摘要：针对钻爆法和机械法在岩石破碎工程中的弊端,基于泡沫的高黏性和可压缩性,提出了高压泡沫涨裂破岩技术。首先设计高压泡沫涨裂破岩装置,理论分析高压泡沫瞬间释放冲击岩石涨裂孔过程,搭建高压泡沫涨裂力测试装置并开展涨裂力影响试验,建立高压泡沫涨裂破岩试验系统,探讨不同空气体积分数时的泡沫涨裂特性,揭示高压泡沫涨裂破岩机理。研究表明:高压泡沫释放时,能够在涨裂孔内产生比泡沫初始压力更高的涨裂力,但涨裂力随泡沫空气体积分数增加而先增大后减小,高压泡沫涨裂破岩经历了裂纹初生、裂纹扩展、涨裂抛掷、涨裂结束4个阶段,破岩重量随泡沫空气体积分数的增加而先增大后减小,当空气体积分数为60%时,由高压泡沫冲击涨裂孔产生的压应力波在岩石上表面反射形成的拉应力造成岩石破坏形式为涨裂坑,空气体积分数为70%~90%时,泡沫涨裂形式为大块岩石分离,这主要是由孔底直角处应力集中效应造成。

摘要：为明晰GB 50429—2007《铝合金结构设计规范》推荐的6061-T4系铝合金板材在火灾后力学性能的退化规律,设计完成了38个6061-T4铝合金试件在室温及高温后的单向循环拉伸试验,重点评估了铝合金板材在不同冷却方式及单向循环荷载作用下的破坏特征、初始弹性模量、强度、应变退化和耗能等。研究结果表明:6061-T4铝合金板材的单向循环拉伸应力-应变曲线无明显屈服平台,显著屈服后并未呈现明显的强化特征;在加热温度为100~300℃区间时,铝合金试件表面银白色光泽变暗但不明显,表面状况不宜作为评估6061-T4铝合金试件火灾损伤程度的评价依据;温度对6061-T4铝合金初始弹性模量影响较小,冷却方式对6061-T4铝合金试件高温后力学性能影响不大。当温度低于200℃时,温度对铝合金板材强度影响不明显;当温度高于200℃时,随着温度升高,铝合金板材强度呈显著降低趋势;常温下单向循环拉伸试验过程中铝合金试件屈服应变略低于单向加载试件,由于循环受拉过程的塑性累积损伤,导致试件在单向循环荷载作用下的延性劣化;随着温度的不断升高,试件屈服会趋于更早,其变形能力呈现先变差后变好的规律;6061-T4铝合金试件累积耗能随着温度升高逐渐降低,且耗能大小与铝合金材料强度及单向循环拉伸圈数正相关。

摘要：针对整体叶盘复杂扭曲的叶栅通道,提出了一种柔性螺旋管电极电解加工方法,通过在加工中对柔性螺旋管电极施加载荷,使其产生可控的弯曲变形,利用其侧壁作为加工面进行切割式电解,从而实现复杂型面的电解加工。对柔性螺旋管电极的结构进行了设计与优化,探究了电极结构参数对其弹性、刚度和流场性能的影响,通过有限元仿真的方法得到了优化后的电极结构参数,进行开式和闭式工件的电解加工试验,获得表面粗糙度约为Ra1.3μm的叶盆和叶背型面,验证了方法的可行性。

摘要：新能源占比逐渐提高的新型电力系统中,电力平衡压力凸显,利用规模庞大、响应灵活的负荷向系统提供调节资源能够有效提升系统平衡能力。因此,在全面梳理负荷响应具体进展的基础上,对负荷响应能力的进一步管理做出展望。概述新型电力系统中面对的电力平衡新问题,并对负荷响应新特征进行分析。围绕响应运营考虑、收益机制设计、关键响应技术和参与模式扩展4个层面,递进地对负荷响应管理进行综述。针对现阶段平衡过程中的实际挑战,提出对新型电力系统负荷响应管理能力深入挖掘的未来展望,包括跨区负荷响应研究、理性人视角下的负荷响应、有限信息和强随机性下的主体决策3个方面。

摘要：分析了生物质致密成型单孔试验装置的受力状况,推导了成型模具内壁法向应力与外壁周向应变的关系式。结合有限元法对成型过程进行了数值模拟,以木屑为对象分析了压制速度和含水率对模孔内壁法向应力的影响,并进行了试验验证。结果表明,压缩速度和含水率都对模孔受力影响显著,压缩速度为80mm/min,含水率为10%时,模孔内壁法向应力最小。通过测量模具外壁周向应变来获得对应内壁法向应力这一方法是可行的,增大压缩速度、减小含水率均能使模孔内压减小。提出的方法对研究成型过程中物料与模具的接触、模具的应力场分布有重要价值。

