摘要：Severe stress concentration occurs around circular vent holes of an industrial turbine sealing *** paper investigates the structural design and optimization for the vent holes to effectively reduce the maximum von Mises stress and improve the fatigue life of the turbine sealing *** efficient integrated design optimization method is presented based on a novel non-circular vent hole design method in combination with a variable dimension sub-model method,a self-developed modeling and meshing tool,and the Multi-Island Genetic *** proposed non-circular vent hole is biaxial symmetric and consists of four smoothly connected *** variable dimension sub-model method is utilized to obtain accurate results in the fields around the vent holes within the computationally acceptable *** modeling and meshing tool is developed by using the Tcl/Tk Scripts to rebuild the geometry and generate the high-quality hexahedral mesh *** Multi-Island Genetic Algorithm is adopted to solve the studied constrained optimization *** optimization,the maximum von Mises stress is reduced from 1305.644 MPa to 963.435 MPa,and the fatigue life is increased from 3091 cycles to 30,297 *** results show that the proposed design and optimization methods can significantly improve the performance of the turbine sealing disk along with the remarkable drop in stress concentration.

摘要：针对密封性和强度,对"W"形金属密封环的压缩率选取范围进行研究。在压缩率确定的基础上,优化"W"形金属密封环所在处机匣的轴向间隙,探究"W"形金属密封环关键结构参数对强度的影响,基于灵敏度分析对"W"形金属密封环的结构参数进一步优化;研究"W"形金属密封环屈曲及轴向刚度间的关系,并采用刚度实验校核模拟结果,为评估屈曲临界载荷提供支持。结果表明:在该典型工况下,"W"形金属密封环的压缩率合理范围为3.2%~6.08%;壁厚对最大等效应力影响最大,最终优化结果为壁厚增大5.0%,波峰、波谷半径增大9.0%,接触半径增大7.7%,圆环外径减小5.8%,最大等效应力减小5.7%;屈曲"W"形金属密封环载荷与轴向刚度线性相关。

摘要：为适应自约束参数化建模方法所导致的非正交参数取值范围,提出了将传统正交设计空间的抽样点映射到非正交空间的映射方法。构建了基于机器学习逻辑回归的可行域边界识别方法,对样本空间响应是否满足相关准则进行判断。将此方法应用于某高压涡轮二齿和三齿榫接结构,发现某发动机初步设计方案会导致在详细设计阶段无法获得满足设计要求的榫接结构,需将榫接结构参数前置至初步设计阶段,与上级参数共同设计,防止其在详细设计阶段成为设计难点。通过边界识别方法发现,转速降低为15 575 r/min或轮盘外径降低为303 mm时可以设计出二齿榫接结构;转速降低为15 584 r/min或轮盘外径降低为301 mm时可以设计出三齿榫接结构。该方法可以作为发动机初步设计阶段各学科之间的一个迭代反馈信息,在发动机其他细节结构设计上具有推广性。

摘要：以某型民用涡扇航空发动机概念设计为例,集成了总体方案(包括热力循环分析、质量评估、噪声评估、氮氧化物排放评估)、风扇(包括气动设计、强度分析)、低压涡轮(包括气动设计、强度分析)3个子系统,以设计点耗油率、整机质量、飞越状态总声功率级、进近状态总声功率级和燃烧室氮氧化物排放量为优化目标,进行了基于多目标的整机多学科设计优化(MDO)的研究。对比研究了单学科可行(IDF)、协作优化(CO)和不对称子空间优化(ASO)3种典型的优化策略及其在整机MDO中的应用,探讨了整机MDO的建模方法、子系统间数据传递及解耦方式。结果表明:3种策略优化效率相当,优化时间最大相差742s;CO策略与ASO策略在整机MDO应用中优化效果较好,综合评价指标分别降低了0.82%和0.86%。

摘要：根据接触刚度在锯齿形叶冠结合面上非均匀分布的特性,提出一种基于定义和有限元计算相结合的接触刚度计算方法。在此基础上,将微-宏滑动摩擦模型作为叶冠结合面处的摩擦模型,推导微滑动和宏滑动状态下摩擦力表达式。利用谐波平衡法将非线性摩擦力转化为等效刚度和等效阻尼进行振动特性分析。针对叶冠结合面相对位移幅值动态变化的特点,提出了一种迭代求解的振动响应分析方法。与文献提供的带摩擦阻尼结构悬臂梁振动响应实验数据相比,共振峰附近的振幅误差为1.99 mm,相对误差为3.9%。振幅的最大误差为5.53 mm,出现在远离共振峰的位置,验证了响应分析方法的可行性。将该方法应用于带冠叶片上,结果表明当激振力频率为812.3 Hz时,振幅为0.56 mm。

