颗粒物动态源解析方法综述与应用展望

颗粒物源解析技术是分析排放源与环境受体间关系的重要方法,也是颗粒物污染控制决策及控制措施评估的重要支撑工具.随着城市和区域空气质量长期持续改善和短期重污染过程应急双向需求的提出,颗粒物源解析技术也在经典方法的基础上逐渐改进,向在线高时间分辨率和复合源解析的方向发展.而颗粒物动态源解析是针对大气污染过程中颗粒物来源进行多时间分辨率动态解析的一种新方法.本文简要总结了实现颗粒物源解析动态化的主要技术途径;针对基于颗粒物化学成分在线观测、基于大气物理模型、空气质量模型等方法的颗粒物动态源解析技术路线进行了综述;总结了各种方法的优势和局限.根据目前的研究和管理需求,结合颗粒物动态源解析技术存在的问题,提出未来方法、模型研究和应用方向.     

超声波振动切削对颤振的抑制作用

切削加工中的颤振现象是十分有害的。它严重地影响生产效率,并直接危及机械产品的质量。消减颤振问题是切削加工理论中的难题,也是生产实践中的难题。数十年来国内外不少学者花费大量的精力来研究颤振规律和消减颤振的措施。但是,所采用的手段大都是传统的工艺方法。     

高电阻率碳化硅陶瓷高效电火花铣削技术研究

采用分组脉冲电源对电阻率为500 Ω·cm的碳化硅陶瓷进行电火花铣削加工, 该方法能够提高加工的稳定性和脉冲利用率, 较大地提高了材料去除率, 最高材料去除率可达72.9 mm³/min. 对高频脉冲宽度、高频脉冲间隔、峰值电压、峰值电流、加工极性、电极转速以及低频脉冲频率等对碳化硅电火花加工工艺效果的影响进行了试验研究与理论分析, 得到了相应的规律关系. 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析、能谱分析(EDS)和硬度测试仪等对电火花铣削加工后碳化硅陶瓷工件表面的微观结构特性进行了测试与分析. 结果表明: 采用钢电极电火花铣削加工后碳化硅陶瓷工件表面的晶粒平均尺寸小于加工前表面的晶粒平均尺寸, 加工后表面含有少量的铁元素, 其硬度高于加工前材料的硬度.     

机械加工振动的预报控制新方法

自动化加工技术要求实现无颤振切削。鉴于目前反馈控制法的装置费用较高、抑振效果不太可靠及操作上的障碍等缺陷,预报控制法的研究为越来越多的学者所重视。现今所用预报参数一般存在着以下二个问题:第一,预报参数的控制门限值需要根据具体加工条件确定,不易掌握,不时出现漏报或误报;第二,预报不及时,预报控制信号往往是在过渡切削过程的后期才发出。用动态切削力幅值落在预先规定的两个宽度相等的区段内的频数差作预报参数,可克服上述问题。在自动化加工中用时变进给切削来抑制颤振,抑振效果好,附加装置的费用较低,而且切屑容易折断。     

塑料盒模具型芯高效加工工艺

文章介绍了模具零部件的机加工方法及工艺规程的制定,并以塑料盒模具模芯高效数控加工工艺为例,介绍了模具零部件高效铣削加工工序的编制,希望对模具制造技术人员有一定的帮助和借鉴作用.     

废弃混凝土再生原理与再生混凝土基本问题

从混凝土的历史沿革入手,本文首先阐述了砂石骨料与胶凝材料经科学设计实现原料到产品的制备合成原理;而后针对服役后废弃混凝土的分离、分解和分级,剖析了混凝土再生的路径与原则,揭示了废弃混凝土加工成再生骨料和再生粉料演变机理;进一步分析了再生原料制备新混凝土面临的基本问题以及多尺度性能改善机制,并对比传统与现代配合比设计方法,提出了基于机器学习的再生混凝土设计与制备模式,提炼了再生混凝土性能设计与应用的三方面准则.最后,围绕全再生骨料混凝土、碱激发再生骨料混凝土和3D打印再生混凝土等技术,对再生混凝土的创新与未来发展提出了建议.本文旨在充分发挥废弃混凝土的资源化再利用价值与低碳潜力,构建混凝土循环再生新范式,助力建筑业绿色低碳转型.     

植物再生的研究进展

再生不仅赋予植物修复受损组织的能力,更能使植物产生新器官,实现营养繁殖.再生能力是植物在严酷环境下能够生存的重要手段,也被广泛应用于生产实践中.组织培养、扦插和嫁接等都是基于植物再生能力而开发的农业技术.再生现象的本质是细胞在受伤或胁迫的环境下命运发生转变的过程.近年来,植物再生领域的研究取得了一系列突破性进展,不仅对植物再生过程中细胞命运转变的谱系有了初步认识,而且探讨了植物细胞高度可塑性的分子机制.伤口或胁迫信号、激素、转录因子和表观遗传途径因子形成有序协作的调控通路,控制着再生过程.本文将总结种子植物中器官从头发生和体细胞胚发生这两种再生方式的研究进展,以期为从事植物再生研究的工作者提供参考.     

