摘要：烧结矿FeO含量是衡量烧结矿还原性的重要指标。为了全面而系统地概述各种烧结矿FeO含量的预测方法,本文从机理模型和机器学习算法(包括经典单一学习算法模型、协同优化算法模型、深度神经网络算法模型及集成学习算法模型)两大预测模型出发,分别从基于工艺流程参数,机尾图像识别预测,以及基于图像-参数协同预测进行三个方面探讨,总结了烧结矿FeO含量预测方法的发展脉络;并对近年来新兴的算法预测模型进行全面概括与深入分析,阐述了每种算法在烧结矿FeO含量预测模型的优点和局限;同时展望了未来烧结矿FeO含量预测领域的研究方向,以期为该领域的研究与实践提供有益的参考。

摘要：CO_(2)捕集系统通过冷凝分离CO_(2)/H_(2)O混合气体,为实现工业化应用,亟需进一步吸附分离提纯CO_(2)。为高效吸附分离CO_(2)/H_(2)O,实验研究单组分CO_(2)和H_(2)O在椰壳活性炭上的吸附等温线,用等温吸附模型对其进行拟合。基于动态吸附试验系统研究CO_(2)/H_(2)O在活性炭、活性氧化铝、分子筛3A、13X的吸附穿透曲线且用经典的双组分吸附模型E-L、LRC和IAST预测混合气体中CO_(2)和H_(2)O吸附量。结果表明,Toth模型对CO_(2)等温线拟合精度最好,LBET模型对H_(2)O的拟合效果较优;LRC模型预测吸附量优于E-L和IAST两种模型。

摘要：针对膜生物反应器(MBR)污水处理工艺易受到进水水量、水质波动等外部干扰因素的影响导致膜透水率难以准确测量的问题,提出一种基于自适应鲁棒模糊神经网络(ARFNN)的膜透水率软测量模型.首先,构建一种对称抗噪损失函数,降低了模型对外部干扰的敏感度,提高了软测量模型的鲁棒性;然后,设计一种自适应梯度下降算法,动态优化模型参数,提升了软测量模型的检测精度;最后,利用李雅普诺夫函数验证了ARFNN的收敛性,分析了模型的鲁棒性,保证了模型的收敛速度和抗干扰能力.将所设计的基于ARFNN的膜透水率软测量模型应用于实际的污水处理过程中,实验结果表明,在有外部干扰的情况下,该模型不但能够实现膜透水率的在线检测,而且可以获得较高的检测精度.

摘要：以聚乙二醇(PEG)为软段,六亚甲基二异氰酸酯为硬段,三聚氰胺为交联剂,制备出交联聚氨酯(CLPU),研究了不同PEG分子量对其相变性能的影响.结果表明,CLPU的焓值和相变温度随PEG分子量的改变而发生规律性变化,其中以PEG2000为原料制备的聚氨酯固固相变材料(PU-SSPCM),相变温度(T_(m)=39.9℃,T_(c)=8.7℃)在人体舒适温度区间,焓值在56.6 J/g以上,100次热循环后其性能基本保持不变.此外,还探讨了三聚氰胺含量对CLPU2000性能的影响,结果表明,随着三聚氰胺含量的增加,所得聚氨酯的焓值会降低,而相变温度则略有上升.所得聚氨酯体系具有良好的相变调温功能,将其置于手心100 s后与体温仍有3.8℃的温差.该材料体系在人体热管理领域具有广阔的应用前景,有望在智能调温服装、红外隐身等领域发挥重要作用.

摘要：金属板材纯弯矩加载时,板材夹持末端的加载轨迹存在无法确定的问题。依托于本实验室自主研发的板材弯曲设备,从位移加载的角度出发,以阻抗控制理论为基础提出一种当金属板材变形时内力的跟踪方法,以实现板材仅受纯弯矩的理想纯弯曲受力状态。首先,分析试验机机构的运动学关系和板材受力加载过程中的闭链混合体动力学模型,经过板材内力的优化解耦,得到所需控制内力。其次,考虑到加载试件弹塑性变形时的振动,设计了基于动力学模型的模糊自适应导纳控制器以动态跟踪试件变形内力。在线力控试验中,相比于MRAC自适应力控制法,模糊变导纳控制方法的力误差波动范围缩小了52.5%,离线轨迹加载试验中,在MRAC力控法和模糊导纳力控法下,力控值范围分别缩小了94%和93.3%。试验表明,通过控制板材夹持末端的运行轨迹来实现板材内力的过程控制方法有效,并得出了薄板镀锌铁试件的纯弯曲加载轨迹。

