摘要：为解决现有轴间限滑差速器限滑能力有限、构型复杂且加工困难等问题,提出了一种新型的面齿轮轴间限滑差速器设计方案。对差速器构型原理和运动特性进行理论分析,建立了面齿轮轴间限滑差速器的力学平衡方程和锁紧系数理论模型;基于面齿轮加工成型原理和轴间差速器工作特性,设计搭建了三维实体模型和Adams虚拟样机模型,并利用Adams仿真软件进行了多体动力学分析。结果表明,面齿轮轴间限滑差速器对前后轴的锁紧系数分别可达到6.5和5;在良好路面行驶时,前后轴输出转矩与预设转矩分配比40∶60基本吻合;在双附着系数路面行驶时,可迅速锁紧打滑侧车轴并将转矩更多分配至未打滑侧车轴,实现转矩分配的自动调节,对前后轴的最大转矩分配分别可达73%和79%。结果验证了面齿轮轴间限滑差速器的可行性,为面齿轮轴间限滑差速器的设计应用提供了依据。

摘要：为实现燃驱天然气场站的低碳高效运行,构建了一种新型综合能源系统架构,采用蒸汽循环回收燃气轮机的余热,电能用于驱动固体氧化物电解制氢技术产生氢气,进而将氢气通入燃气轮机中实现掺氢燃烧,同时利用压缩空气储能技术将可再生能源转化成稳定的电能输出。计算结果表明,系统在设计工况下的能量效率、(火用)效率和平准化单位能量成本分别为85.66%、41.37%和294.70元/(MW·h)。敏感性分析表明,燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环低压锅炉压力和抽汽系数、压缩空气储能技术释能功率对系统热力学性能影响显著,而燃气轮机压比和掺氢比例、蒸汽循环抽汽系数对系统经济学性能影响显著。多目标优化结果表明,系统的最优(火用)效率和平准化单位能量成本分别为42.31%和284.33元/(MW·h)。

摘要：随着城市轨道交通的飞速发展,实现钢轨表面缺陷实时检测对铁路行业稳步发展意义重大。如何实时检测钢轨表面缺陷是保障铁路运行安全亟须解决的一个关键问题。鉴于此,设计了一套基于机器视觉的钢轨表面缺陷检测实验仿真方法。搭建图像采集、图像预处理和缺陷分类等模块;提出自拟合亮度调整算法完成像素值统计,得到清晰的缺陷特征图像;用750组数据训练网络权值,实现缺陷分类预测;经过数据分析和误差评估,识别准确率在90%以上,相关系数高达0.96,单幅图像平均耗时1.267 s,测试表明,所提方法能准确、高效地实现钢轨表面缺陷信息的缺陷分类与识别。

摘要：针对传统拦鱼器拦截面积有限、智能化水平低等问题,研制了一种基于LoRa无线通信的电子脉冲拦鱼器。该拦鱼器使用Modbus RTU协议实现一主多从间高速、长距离无线通信,用户可根据不同水产养殖面积灵活选用机组个数、脉冲频率和脉冲宽度等参数,以适应不同水体中不同鱼类产生回避反应的能力。主机发送时序指令控制从机轮流产生两路反相带死区控制的PWM方波,控制IGBT进行快速换向,不仅效率高、安全可靠、耗能低,而且噪声小,符合当前绿色环保理念;同时利用LoRa无线通信的优势,在PLC上配备电导率、溶氧、pH和温度等传感器,可实时监测各从机点的水质信息,对用户水产养殖起到很好的辅助作用。此外,基于C#环境开发出基于物联网的智慧养殖平台,可实时监控拦鱼器的工作状态和各测点水质信息并进行故障预警。该电子脉冲拦鱼器,脉冲频率为3~12 Hz,脉宽为0.6~1.2 ms,比可控硅节电达60%,且植入了“物联网+渔业”的新观念,实现了手机或计算机远程控制。研究表明,该电子脉冲拦鱼器具有自动化、智能化、网络化等特点,能够适用于各类水产养殖的拦鱼作业。

摘要：全球技术变革和产业革命向阳发展的新时期,急需探讨如何将社会的经济发展同生态环境优化充分结合。文章选取苏州古城内老旧社区作为设计研究案例,通过对案例地物质生态环境评估与人群行为特征的评估,发现基地内资源利用率低、空间场所缺失等问题。结合对传统营建生态基因与现代适变生态基因的识别,建立智慧生态基因图谱。以低碳排、高效能的城市改造策略进行区域的柔性修补,重构人地关系,建立适用性强的社区碳核算方法,为城市零碳化改造提供参考。

摘要：针对一种复杂车用齿轮轴加工困难、产量低、费材、使用性能差等问题,采用冷镦加工工艺进行生产。首先,根据齿轮轴的结构特点初步确定了成形方法、成形工位数及各工位的零件外形;其次,利用Deform-3D软件对拟定工艺的各个工位进行了有限元建模和成形过程仿真。同时,为起到有效的预测和检验作用,通过压缩试验研究了生产材料的室温变形行为,并在Deform-3D中创建了相应的流动应力模型。模拟结果表明:各工位的零件成形结果符合设计要求,外形完整,无缺肉现象,同时成形时金属变形合理,流线情况较好,材料损伤也处于安全范围内,无折叠、开裂等问题。最后,根据制定的工艺完成了齿轮轴的7工位冷镦试验,获得的所有产品的质量均较好,与模拟结果高度吻合,说明新工艺可行、可靠,有效解决了复杂车用齿轮轴的实际生产难题。