塑料盒模具型芯高效加工工艺

文章介绍了模具零部件的机加工方法及工艺规程的制定,并以塑料盒模具模芯高效数控加工工艺为例,介绍了模具零部件高效铣削加工工序的编制,希望对模具制造技术人员有一定的帮助和借鉴作用。     

骨骼肌的再生

从18世纪下半叶起,人们就开始用肉眼观察动物(兔、猫、狗)肌组织损伤的恢复。发现在损伤的肌肉里出现了纤维疤痕组织,因此认为服组织是不能进行再生恢复的。在一个相当长的时期里,尽管有人提出肌肉有能力再生,但不能再生的观念仍然占着统治地位。 19世纪后半叶,出现了有关肌组织再生的卓越研究。一百年来,有关肌组织再生研究的范围逐渐扩大,包括各种因素所引起的损伤恢复过程、影响肌组织再生的各种因素,以及环境条件包括结缔组织的生长对肌组织再生的作用等。本文将集中讨论肌纤维     

高超声速飞行器壁板颤振研究取得新进展

壁板颤振一般是指高速气流中的飞行器表面壁板结构发生的一种自激振动现象,具有3个特点:(1)它是一种典型的超声速/高超音速现象;(2)气流的作用仅发生在壁板的一侧表面;(3)振动的振幅一般受到结构非线性的限制,因此壁板颤振通常不会引发迅速的破坏,而更多的是造成结构的疲劳损伤.虽然壁板颤振不像机翼颤振那样,     

适用于缓变流中罗斯贝波传播的半解析模型

中高纬遥相关主要是通过罗斯贝波来建立的. 由于全球环流模式的复杂性, 我们建立一个简单的半解析模型来分析缓变流体中罗斯贝波的传播和能量的演变. 基于传统的三维位涡方程, 本文得到WKBJ 近似下自由罗斯贝波的频散关系, 由于其能量通过群速度传播, 根据射线方法, 可以得到缓变流场中任意初始罗斯贝波的发展轨迹及其能量的演变.     

叶栅失速振荡流场解法及其应用

叶轮机械的失速颤振是叶片颤振破坏的主要威胁之一,它比非失速颤振具有我更大的发作可能性。根据能量法原理,判断叶栅是否会发生失速颤振,最重要的是确定叶栅失速振荡流场。在既有失速又有振荡的条件下确定叶栅失速振荡流场是个十分困难的问题。国际上已有的文献,主要有两种方法,一种是用奇点法与自由流线模型结合计算叶栅失速颤振,它只适用     

五轴数控加工的刀具路径规划与动力学仿真

五轴数控加工是航空、航天、能源和国防等领域中高效加工复杂零件的有效手段, 是提升我国制造水平的技术突破口. 从五轴数控加工的优势出发, 描述在刀具路径规划、几何-力学集成仿真和动力学仿真三个方面的关键问题, 重点介绍基于可达性的刀轴方向优化、三阶点接触和线接触成形刀位规划、刀具包络面解析法求解和加工过程稳定性分析等方面的最近研究进展, 分析存在的问题, 并展望未来的发展趋势.     

广义对流传热定律下多级热机系统功率优化的Hamilton-Jacobi-Bellman方程和动态规划法

研究了有限热容高温流体热源和无限热容低温环境间工作的多级内可逆卡诺热机系统, 考虑热源与工质间传热服从广义对流传热定律[q∝(ΔT)^m], 在初态时刻和驱动流体初态温度均一定的条件下, 应用最优控制理论导出了最大输出功率与流体温度最优构型相关的连续Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB)方程. 基于普适的优化结果, 进一步导出了牛顿传热定律(m=1)下的解析解; 对于非牛顿传热定律(m≠1), 优化问题不存在解析解, 将连续HJB方程离散化, 运用动态规划方法编程实现获得了其完整的数值解, 并深入讨论了系统最大输出功率与过程时间、流体温度三者间的关联耦合关系. 研究结果对实际能量转化系统的最优设计与运行具有一定理论指导作用.     

考虑复杂机架柔性的并联构型装备刚度半解析建模方法

刚度建模是并联构型装备(PKM)设计的重要内容. 以5自由度混联机器人TriVariant-B为例, 提出了一种考虑复杂机架柔性的并联构型装备整机静刚度半解析建模方法. 该方法借助子结构综合思想, 将整机结构分解为机构和机架两个子系统, 分别采用解析法和有限元静态凝聚技术建立两者的刚度模型, 继而根据线性叠加原理构造整机刚度模型. 在建模过程中, 利用虚功原理和全变形雅可比矩阵构造出各子系统的刚度矩阵, 并侧重研究约束支链弯曲刚度及机架/机构界面刚度处理问题. 在此基础上, 考察整机系统刚度在任务空间中的分布规律, 借助全域性能指标评价各子系统中主要构件弹性对整机刚度的影响, 并通过有限元和实验验证了该方法的有效性     

