摘要：气凝胶具有高孔隙率、低密度、高比表面积和低热导率等优异性能,广泛应用于隔热、隔音和吸附等领域,已经成为21世纪以来新型纳米多孔材料的研究热点。但是由于气凝胶的网络结构导致其缺点也十分突出,首先,气凝胶的力学性能较差、脆性大,使其加工、处理变得困难,且易产生粉尘污染;其次,由于原料和制备工艺等限制,气凝胶的价格昂贵;另外往往只能静态成型难以连续生产,形态多是与模具或反应相对应的块状或粉末状,不能满足更多的应用。因此提高气凝胶的力学性能、寻找更简单廉价的合成方式和拓宽气凝胶形态等成为亟待解决的问题。设计制备纤维态气凝胶和纤维复合气凝胶是解决上述不足的方法之一。可通过湿法纺丝、管中浇铸、纤维状基材自组装、静电纺丝、纤维热解碳化、原纤化堆积等成型方法和超临界、冷冻、常压等干燥工艺,制备无机纤维气凝胶、有机纤维气凝胶、有机/无机杂化纤维气凝胶和纤维复合气凝胶材料,实现气凝胶的骨架结构的增强、纤维态气凝胶的成型和连续生产,可避免附聚并方便回收处理,还可设计调控特殊的中空结构和分级孔结构,或利用嵌入纤维的独特物理、化学特性,在保持气凝胶原有优秀性能的基础上,赋予其新的性能。本文对近五年纤维气凝胶及纤维复合气凝胶材料的研究现状进行了概览,介绍了纤维气凝胶的类型、制备方法及原理,说明了纤维气凝胶在吸附、隔热、传感、能量存储、催化和微波屏蔽等传统及新兴领域的应用,并提出了未来可尝试的研究方向,对纤维气凝胶的改进提出一些建议。

摘要：目的基于荧光及可视化逆转录环介导等温扩增(reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)开发食源性甲型肝炎病毒(hepatitis A virus,HAV)的检测方法。方法从美国国家生物技术信息中心中选取世界范围内具有代表性的HAV基因信息,设计LAMP引物,开发了一种荧光曲线RT-LAMP和可视化RT-LAMP检测方法。以HAV质粒为模板,评估方法的扩增效率、灵敏度和稳健性,并与实时荧光逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)进行检出限及实际样品验证比较。结果荧光及可视化LAMP方法检测灵敏度为10.76copies/μL,与实时荧光RT-PCR一致;在95%置信水平下经概率回归分析检出限(limitofdetection,LOD_(95%)),荧光曲线RT-LAMP的LOD_(95%)为17.46copies/μL(7.00~511.29 copies/μL,95%),实时荧光RT-PCR的LOD_(95%)为79.30copies/μL(24.68~3208.71copies/μL,95%);稳健性分析表明方法稳定;与实时荧光RT-PCR比较,检测30份实际样品的验证比对符合率为100%。结论该检测方法经济便捷,可通过肉眼直接观察结果,适合于食品安全现场监测,具有很好的应用前景。

摘要：冲击地压是煤矿最严重的动力灾害之一,研究冲击地压发生机理的理论公式是实现冲击地压定量防治的第一前提。针对目前尚未有直接明了的冲击地压发生理论公式的现状,通过建立与地应力、煤岩物性、支护强度和工程结构参数直接相联系的巷道冲击地压发生力学分析模型,得到了一套冲击地压发生的理论公式。首先,系统探究了冲击地压解析分析所涉及的几何模型、边界条件、煤岩体变形破坏本构关系和冲击地压发生的力学判据;其次,结合煤岩体变形破坏的"双线性"本构关系和"三线性"本构关系,分别建立了巷道"弹性区、塑性软化区"2分区结构模型与"弹性区、塑性软化区、破碎区"3分区结构模型,对巷道围岩展开应力分析,得到了巷道平衡系统方程;最后,由系统方程与冲击地压发生力学判据,得到了冲击地压发生的临界载荷、临界破碎区半径与临界软化区半径指标及其理论计算公式。采用理论公式定量解答了冲击倾向性与冲击危险性的理论关系、矿井冲击地压发生临界开采深度的理论界定和支护在冲击地压启动过程中的作用及支护安全系数设计方法等科学问题,并对我国近30座冲击地压矿井的冲击启动临界载荷、临界开采深度和支护防冲安全能力进行了计算或验算。研究结果表明,临界载荷、冲击能指数和单轴抗压强度3个指标参量间具有明确的理论关系;表征冲击倾向性的理论指标为冲击能指数和单轴抗压强度,表征冲击危险性的理论指标为实际应力与临界载荷比值;基于冲击地压发生的临界载荷,可以得到矿井冲击地压发生临界开采深度的理论确定方法;支护强度的提高能够有效提升冲击地压发生的临界载荷。研究成果旨在继承并突破现有定性或统计定量的冲击地压理论,为实现煤矿冲击地压机理及应用的定量化研究奠定基础。

