摘要：采用三因素三水平响应面试验设计研究含水率、温度、压力对向日葵秸秆成型燃料物理特性(密度、耐久性、抗跌碎性)的影响规律,并应用马氏距离法对工艺参数进行三响应优化设计。结果表明:向日葵秸秆固体燃料密度与含水率成反比,与压力成正比,随温度升高呈先增后缓趋势。耐久性和抗跌碎性均随含水率升高而降低,随温度、压力的升高而升高。当含水率在5%~8%,温度在110~140℃,压力在100~120 MPa时可成型优质向日葵秸秆燃料。三响应优化参数组合为:含水率5.8%,温度128.8℃,压力114.0 MPa,此条件下燃料密度、耐久性、抗跌碎性分别达1.03 g/cm^3、98.75%、99.76%,此结果可为向日葵秸秆固体燃料的工业化制备提供理论参考。

摘要：设计了一种将Helmholtz共振效应与压电效应结合的声电换能超材料结构及电路系统,通过传递矩阵法对超材料的能带结构进行了分析。以压电片作为Helmholtz共振器基底通过阵列形成超材料结构。当入射噪声频率与共振频率一致时,声电转换效率最高。利用COMSOL分别对超材料单元及系统进行仿真,验证了超材料单元对于噪声的抑制作用;研究了超材料单元串并联方式对声电换能效率的影响规律;采用整流桥设计了交直流转换电路,采用超级电容设计了储能电路。测试结果表明:所设计的声电换能超材料系统的最优直流负载为250 kΩ。当声波以共振频率入射驱动时,系统的声电功率最大为1 523μW,实现了声电的能量转换、调理与储能。

摘要：为进一步提升负载敏感系统的性能,使用进出口独立控制技术实现进出油口的解耦,得到了进出口独立调节负载敏感系统。给出了进出口独立调节负载敏感系统组成并且建立了数学模型;在此基础上理论分析了普通负载敏感系统中进出油口联动节流带来的问题,针对性的设计了进出口独立调节负载敏感系统的控制策略;使用自抗扰控制方法解决进出口独立调节负载敏感系统中各控制自由度的耦合问题,利用AMESIM和Matlab搭建了联合仿真模型,进行联合仿真分析。仿真结果表明:进出口独立调节的负载敏感系统在阻抗工况下,可以单独控制出油腔的压力在较低值,进一步降低出油口的节流损失。在超越工况下,可以控制进油腔的压力在稳定值,避免进油腔过低产生气穴。另外,设计的自抗扰控制器能较好地解决系统中耦合问题。

摘要：近年来,温室效应愈发明显,环境二氧化碳(CO_(2))浓度增加带来的副作用严重影响了人们的生产生活。目前,商业化的CO_(2)传感器体积较大,便携化、高精度、模块化等方面不尽人意,设计了一种基于热释电的非分光红外法(NDIR) CO_(2)浓度测量系统,主要分为气室结构设计、信号电路设计、软件控制设计与数据处理四个部分。气室结构设计方面采用单通道结构设计,并对气室进行了光学仿真,最终确定了气室的尺寸,有效提高了系统的测量精度。信号电路设计方面设计了一种基于差分方式的小信号放大电路,将有效信号从噪声中提取并放大,提高分辨率。软件控制设计方面应用数字滤波算法,滤除干扰与杂波,提取数据中的有效值,提高信噪比。数据处理方面,搭建CO_(2)气体测试平台,通过温湿度与峰峰值补偿公式补偿温度对峰峰值产生的影响,再使用25℃下曲线拟合法计算气体浓度值,最终通过串口输出。经过测试,该系统测量范围为5%,相对误差值在1500 ppm以内,能够满足防火报警、矿下监测等场合的安全测试需求。

