增材制造设计(DfAM)下的金刚石晶格结构研究

基于机械零件的增材制造设计,用仿自然式方法设计了一种金刚石晶格结构,对晶胞相对密度和等效弹性模量建立了数学模型,并拟合得到二者关系式,一系列的仿真验证结果显示理论研究所得关系式具有一定的正确性;对金刚石晶格填充结构提出变密度假设,并用仿真和压缩试验的方法进行了验证,结果显示,填充单元密度以受力点为中心渐渐减小的变密度结构拥有更好的抗压性能,同时验证了本文得出的等效弹性模量数学模型具有一定的正确性和适用性.本研究结果可应用于承压机械零件的实体夹层填充,对机械零件进行应力匹配变密度设计,以达到机械结构轻量化的目标.     

磁齿轮复合永磁电机拓扑及应用综述

磁齿轮复合电机（MGM）是一种自带减速效应的新型多气隙磁场调制型永磁电机，因其转矩密度大、功率因数高，近年来在混动/电动汽车、低速大转矩直驱、航空航天等领域的应用前景获得了业界的广泛关注；MGM非接触传动的特点使其在医药食品、新能源发电、石油化工等方面具有发展潜力。该文首先介绍磁力齿轮及多种磁齿轮复合电机的工作原理，介绍和比较磁齿轮与电机常见的复合方式及其特点；按照单元排布方式、调制结构、电机及磁齿轮类型等分类梳理近年来MGM在拓扑结构上的研究和创新，介绍各类磁通方向及运行方式MGM的研究。然后介绍MGM近年来在高减速比、低成本、无级变速等一些关键问题上的进展。最后总结磁齿轮复合电机的业界应用现状，并对其应用前景进行展望。     

基于模型预测控制算法的智能密度控制系统在选煤厂的应用

为解决三河口选煤厂重介质旋流器分选过程中PID控制对合格介质密度控制调节能力有限等问题，采用系统辨识构建合格介质密度与精煤灰分数学模型，建立了基于模型预测控制(MPC)算法的智能密度控制系统，提高了合格介质密度控制精度，改善了重介质旋流器分选效果。现场应用表明：该系统在合格介质密度控制中应用效果良好，有效抑制了重介质选煤环节随机性干扰，实现了合格介质密度的稳定、动态调节，使精煤质量得到了显著提高，大大降低了精煤灰分波动幅度，稳定了产品质量，提高了经济效益。     

DOPO阻燃剂对软质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

以聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯为原料、DOPO为添加型阻燃剂,采用一步法制备阻燃软质聚氨酯泡沫(FPUF)。采用氧指数仪、烟密度仪和烟气成分分析仪测试了PU泡沫的氧指数(OI)、烟密度以及一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO_2)的生成量,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了PU泡沫燃烧后残炭的微观形貌和元素组成。结果表明:与纯PU泡沫相比,当DOPO的用量为4%时,阻燃PU泡沫的OI由18.8%增加至21.2%,CO的生成量由0.092‰稍微增加至0.099‰,残炭率大幅度增加;残炭具有更致密的微观结构,并且含有磷元素。探讨了DOPO在PU泡沫中的阻燃机理,DOPO能够通过捕捉自由基和促进催化成炭而同时发挥气相和凝聚相阻燃作用。     

用于疏浚工程泥浆密度测量的电阻层析成像技术

江河湖海疏浚工程对于拓展和保障航运安全、促进生态恢复、维护/改善远海岛礁环境具有不可或缺的作用.目前,在绞吸和耙吸疏浚船上,多采用射线密度计及电磁流量计对输泥密度、产量等进行在线计量,并作为实现疏浚系统自动控制的重要参量.由于射线密度计潜在的人员健康、公共安全和环保风险,在一些国家和地区已建立了放射源的有序退出机制.电阻层析成像使用安装于管壁的电极阵列获得管道内流体的电导率分布,进而推导出管道内的泥浆密度,具有无辐射、全场测量及实时可视化的优点.电阻层析成像测量系统经过特殊设计,可适应从内陆淡水到海水的巨大电导率变化.初步测试表明,电阻层析成像测量数据与射线密度计具有良好一致性,具备了作为在线泥浆密度测量的可行性.此外,ERT可提供实时的流动成像,对于提高对疏浚管道监测能力和降低堵管概率具有重要意义.     

TMSR-SF球床随机堆积结构的离散元模拟

中国科学院上海应用物理研究所设计的10 MW固态燃料钍基熔盐实验堆(Thorium-based Molten Salt experimental Reactor with Solid Fuel,TMSR-SF)是一种球床型氟盐冷却高温堆,其三维球床随机堆积结构对于堆芯反应性变化和换料分区方案以及热工水力分析中的流动传热都具有重要的影响。为了研究TMSR-SF堆芯球床随机堆积规律,基于PFC3D(Particle Flow Code 3 Dimensional)程序,分别计算并分析了填充颗粒球大小、颗粒间摩擦系数以及填充颗粒球数对球床稳态堆积结构的影响。结果表明:填充直径小的颗粒球,可使球床孔隙率振荡减弱,有利于堆芯功率密度分布的展平;通过减小颗粒间摩擦系数能较好地模拟振动压实效果,压实过程中颗粒间摩擦系数与稳态堆积球床孔隙率和配位数满足负指数关系。当填充颗粒球数超过约8 000个后,球床平均孔隙率和配位数变化趋于恒定,分别稳定在0.43和5.6左右;此时颗粒球数量对球床稳态堆积结构的影响降至最低,可被用来代替满装堆时的球床用于TMSR-SF自然循环的热工水力数值分析,达到节省计算资源的目的。本研究对理解TMSR-SF堆芯球床结构特性与堆积规律具有参考价值。     

沙钢5800m3高炉炉缸堆积治理

重点分析了沙钢5800m~3高炉炉缸堆积的成因及独特性,并对炉缸堆积治理过程进行了总结。在合理构建边沿平台的基础上,采取中心减焦和压矿的措施,并将大颗粒焦炭布到中心,将焦丁布在炉墙位置,防止焦丁滚到中心死焦堆;下部适度提高风温,增加下部热量,并保持足够的鼓风动能。最终使得中心死焦堆逐步消融,高炉燃料比从550kg/t逐步降低到507 kg/t。