摘要：在大型索结构中,拉索作为主要受力构件承担较大的荷载。分析断索对结构的影响,成为大型索结构抗连续倒塌设计的关键。选取FAST望远镜、国家速滑馆、卡塔尔卢塞尔体育场、三亚国际体育产业园体育场、日照奎山体育中心体育场、大连梭鱼湾专业足球场等多个大型索结构工程,针对结构中典型拉索发生断索的情况,采用动力分析方法研究断索后结构的动力响应,总结索网(双向正交、三角形网格)、轮辐式索桁架(单环索、双环索、内环带刚性挑棚)等不同类型索结构断索后动力响应的特点以及断索引发的动力系数。研究结果表明:除三角形网格单层索网外,其他类型的索网、轮辐式索桁架等索结构在断索后的动力系数均出现大于规范推荐取值的情况,推荐采用动力分析方法进行断索分析;双向正交单层索网刚度、稳定性和内力重分布能力较三角形网格单层索网小,拉索断索产生的动力效应较大;索桁架交错布置的单环索轮辐式索桁架结构同双环索轮辐式索桁架结构相比,径向索、环索断索后相互产生的动力效应较小;对于轮辐式索桁架结构,当上弦设有与径向索同向布置的膜拱及交叉次索时或当环索处设有刚性挑棚时,可有效降低断索产生的动力效应。

摘要：由于远程操控的机械手具有灵活性大和环境适应性高的特点,在越来越多的特殊场合下,人类开始借助机械手完成任务。本文针对危险环境中机械手高精度远程操作的需求,提出了一种基于光纤光栅传感器的机械手远程操控手套。建立了手套中光纤光栅传感器的弯曲测量模型,发现光纤光栅的中心波长变化量与弯曲角度之间成正比关系。结合机械手舵机的控制,提出了利用光纤光栅传感器进行机械手远程操控方法,编写了上位机软件,实现了从光纤光栅中心波长到手指弯曲角度最后到机械手舵机控制编码的过程。完成了光纤光栅传感器的设计和封装,手套的四路探测光纤中共有12个栅区长度为10 mm的光纤光栅传感器,其中11个传感器被封装在人手关节的上方进行弯曲感知,1个光纤光栅温度传感器用于温度补偿,利用704硅橡胶对光纤光栅传感器进行封装。搭建了基于光纤光栅传感器的机械手远程操控系统,并对光纤光栅传感器进行了标定,实验结果表明在人手关节弯曲0°~90°的范围内,平均弯曲角度测量误差为1.147°,所有拟合直线的决定系数均大于0.993,最后设计了人机交互演示模块展示人手的运动。本文提出的基于光纤光栅传感器的手套具有小型化、高精度、抗电磁干扰的特点,在航天器在轨维修、远程医疗手术和高危排雷作业等方面具有潜在的应用前景。

摘要：现代钢铁制造流程是集成烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢和轧钢等多工序过程的耗散结构体系。钢铁制造流程是在物质流、能量流和信息流协同运行的条件下,完成一系列复杂的冶金过程和转变。探讨了对钢铁制造过程物理本质以及运行特征的认识和研究,提出了现代钢铁制造流程物理系统的设计理念和方法。阐述了流程工程动态精准设计体系在钢铁冶金工程设计中的应用,讨论了智能化钢铁制造流程的系统层次和构建理念。着重论述了钢铁制造流程信息物理系统的内涵和架构,提出了静态物理系统与信息系统集成、耦合、协同的设计理念和方法,论证了现代钢铁制造流程信息物理系统的智能化设计思路、程序和应用实践。

摘要：钢铁是经济社会发展不可或缺的重要基础材料,钢铁产业是国民经济的重要基础产业。分析研究了钢铁制造流程的物理本质和主要特征,以冶金流程工程学的观点阐述了现代钢铁制造流程功能拓展的重大意义。阐述了钢铁冶金工程知识体系及其发展演化进程,论述了基础科学、技术科学和工程科学知识体系的形成与发展历程,指出冶金流程工程学是宏观冶金学,是面向钢铁冶金全流程和产业层次的工程科学。研究分析了在冶金流程工程学指导下现代钢铁冶金工程设计体系和方法的创新,阐释了概念设计、顶层设计和动态精准设计的理念、内涵和方法;介绍了首钢京唐钢铁厂的工程设计创新及其应用实绩。

摘要：离心压缩机作为一种重要的动力旋转设备,广泛应用于天然气输送和石油化工等行业.由于现场实际工况与设计工况往往存在偏差,导致原有的设计曲线难以准确预测压缩机的实际性能.依据相似原理,结合现场实际情况对压缩机性能曲线进行换算是压缩机工程应用的一项重要工作.本文首先通过分析目前常用的3类相似换算方法的特点,发现压比是影响换算准确性的一个关键参数,减小该参数的误差可有效提高换算精度.在此基础上,提出一种基于预估校正思想的离心压缩机性能换算方法,该方法采用第二类相似换算方法对关键性参数压比进行预估,采用第一类相似换算方法对压比参数进行校正,从而大大提高相似换算结果的准确性.与川气东送长距离天然气输送管线某压气站现场数据对比,发现基于预估校正思想的换算方法所得的离心压缩机出口压力与实测数据误差仅为2%左右,出口温度的误差约2℃,性能换算精度较高.