理模型,将穿孔速度与激光功率密度、焊接速度、材料物理性能、板厚联系起来,并建立了熔透焊所需最小激光功率密度计算关系式,理论计算结果与试验结果基本一致。所建立的关系式可用于判断焊接工艺参数深熔焊熔透稳定性。     

硬脆材料微磨削表面形成机理试验研究

微磨削作为微尺度硬脆材料元器件的一种重要加工方法越来越受到重视,分析硬脆材料微磨削材料去除机理、提出其应为脆性去除与延性去除的综合作用,并就硬脆材料微磨削中材料去除过程与传统磨削方式的不同建立微磨削表面形成模型。为揭示硬脆材料微磨削过程的表面形成机理,验证所提出的微磨削未变形切屑厚度hm与微磨削表面粗糙度Ra计算模型的科学性和准确性,针对钠钙玻璃这一典型硬脆材料设计了正交微磨削试验,就试验结果进行硬脆材料微磨削表面形貌分析,讨论硬脆材料微磨削表面影响因素以及影响规律。基于试验数据结果对所建立微磨削模型的科学性进行了验证,并通过试验获得了微磨削后表面粗糙度Ra从78 nm至0.98 μm的一系列表面,为硬脆材料微磨削表面形成机理研究提供了理论参考与试验依据。     

基于数值建模的砂轮形貌仿真与测量

建立球形磨粒在空间随机运动的数学模型,提出创建三维砂轮数值模型的方法。提取仿真砂轮的表层磨粒以生成虚拟砂轮形貌,依据振动模型确定的磨粒中心坐标,将球形磨粒转化为不规则六面体进行统计分析。以单点金刚石笔为修整工具,建立修整模型并将其引入砂轮形貌生成过程之中。利用激光传感器测量实际砂轮形貌的磨粒分布规律,并将试验统计数据与同特征的仿真结果相比较,分析两结果之间的区别和联系。通过计算磨粒突出高度、磨粒间距等评价参数,讨论砂轮形貌修整前后的差异,测量和仿真的结果表明：在初始砂轮形貌中,磨粒突出高度呈正态分布,修整后则近似均匀分布,大部分磨粒间距分布在0.2～0.6 mm,为进一步探讨砂轮形貌对磨削工件的影响提供了依据。