摘要：为了研究齿轮副在实际工况下的啮合效率,对齿轮副接触面进行受力和运动学分析,结合弹流润滑理论对齿轮副的润滑状态进行判断,建立了在弹流润滑和混合润滑状态下的动态摩擦因数数学模型,得到齿轮副沿啮合线不同啮合位置的摩擦因数;从受力的角度出发,推导出齿轮副啮合效率计算式,引入动态滑动摩擦因数,得到符合实际工况的齿轮副啮合效率;结合Matlab仿真分析软件,分析了传动比和小齿轮齿数对滑动摩擦因数及齿轮副啮合效率的影响。结果表明,基于动态滑动摩擦因数的齿轮副啮合效率计算方法与实际工况具有良好的一致性,对齿轮传动设计具有一定的指导意义。

摘要：为了提高EPB盾构螺旋输送机的输送效率,减小输送机螺旋体的磨损并降低运输过程中的功率损耗,结合离散元软件EDEM、NSGA-Ⅱ优化算法和熵权TOPSIS法,提出一种盾构用螺旋输送机结构参数优化方法。通过离散元软件EDEM按照设计好的正交试验进行仿真,得到输送机的质量流率、螺旋体平均磨损量和运行功率性能指标,并对仿真的可靠性进行验证。利用Matlab软件将仿真得出数据进行拟合,建立多个结构参数间的性能指标函数。采用NSGA-Ⅱ算法对螺旋输送机参数进行优化,得到Pareto前沿解集,并由熵权TOPSIS法确定最优解。结果表明:当螺旋输送机安装倾角为24.69°,螺距为613.25 mm,螺旋内径为696.34 mm,螺旋轴径为211.88 mm时,输送机整体性能最好,其他条件相同的情况下,质量流率提高了10.56%,螺旋轴磨损量减小了8.64%,功率损耗降低了6.41%。研究结果对EPB螺旋输送机的设计改进有一定的参考价值。

摘要：盾构主驱动系统通常由多台电机共同驱动,任何一台电机的不同步都会对整个传动系统造成重大损害,同步性控制结构复杂,结合多电机耦合控制与非耦合控制的优缺点,最终选择了环形耦合控制并说明了该控制策略的合理性;将模糊控制与PID控制相结合,设计一种模糊自适应PID控制算法,并与多电机环形耦合控制策略相结合,基于多领域仿真语言Modelica在仿真平台MWorks中搭建模型并进行仿真分析。通过与传统PID控制方式对比,结果表明采用模糊自适应PID环形耦合同步控制各电机具有更好的同步性能表现,并能够有效地改善主驱动系统的稳定性和动态性能,提高了控制精度,加快了系统响应速度,而且具有良好的鲁棒性。

摘要：结合盾构液压推进系统结构特点,在多领域仿真平台Dymola上构建盾构液压推进模型。考虑到掘进过程中负载的多变性,设计了双模糊PID控制器,与PID控制的盾构液压推进模型进行对比分析,在此基础上,利用并行同步控制和主从同步控制策略,研究了盾构液压推进系统的位移和压力跟踪特性。结果表明:启动阶段,双模糊PID控制的启动推进速度平缓稳定;负载或速度突变时,双模糊PID控制下的液压推进系统均可实现推进速度和压力稳定控制,且速度和压力波动远小于PID控制模型,具有较好的压力和速度复合控制能力。通过对比四分区盾构液压推进系统的位移和压力跟踪特性,最大负载突变时,并行同步控制的位移跟踪偏差为0.68 mm,主从同步控制时为0.39 mm,降低了42.6%。由此可得,基于双模糊PID控制的盾构液压推进系统,采用主从同步控制策略具有更好的位移跟踪性能,可提高推进系统的同步控制精度。

摘要：盾构推进系实现了盾构机的前进及转弯功能。针对盾构推进系统的结构特点,对系统中的各元器件进行原理结构分析并建立数学模型。基于Modelica语言在多领域仿真平台MWorks中建立推进系统动态特性分析的通用模型组件库,对推进系统的仿真模型进行动态特性分析。分析结果表明,换向过程中系统压力出现突变,系统震荡加剧,不利于系统的稳定;而系统中流量的波动变化较小,对系统稳定性影响较弱;减小压力波动对实现系统稳定意义重大。该模型符合盾构机在实际工况下推进系统的工作特性,在模型中能获得时域范围内系统的压力和流量脉动情况。