大气污染与防治的过去、现在及未来

大气污染危害性本质上是大气污染物对人体健康和人类生存环境的影响.文章将大气污染与防治分为物理过程、化学过程和生物过程,阐述了如何用数学方法与计算机技术描述和计算这3个过程,对其发展历程及相互关联进行了系统评述.综合论述了大气物理、大气化学、源排放清单、大气环境监测、气象场预报、空气质量预报、源解析与溯源、大气污染对人类健康的影响、大气污染控制等方面的理论、技术和方法的发展沿革、现状与存在的问题.由于大气污染与防治物理过程、化学过程、生物过程及其数学描述方法和计算原理等极为复杂又交错影响制约,文章提出了大气污染危害性识别与控制的理论框架及核心科学问题,指出动态排放源清单反演与生成、颗粒物毒性识别、化学过程数据同化、健康风险预报预警、应急来源解析、动态优化控制等方面的理论、技术、方法和标准还不成熟,是未来发展的主要方向.另外,文章指出将大气污染物毒性与健康风险直接关联,可为大气污染应急优化控制和产业结构调整、能源结构调整与重污染源布局的优化问题提供更加直接和有效的科技支撑.本文提出的理论框架及核心科学问题的实现,将为找准污染源头、实现靶向治理、促进生态文明建设的客观需要发挥基本作用.     

基于数值模式的细颗粒物来源解析

传统的颗粒物来源解析是通过受体采样和化学组分分析开展,该方法主要适用于有限的采样点位和时段.为了提高颗粒物来源解析结果的时空分辨率,发展了以数值模式和受体模型相结合的颗粒物来源解析技术.基于南京大学自主研发的区域大气环境模式(RegAEMS)和基于正定矩阵因子分解法的受体模型(PMF),以2014年南京青年奥林匹克运动会(简称青奥会)为例,开展了细颗粒物的来源解析研究.结果表明,RegAEMS可以较好地模拟南京市PM_(2.5)浓度及其主要化学组分,与同期基于手工采样分析的结果基本相当.进一步利用PMF模型计算不同类型排放源的贡献,发现南京青奥会期间(2014年7~9月)PM_(2.5)的来源依次是二次有机气溶胶(25.9%)、燃煤(16.5%)、硫酸盐(14.5%)、硝酸盐(12.6%)、机动车尾气(12.0%)、扬尘(11.7%)和工业生产(6.9%).比较发现,本方法解析出来的PM_(2.5)主要排放源贡献与基于离线采样分析的源解析结果基本一致.此外,基于数值模式和受体模型的源解析结果还反映出了青奥会中期电厂燃煤和工业生产的排放对颗粒物的贡献要明显低于青奥会前期和后期,表明青奥会期间对工业生产和电厂燃煤的污染控制措施起到了有效作用.本研究所发展的将数值模型和受体模型相结合的颗粒物来源解析方法还可以实现对未来重污染天气下的颗粒物来源贡献分析,从而为大气重污染应急管控提供科学依据.     

道路铣削机械的技术特点

论述了铣削机械在道路养护工程中的优越性,主要对冷式路面铣削机械的技术指标和功能作了说明.     

自由表面圆弧型不规则边界对SH波的散射

不规则边界的弹性波散射研究有着广泛的工程应用背景.这类问题通常用数值方法求解.为了检验数值解的精度,解析结果是很重要的.但是,由于数学上的困难,可利用的解析结果很少.本文针对弹性半空间表面任意圆弧型凸起和凹陷边界两种出平面散射模型,概述了一种波函数展开方法的要点,并结合地震工程讨论了场地与地震波相互作用的若干特点1 模型和理论分析要点本文讨论的弹性波出平面散射模型如图1所示,其中(a)和(b)分别代表了弹性半空间表面圆弧型凸起和凹陷形状的不规则边界.图中d表示散射体的特征高(深)度;L表示散射体     

膜蒸馏技术在能量转换过程中的应用: 基础与展望

膜蒸馏技术是传统蒸馏工艺与膜分离技术相结合的一种新型高效分离技术. 根据膜蒸馏的机理和能量转换过程的特点, 通过焓-浓度图等方法, 对膜蒸馏技术应用于典型能量转换过程的热工学和制冷技术中的原理及可行性进行了分析, 主要包括利用膜蒸馏技术对溶液的浓缩分离特性, 提出了基于真空膜蒸馏技术的盐类溶液的真空膜蒸馏解吸/再生过程, 可应用在溴化锂吸收式制冷系统和蓄能系统中, 也可应用在温/湿度独立控制空调系统中溶液除湿剂的再生循环系统中, 目的是使系统能充分利用低品位的废热、余热以及可再生能源如太阳能、地热能等廉价能源, 提高热源的可利用温差; 利用膜蒸馏技术中因传质而携带的潜热传递作用和膜间导热作用, 提出了基于直接接触式膜蒸馏的新型膜式热交换器, 可应用于溴化锂吸收式制冷系统的溶液热交换器和可进行热量与纯净水双重回收的特种换热器中. 对于膜蒸馏技术能量转换过程的工程应用问题, 指出了今后的主要研究重点和内容.