摘要：针对金属斜连轧实验机组的限动芯棒穿轧结束后如何快速安全更换的问题进行了研究,设计开发了一套可实现拆装芯棒的机械手以满足限动芯棒更换的要求。考虑复杂工况下芯棒受到较大轴向力和高温对芯棒螺纹紧固力的影响,对在此工况下机构拆装芯棒过程进行了受力分析,搭建了机械手结构模型,完成了芯棒更换的模拟实验。利用相关模拟软件对此机构的运动规律进行了分析和计算,为机构设计所需的工作参数和结构设计参数提供了理论依据。计算、模拟以及实验结果表明,更换机械手可以顺利装卸芯棒与顶杆的螺纹连接体,验证了机械手的可行性。

摘要：引力波探测是一项重大国际前沿科技研究,对探索许多基础科学问题具有重大意义,然而引力波探测装置的建设面临着极大的技术挑战.山西大学提出利用废弃地下矿井,建设臂长为10 km、灵敏度达10^(–24)Hz^(–1/2)的地基引力波探测装置的建设计划.理论上,等臂迈克尔逊干涉仪的灵敏度不受光源噪声的限制.但是实际的激光干涉仪受臂腔线宽差异、腔镜反射率差异、腔镜质量差异、腔内功率差异等因素限制,灵敏度依赖于激光源的指标.本文定量分析了激光源指标参数对干涉仪灵敏度的影响,并从地基引力波探测装置的设计灵敏度出发,对激光源的波长、振幅噪声、频率噪声、光束指向噪声和基模纯度提出具体要求.该分析为建设我国的地基引力波探测装置(预期灵敏度达国际上第三代探测器水平)奠定了激光源噪声分析和干涉仪指标分解等方面的坚实基础.

摘要：报道了无金属参与的连续的催化型Ugi三组分/炔烃-叠氮环加成反应一锅合成[1,2,3]三唑并[1,5-a]喹喔啉.该反应使用邻叠氮基芳胺、炔醛以及异腈为原料,在磷酸催化下发生催化型Ugi三组分反应,随后在甲苯中加热发生环加成反应以55%~85%的收率得到[1,2,3]三唑并[1,5-a]喹喔啉.

摘要：针对当前工业中存在的乙炔(C_(2)H_(2))及含C_(2)H_(2)二元组分气体的存储与高效分离问题,梳理了近年来金属有机骨架材料(MOFs)对C_(2)H_(2)气体的吸附存储和分离研究。重点比较了含C_(2)H_(2)的二元组分气体与MOFs材料之间的构效关系及分离不同二元组分气体所用MOFs材料的筛选条件与设计原则,以期实现MOFs材料对C_(2)H_(2)的高效分离,达到对C_(2)H_(2)的纯化及存储效果,促进未来MOFs材料在该领域的发展。最后展望了MOFs材料在此方面的应用前景。

摘要：多频探测是相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)光纤传感系统中干涉衰落抑制的重要手段,但存在多频率生成造成结构复杂的问题。提出了一种基于光纤移频延时环的多频脉冲产生方法,设计了包含移频、放大、延时、滤波、隔离等环节的光纤环结构,使用简单结构实现了多频探测脉冲的产生与复用。并分别采用脉冲延时补偿算法与旋转矢量求和算法对瑞利后向散射拍频信号实现了数据对齐与数据聚合。实验结果表明,传感系统通过生成包含6个频率分量的多频探测脉冲,可在10.33 km的传感光纤上将衰落概率由26.43%优化至0.93%,并实现了信噪比为5.29 dB的振动信号准确定位,以及相关系数为0.997的振动信号线性解调,从而为Φ-OTDR系统在复杂环境下的振动信号抗衰落解调提供了新的解决方案。

摘要：基于紫外-可见光谱技术,设计了一种可用于水质参数溶解氧(COD)实时在线检测的系统,介绍了系统的测量原理和总体结构(光路和电路)的设计。通过对水体COD的检测,测得了COD溶液的光谱数据,利用光谱数据建立了PLS算法预测模型和电压解算模型,并对两种模型的预测精度进行了对比。同时考虑到水体中的环境干扰因素,重点分析了浊度、温度对COD测量结果的影响,并对所构建模型进行了补偿和校正,提高了系统的检测精度。实验结果表明,相比传统的水质COD检测方法,该系统实现了快速、高精度和实时在线检测的目的。