摘要：采用ANSYS/LS-DYNA对TBM双刃滚刀破岩过程进行动态掘进仿真和动力学分析。根据济南R2线工程地质和TBM设备参数,建立双刃滚刀-岩石三维模型,通过对双刃盘形滚刀不同刀刃宽度、不同贯入度进行仿真,分析双刃滚刀受力情况,并与CMS模型对比,研究TBM双刃盘形滚刀刀刃宽度、贯入度在破岩过程中的影响。通过分析结果表明:当双刃滚刀贯入度在5~7 mm时,比耗能较小,对应双刃滚刀破岩效率较高;在贯入度定值下,随着刀刃宽度增加,侧向力与滚刀破岩力随之增加,刀刃宽度在16~20 mm时对应的破岩效率较高。通过分析双刃盘形滚刀破岩特征,对深入研究盘形双刃滚刀优化设计提高破岩效率具有重要的工程价值。

摘要：为了验证一款运用于爆炸性环境的功能安全型气体探测器的硬件安全完整性等级,通过FMEDA的方法,对气体探测器的元器件进行了失效模式及其影响的分析和随机硬件失效率的计算,并在所采用的在线故障诊断措施基础上量化分析了气体探测器的功能安全相关参数。分析结果表明,该款1oo1架构、B类系统、工作在低要求模式的气体探测器的安全失效分数达到94%,安全功能在要求时的危险失效平均概率为6.8×10^(-4),其设计符合标准IEC 61508所规定的硬件安全完整性等级SIL 2的要求。

摘要：为建立一套表达猪瘟病毒E2蛋白的重组杆状病毒反应器工艺,提高反应器上猪瘟病毒E2蛋白的表达量,以商业化培养基为基础,通过对关键营养组分添加量的DOE试验设计优化,获得一种组合补料配方,并在3 L反应器上对补料方式进行优化,以最大限度提高细胞密度。进一步在反应器上摸索了通气策略,以精确调控猪瘟E2重组杆状病毒培养过程的营养代谢平衡,解决副产物乳酸和氨过度积累导致细胞活力下降的问题。首次使用半连续补料工艺与渗透压动态平衡相结合的补料策略以及定向调节通气的工艺模式,使猪瘟病毒E2蛋白的表达量由130 mg/L增加至520 mg/L,提高了3倍。将3 L反应器工艺在100 L反应器上进行了连续3个批次的验证,结果猪瘟病毒E2蛋白的表达量均大于500 mg/L,收获猪瘟E2蛋白制备的疫苗抗体均在2周后转阳,且抗体水平持续上升,接种后8周抗体阻断率仍维持在80%左右。综上,3 L反应器工艺能够稳定放大至100 L反应器,建立了表达猪瘟病毒E2蛋白的重组杆状病毒100 L反应器工艺,且100 L反应器上重组蛋白的表达量稳定、免疫原性良好。

摘要：传统的多针纺丝喷头由于各针头间电场存在强烈的相互干扰作用,往往会造成电场分布不均匀,严重影响纺丝质量。为提高多针头静电纺丝的效率和质量,探索有效可行的多针喷头工艺改善措施,获得更均匀的电场分布,对不同针头数量的正六边形分布式多针电纺喷头的工作电场进行建模仿真分析。通过优化多针喷头结构改善其电场分布,提出了3种措施:设置不同针头间距,不等针长和不同直径屏蔽环,通过有限元分析工具COMSOL Multiphysics 5.5对其进行仿真分析,详细阐明不同针间距下电场分布特征的变化趋势,加长中心针对电场分布均匀性的影响以及屏蔽环在均衡电场分布和集中分布范围上的作用。这为实现多针头静电纺丝过程的高效稳定提供了理论支持,也为多针头静电纺丝批量化生产的设备进一步优化提供研究基础。

摘要：二氯二氢硅在半导体行业有广泛的应用,是一种重要的电子级硅基原料,但是二氯二氢硅在生产、充装、仓储、运输、使用的过程中有较大的安全风险。重点介绍了二氯二氢硅用途前景以及在制造前期和制造过程中所面临的安全问题,从工艺设计、选址、物料输送、生产管控、储存以及充装、副产品处理等方面,进行全方位安全分析,并采取有效的防范措施,将安全风险控制在可控范围之内,提升了二氯二氢硅的安全生产水平,确保二氯二氢硅可以安全地应用于半导体行业,顺利推进二氯二氢硅的国产化。