摘要：为提高液力透平的效率,设计了前弯和后弯2种叶片弯曲形式的叶轮,利用实验、理论和数值计算相结合的方法对离心泵做透平的水力性能进行了研究.分别对后弯式叶轮泵工况、透平工况和前弯式叶轮液力透平工况3种情况的水力性能进行了分析,得到泵工况和2种液力透平工况下外特性曲线的差别,并分析了液力透平各过流部件内部功率损失分布.研究结果表明:泵作透平的外特性曲线与泵的不同,Q-H曲线随流量增加而逐渐增加;2种叶轮形式的液力透平对比中,前弯形叶轮在最高效率点的流量、扬程、轴功率和效率分别比后弯形叶轮高;前弯形叶轮高效点以及高效点之后的流量效率曲线高于后弯形叶轮的流量效率曲线,流量扬程曲线低于后弯形叶轮的流量扬程曲线,2种形式的叶轮轴功率相差不大.液力透平各过流部件功率损失分布表明,前弯形叶轮内部的功率损失的减小是液力透平效率提高的主要原因;对比2种叶片弯曲形状液力透平的流量和扬程系数可知,前弯式叶轮的流量系数和扬程系数均大于同尺寸后弯式叶轮的,因此前弯叶轮更适合于液力透平工况运行.

摘要：为提高震区桥梁抗震延性,选择内置闭合钢管的钢骨混凝土矩形桥墩进行延性设计.考虑到近场罕遇地震下桥墩可能承受较大轴力,根据平截面假定、力的平衡和材料本构关系,分别推导了高轴压比下截面屈服曲率和极限曲率关于截面设计参数的解析公式,并通过数值方法验证了解析公式的正确性.将截面极限曲率和屈服曲率之比定义为曲率延性系数,实现已知截面设计参数定量计算桥墩延性的目的,并以曲率延性系数为指标比较了钢骨混凝土桥墩和箍筋约束混凝土桥墩的抗震延性.研究结果表明:高轴压比下,利用截面设计参数计算曲率延性系数的解析方法是可行的;当耗材相同时,高轴压比下钢骨混凝土桥墩较箍筋约束混凝土桥墩具有更好的抗震延性.

摘要：为研究二氧化碳和氮气对于抑制煤自燃的不同效果,设计了煤自燃程序升温静态试验和动态试验,测试了在不同试验条件下煤的耗氧速度和一氧化碳的产生速度,验证了二氧化碳气体和氮气对煤的氧化反应速度产生不同的影响,得到煤样在分别通入空气、氮气-空气混合气体和二氧化碳-空气混合气体后的表观活化能,分别为38.952 75,40.600 59和46.795 35 k J/mol。可见惰性气体可以增大煤样的表观活化能,但是氮气-空气的混合气体只是略微增大了煤样的表观活化能,而二氧化碳-空气混合气体则显著增大了煤样的表观活化能,说明在通入二氧化碳气体情况下煤样更不易自燃,二氧化碳比氮气具有更好的抑制煤炭自燃的能力。

摘要：为提高芯片尺寸封装(CSP)器件的焊点可靠性,基于田口法,采用Garofalo-Arrhenius稳态本构方程和有限元法,对CSP器件焊点热循环载荷下的应力应变分布进行有限元模拟.考虑焊点材料、焊点高度、芯片厚度、基板厚度四个控制因素,借助田口法,采用正交表L_9(3~4)安排试验,研究发现影响焊点可靠性的主要影响因素为焊点材料和焊点高度.经过田口试验法优化得到的最佳方案组合为焊点材料Sn3.9Ag0.6Cu,焊点高度0.29 mm,芯片厚度0.1 mm,基板厚度0.17 mm.该最优方案和原始设计方案相比,蠕变应变能密度降低65.4%,信噪比提高了9.22 dB.结果表明,CSP器件焊点可靠性得到显著提高.