摘要：3D打印技术是一种新兴的制造技术,其可以利用数字模型实现精准制造。近年来,3D打印技术已经被广泛应用于各个领域,包括食品、生物医药等。3D食品打印的优势在于能够制作复杂的食品模型、设计独特的图案以及精准定制。3D食品打印技术由挤出式打印、黏结剂喷射和喷墨打印组成,其利用食品材料,基于逐层堆积的方式设计造型。本文重点介绍了3D打印技术在食品中的最新研究进展,深入总结了3D打印技术在不同类型食品应用中的特点和局限性。同时,通过介绍食品的精准营养递送、贮藏保鲜、食品加工、生物制造等方面,详细分析了3D打印在食品行业的应用现状。最后展望了未来食品3D打印技术的发展,以期为3D打印与食品产业的深度融合提供理论指导。

摘要：以某钢铁厂烧结烟气循环流化床脱硫塔为研究对象,建立了工业尺度的数理模型,探究了多种文丘里段结构方案对脱硫塔内气固分布和塔壁磨损的影响,并比较了各方案在不同烟气量负荷下均布流场的效果.结果表明:提出的3种优化结构方案均能改善塔内气流分布;文丘里段整体旋转30°并调整喉管管径的方案在均布气流方面表现最佳,而文丘里段整体旋转30°并在脱硫剂入口段增设导流板的方案在均布颗粒方面表现最佳,且塔壁磨损程度相对较轻;在烟气量负荷波动时,3种结构优化方案均能提高气固分布的均匀性和稳定性.本研究结果可为循环流化床脱硫塔工程改造提供理论参考.

摘要：针对复杂障碍环境下的动态目标围捕问题,本文提出一种基于分层强化学习的多无人机协同围捕方法.该方法包含两个层级的学习过程:底层的子策略学习和高层的子策略切换.具体而言,将协同围捕任务分解为导航避障和导航避碰两个子任务,独立学习相应的底层子策略,分别赋予无人机协同围捕目标时所需的避障与避碰技能.在此基础上,设计带有切换惩罚的稀疏回报函数训练高层的子策略切换模块,避免了对人工定义规则的依赖,实现了底层技能的自动组合.数值仿真与软件在环实验结果表明,所提方法能够显著降低围捕策略的学习难度,相较于基线方法具有最高的围捕成功率.

摘要：为了充分重用已有数控工艺设计成果,克服现有工艺优化方法柔性差、效率低、人工依赖性强的不足,提出一种基于相似实例重用的铣削类零件数控工艺决策方法。首先,建立以生产耗费最低为优化目标的数学模型,包括机床、刀具、装夹等因素,给出生产耗费的计算公式;其次,综合考虑生产车间资源的动态变化,通过重用已有相似实例的加工操作自适应获得新局部结构的多份备选数控工艺;然后,依据各备选数控工艺的相似度,采用轮盘赌算法进行选择,映射为工艺方案有向图的顶点;随后,分析加工操作顺序约束规则,确定各顶点之间有向边的方向,构建完整的工艺方案有向图作为零件数控工艺方案的有效表征;最后,提出一种混合蚁群模拟退火算法,采用蚁群算法结合图论理论对工艺方案有向图进行自动优化搜索,获得若干较优路径后输入模拟退火算法进行全局搜索获得最优解。以某典型零件MBD模型为例,基于CATIA平台对本文所提方法进行加工仿真验证。实验结果表明,相比于现有基于CAPP软件的工艺设计方法,本文方法决策结果能够满足实际数控加工要求,人工交互次数及时间减少84.6%,生产耗费降低16.6%。因此,本文方法能够合理且自动生成零件整体最优数控工艺方案,降低生产成本,缩短研制周期,提升企业数控工艺设计效率和智能化水平。

摘要：卷积神经网络是目标检测中的常用算法,但由于卷积神经网络参数量和计算量巨大导致检测速度慢、功耗高,且难以部署到硬件平台,故文中提出一种采用CPU与FPGA融合结构实现MobileNetV1目标检测加速的应用方法。首先,通过设置宽度超参数和分辨率超参数以及网络参数定点化来减少网络模型的参数量和计算量;其次,对卷积层和批量归一化层进行融合,减少网络复杂性,提升网络计算速度;然后,设计一种八通道核间并行卷积计算引擎,每个通道利用行缓存乘法和加法树结构实现卷积运算;最后,利用FPGA并行计算和流水线结构,通过对此八通道卷积计算引擎合理的复用完成三种不同类型的卷积计算,减少硬件资源使用量、降低功耗。实验结果表明,该设计可以对MobileNetV1目标检测进行硬件加速,帧率可达56.7 f/s,功耗仅为0.603 W。