摘要：针对中国废弃物资源化利用污染物排放高、机械化水平低等问题,该文在实地调研的基础上,梳理了澳大利亚、新西兰、新加坡等3个国家的废弃物处理技术体系,总结了3个国家在技术创新、平台建设、人才培养、推广应用等方面的典型经验和做法,目的是为中国农业废弃物清洁高效利用提供借鉴。澳大利亚、新西兰是世界重要的农业大国,均建立了较为完善的农业废弃物循环利用体系,澳大利亚构建了“资源化+”技术体系,新西兰构建了“源头减量+过程控制”协同处理技术体系,新加坡探索构建了城市生活垃圾厌氧发酵资源化新技术,该研究从科研团队协作、科研投入、成果推广应用等方面提出对策建议,助力推进我国废弃物资源化利用和循环农业发展。

摘要：为探究生物炭粉包膜处理对尿素缓释效果的影响,该研究以不同粒径稻壳生物炭粉为包膜材料,对尿素颗粒进行不同层数包膜处理,分别制备了3种生物炭包膜尿素缓释肥C_1(0.15 mm生物炭粉包膜)、C_2(内层0.15 mm,外层0.25 mm生物炭粉包膜)和C_3(内层0.15 mm,中层0.25 mm,外层0.425 mm生物炭粉包膜),并对生物炭包膜尿素缓释肥性能及缓释效果进行了分析研究。研究结果表明3种生物炭包膜缓释肥粒径主要分布在2.90~4.80 mm,随着包膜层数的增加,包膜缓释肥粒径随之增大,C_2和C_3粒径显著高于C_1(P<0.05)。C_1、C_2和C_3的抗压强度为20.40~48.00 N,满足工业生产需求。与C_1和C_2相比,C_3颗粒表面较光滑,切面具有致密且孔隙结构丰富的层状结构,吸水倍率最小(1.69),耐水性也显著优于C_1与C_2(P<0.05),氮元素缓释效果优于C_1与C_2。综上可以看出,3层包膜尿素缓释肥膜壳强度高于单层和双层包膜尿素缓释肥,通过控制不同膜层生物炭的孔隙结构和孔径,减缓水分的渗入及养分的流出过程,缓释效果突出,为生物炭包膜缓释肥的开发应用提供一个新技术路径。

摘要：为探究生物炭内源重金属在酸性土壤中的迁移转化规律,科学指导畜禽粪便生物炭农田应用,该研究以猪粪生物炭为研究对象,开展土壤培养试验,利用扫描电镜、物理吸附、X射线衍射物相分析、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱等方法表征不同培养时间生物炭表面形貌、孔隙结构、元素分布的变化规律,以及土壤孔隙溶液中重金属、磷酸盐等组分的变化规律。结果显示生物炭内源重金属Cu、Zn主要存在形态为氧化提取态,Cu、Zn氧化提取态比例分别为79.37%和53.43%,生物炭矿物质元素主要以氧化物形式存在于生物炭颗粒表面,施入酸性土壤后,生物炭比表面积及孔容增加,颗粒表面Cu、P、K等元素含量降低,土壤孔隙溶液中pH值、EC、Cu与PO_(4)^(3-)含量显著升高,PO_(4)^(3-)的浓度范围为2.26~298.00 mg/L,Cu的浓度范围为1.81~2.86μg/L,生物炭颗粒粒径越小,PO_(4)^(3-)和Cu溶出率越高,生物炭施入土壤30 d时,土壤孔隙溶液中PO_(4)^(3-)和Cu的浓度最高。研究表明酸性土壤可促进以碳酸盐、磷酸盐氧化物形式存在的Cu以及被碳酸根与磷酸根沉淀的Cu不断释放进入土壤,但生物炭内源Zn在酸性土壤环境不易释放,且生物炭可吸附土壤中的Zn,降低Zn的生物有效性。

摘要：通过研究不同钾肥施用量对山槐苗木生长的影响,表明钾肥对山槐苗木生长有很大的促进作用,能明显地提高幼苗的苗高、地径、主根长、侧根数和生物量等指标,特别是对根系的促进作用最大。不同钾肥施肥量对山槐苗木生长的影响存在显著性效应,在施用15 g/m2钾肥时,山槐各项生长指标表现最优,苗木质量最好。

摘要：氮肥对苗木生长有着重要的促进作用。通过对氮肥不同施用量对山槐苗木质量影响的试验研究,结果表明在山槐床播育苗中,氮肥能明显地提高幼苗的苗高、地径和单株生物量,不同的施用量促进效果有所不同。以施用30 g/m^2氮肥时,山槐苗木的各项指标最优,苗木质量最好。