摘要：为定量评价雨荷载对超大型冷却塔气动力和风效应的影响,以国内某在建世界最高的220m超大型双曲线间接空冷塔为例,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对冷却塔周围风场进行数值模拟,验证模拟结果的有效性后添加离散相模型(discrete phase model,简称DPM)进行雨强为50mm/h的暴雨模拟,系统分析了风雨共同作用下冷却塔表面流体绕流特性、风雨荷载特征值及平均压力系数的变化。在此基础上,采用有限元方法分析了风荷载和风雨荷载共同作用下超大型冷却塔风致稳定性和受力性能。研究表明:冷却塔表面所受总雨荷载占总风荷载的6.71%,部分区域内雨压系数可达0.07以上,与风压系数的比值最高可以达到26.98%;相比于风荷载,风雨荷载共同作用降低了冷却塔整体屈曲稳定和局部稳定性能,增大了塔筒、支柱和环基结构内力响应,屈曲位移最大增量达10%,0°子午向轴力最大增量达17.4%。该结论可为此类大型冷却塔结构抗风/雨荷载设计提供参考依据。

摘要：通过ABAQUS建立了足式机器人单腿有限元模型和土壤有限元模型,进行了有限元动力学仿真,探究水田土壤环境下足式机器人典型步态(矩形、修正摆线、椭圆、零冲击)及其参数对单位能耗的影响规律,并在自主研发的足地作用机理试验台上,设计了与仿真试验参数相同的实际试验,验证了仿真试验结果的正确性。结果表明,椭圆步态能耗性能最好,在步高H=40 mm时,椭圆步态最小单位能耗比矩形、修正摆线、零冲击步态最小单位能耗分别减小12.5%、11%、12%。仿真试验与实际试验机械腿行走足迹比较吻合。仿真试验与实际试验得到的机械腿膝关节和髋关节扭矩吻合程度较好。

摘要：采用超声辅助酶法提取柚子皮中的果胶,在超声波为90 W的条件下,研究提取时间、提取温度、pH值、料液比和酶量对柚子皮果胶提取率的影响,并选取4因素3水平的Box-Behnken试验设计,以柚子皮果胶的提取率为响应值,利用响应面法对提取工艺参数进行优化。结果表明,柚子皮果胶提取率的最佳工艺条件:料液比1:26.30,pH值4.65,加酶量1.87%,提取温度40℃和提取时间47.49 min,提取率达到24.81%。研究结果为柚子皮的综合利用及天然果胶的开发提供借鉴。

摘要：针对数字界面人机交互过程中的信息流畅性问题,提出从微观信息结构出发运用熵理论对信息结构的有序度进行定量分析.首先,指出微观信息结构由2类信息元和3种典型的信息关系组成;其次,提出信息结构的时效熵和质效熵的计算方法,用来度量数字界面信息结构的有序度;最后,选择手机界面这一典型的数字界面为例,构建了3种不同的App布局,进行信息结构的有序度计算.认知实验结果表明,有序度高的信息结构具有直观方便、分区有规律等特点,比较容易记忆;而有序度低的信息结构搜索路径复杂,记忆效果较差,且耗时较多.数字界面微观信息结构的有序度与用户的认知绩效相关,可以作为界面设计效果的评价指标.

摘要：提出一种基于车辆动力学仿真的重型货车悬架系统多目标优化策略,可同时改善车辆的平顺性和道路友好性,从而缓解驾驶疲劳、延长道路使用寿命.基于车辆动力学原理在Matlab/Simu-link平台上构建了10自由度钢板悬架重型货车-路面系统的动力学模型,选择与该车匹配的被动空气悬架并设计半主动空气悬架模糊控制器;仿真并分析钢板悬架车辆模型、被动空气悬架车辆模型、半主动空气悬架车辆模型的使用效果;以被动空气悬架作为进一步优化的对象,归纳其平顺性和道路友好性随阻尼系数的变化规律,从而得到使车辆综合性能最优的悬架阻尼系数.

摘要：将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe3O4负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe3O4(GF)和球形凝胶结构SA/GO@Fe3O4(SGF)粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton(3D-EF)系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm^2,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段:断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.