摘要：将优势互补的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)和再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)组合设计为预制UHPC-RAC组合柱。以箍筋位置、UHPC壁厚和UHPC-RAC结合面粗糙度为参数,设计制作了7个预制UHPC-RAC组合短柱,通过轴压试验,分析了破坏形态、材料应变、荷载-位移曲线、承载力、泊松比和损伤等性能参数。结果表明:预制UHPC-RAC组合短柱改善了RAC短柱的破坏形态,因外围UHPC与箍筋形成组合作用对内部RAC约束效果的不同,分为强约束的剪切压溃破坏和弱约束的外壁UHPC劈裂破坏;配箍UHPC及其厚度的增加,增强了外围UHPC的约束作用,提高了预制UHPC-RAC组合短柱的轴压刚度和受压承载力,最大可提升93.3%和97.4%,降低了泊松比和损伤指数,其中泊松比的变化范围为0.26~0.18;UHPC-RAC结合面粗糙度对轴压性能呈现有利影响但差异较小。强约束效果保证了高性能材料力学性能的发挥,采用叠加原理,建立了可准确计算强约束预制UHPC-RAC组合柱的受压承载力计算公式,并提出了预制UHPC-RAC组合短柱的设计要求,提升材料的利用率。

摘要：在21世纪的能源利用领域,随着化石燃料的过度开采和资源紧张,人们不断寻找着一种高效、可持续的能源利用方式。面对这样的挑战,能源的回收和高效利用显得尤为关键。基于此,提出一种溴化锂吸收式制冷系统,该系统专门用于回收低温能源和工业废热等余热回收。首先,通过使用溴化锂水溶液的状态方程以及水和蒸汽的状态方程,建立了数学模型,以获取系统热力计算所需的状态参数;其次,将最大化性能面积比作为目标函数进行优化设计,明确了不同工作条件下各个热力学参数与系统性能之间的内在联系,计算了系统中各环节热力参数;最后,通过仿真分析的方法,对制冷系统中的关键参数进行了深入探讨,重点考察了那些可能对系统性能产生显著影响的因素,包括但不限于吸收剂浓度、循环泵速和热交换器效率等。结果表明:所设计的系统将热力系数提高了11.32%,同时总换热面积下降了1.82%。该系统成功地回收了废热并实现了制冷效果,展示了广泛的应用前景。

摘要：针对苹果叶片病害图像识别存在数据集获取困难、样本不足、识别准确率低等问题,提出基于多尺度特征提取的病害识别网络(Multi-scale feature extraction ConvNext,M-ConvNext)模型。采用一种结合改进的循环一致性生成对抗网络与仿射变换的数据增强方法(Improved CycleGAN and affine transformation,CycleGAN-IA),首先,使用较小感受野的卷积核和残差注意力模块优化CycleGAN网络结构,使用二值交叉熵损失函数代替CycleGAN网络的均方差损失函数,以此生成高质量样本图像,提高样本特征复杂度;然后,对生成图像进行仿射变换,提高数据样本的空间复杂度,该方法解决了数据样本不足的问题,用于辅助后续的病害识别模型。其次,构建M-ConvNext网络,该网络设计G-RFB模块获取并融合各个尺度的特征信息,GELU激活函数增强网络的特征表达能力,提高苹果叶片病害图像识别准确率。最后,实验结果表明,CycleGAN-IA数据增强方法可以对数据集起到良好的扩充作用,在常用网络上验证,增强后的数据集可以有效提高苹果叶片病害图像识别准确率;通过消融实验可得,M-ConvNex识别准确率可达99.18%,较原ConvNext网络准确率提高0.41个百分点,较ResNet50、MobileNetV3和EfficientNetV2网络分别提高3.78、7.35、4.07个百分点,为后续农作物病害识别提供了新思路。

摘要：油田配电网具有结构相对固定和有功损耗难以减少的特点。目前,油田生产面临国家“碳达峰、碳中和”的要求,分布式电源的接入可以使油田电网满足绿色环保生产和避免伴生气直接排放的要求。基于此,建立了一种油田配电网接入分布式电源的优化配置数学模型。该数学模型可以同时规划光伏发电装置和井口伴生气发电装置的容量及位置,减少电网损耗和火电供给。构建了基于神经网络能量函数的数学模型,并利用Hopfield神经网络直接求解微分方程,确定了规划方案的最优解。对西北某油田W变10 kV LD#线路接入分布式电源的实际优化结果表明,所提的优化方法和数学模型可在系统供电成本最低的前提下提高油田配电网的清洁能源比例至15.75%,实现油田配电网“清洁替代、绿色低碳、节能环保”的目标要求。