摘要：针对低氮燃烧器和烟气内循环的组合技术,设计了一种燃气分级和旋流燃烧相结合的天然气低氮燃烧器,利用FLUENT软件研究了二次燃气不同入射角度对燃烧器内流场、温度场和NO_(x)排放量的影响.结果表明:二次燃气入射角度为135°时,烟气回流区域最大,卷吸率(Kv)最高;随着二次燃气入射角度的增大,炉膛内温度均匀性提高,二次燃气入射角度为120°时,炉膛内温度不均匀度最低,偏斜率最小;随着二次燃气入射角度的增大,NO_(x)排放量逐渐减小.综合炉内燃烧状况和NO_(x)排放量可知,二次燃气入射的最佳角度是120°.

摘要：为改善永磁同步电机的转速控制性能,提高系统的抗干扰能力,提出一种基于super-twisting滑模观测器的转速控制策略。首先,基于新型趋近律设计滑模速度控制器替代传统的PI控制器;其次,引入super-twisting算法设计三阶滑模观测器,并将观测值补偿到速度控制器的输出端;最后,在MATLAB/Simulink环境下,搭建系统矢量控制模型进行仿真分析和实验验证。结果表明,负载突加减时,该控制方式下转速的最大波动值约为8 r/min,相比于传统PI速度控制策略减小了60 r/min,鲁棒性更好;同时系统的动态性和抗扰性也得到有效提高。

摘要：采用电-磁-热多场耦合的方法对电加热元件进行研究,提出一种新的U型管状电加热元件。利用数值模拟的方法分析了磁场、电场以及温度场对电热元件的影响,对比了管状和柱状两种加热元件的磁通密度、电场强度和温度分布特点,计算了元件的电磁力、表面负荷,并根据已有柱状加热元件结构和装置对数值模拟结果进行验证进而推断新结构的可行性。研究表明,在相同工况下,管状结构加热元件能够有效减小热量积累,相较柱状加热元件温度能降低25%,同时能减小37%表面负荷,有效提高元件的使用寿命,综合性能良好。

摘要：先进聚合物基复合材料(APC)取代传统金属材料实现了航空航天结构件的轻量化,其用量已成为衡量大型飞行器技术先进性的重要标志。高效连接工艺技术是影响APC构件制造成本和使用安全的关键因素之一。文中综述了纤维增强热塑性树脂基复合材料和热固性树脂基复合材料超声焊接的研究进展;详细讨论了超声波焊接机理、焊接头结构设计及焊接工艺参数(焊接时间、焊接压力、振幅、能量导向器类型等)等对APC焊接头承载性能的影响,并总结了目前APC超声焊接领域存在的问题,指出了未来的研究方向。

摘要：为了实现微小磁性零件装配设备的精密装配任务,弥补加工误差和安装误差带来的系统精度损失,提出了一套自动标定及误差补偿方法。依照设备布置形式建立了不同模块的坐标系,提取影响装配精度的全部误差参数。根据导轨的位置关系建立了模块之间的运动转换模型,进而推导出基于装配任务的误差补偿模型。以设备中的机器视觉系统作为测量工具,同时设计专用标定板。通过观察各模块运动前后特征点的坐标变化对误差参数进行测量和辨识,并使用粒子群算法对参数进行了全局优化。基于开发的自动标定软件,在装配区域进行了标定和验证实验。实验结果表明,补偿后的系统开环控制精度在6μm以内,满足设备的装配精度需求。该方法为微小零件装配设备提供了自动化、高精度和高效率的标定方案。

摘要：调度是现代工业生产的核心环节之一。调度需要根据生产线的特点进行设计。半导体封装测试的基本核心工作是根据加工过程来处理任务,以安排其生产和加工过程。现提出一种改进的启发式工业生产调度方法来解决多调度任务、多进程、多工位、多约束和规则的调度系统问题。上述方法为生产任务的每个过程指定加工设备,开始时间和完成时间。应用表明,新方法可以提高调度过程的自动化水平和智能化程度,提高设备和其它生产资源的利用率,充分发挥企业的生产能力。

摘要：微型抗滑桩群是滑坡地质灾害应急处置工程的新型支挡结构,为对其进行快速设计计算,以平面刚架假设和桩群效应为初始设计依据,建立简化设计方程。基于BIM通用平台—Revit开展二次开发,以简化方程为依据,在BIM平台上实现微型抗滑桩群的设计计算与真实边坡的快速建模;同时,采用ACIS(.STA)文件作为中转文件的方法,实现了边坡工程BIM设计与有限元数值模拟的有效衔接。最后以广巴高速一路堑边坡治理工程为例,在BIM平台上对具有复杂组构与界面的工程边坡进行建模,完成微型抗滑桩群的构型设计、数值模拟和结构优化设计,检验了边坡加固设计方案的合理性和二次开发成果的有效性。