基于LabVIEW的电梯钢丝绳状态监测多通道数据采集

针对电梯钢丝绳运行状态存在的在线监测困难、故障检测不准确的问题,搭建模拟电梯钢丝绳运行的实验台,通过设计励磁器、检测器结构,设计基于LabVIEW的电梯钢丝绳状态监测多通道数据采集系统。对钢丝绳断丝、磨损等常见故障信号进行多通道采集并实时显示波形图、存储数据以便进行进一步分析。试验表明,该系统可以多通道采集钢丝绳的漏磁信号,提高了信号的空间分辨率,能准确地检测不同程度的钢丝绳断丝磨损等故障信号,并将采集到的数据以TDMS文件的形式保存下来进行波形回放,进一步定量分析故障部位及程度。     

高速铁路接触线用高强高导Cu-Cr-Co/Ti合金的组织性能研究

采用真空熔炼制备了Cu-0.50Cr-xCo合金和Cu-0.50Cr-0.07Ti合金，研究了Co含量、变形量、时效温度和合金元素Co、Ti对合金的组织性能的影响。结果表明：随着Co含量的增加，Cu基体中的晶界处逐渐出现未固溶的Cr颗粒；随着变形量的增加，Cu-0.50Cr-xCo合金的显微硬度、抗拉强度分别从129.1 HV和379 MPa增加到146.2 HV和440 MPa，分别增加了13%和16%。而电导率仅从66.8 %IACS下降到65.1 %IACS；提高Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度并不能提高合金的综合性能。在实际生产中，Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度要控制在450 ℃以下；Cu-0.50Cr-0.07Ti合金的抗拉强度和电导率分别达到450 MPa和73.1 %IACS，Ti元素的强化效果明显优于Co元素的，且对Cu-0.50Cr合金的导电性能影响更小。     

基于漏磁检测的桥梁拉索断丝识别

为实现桥梁拉索漏磁(MFL)检测中低信噪比(SNR)时的断丝识别,提出了基于有效短时互相关(STCC)的损伤识别方法.对拉索进行重复测试并提取对应的信号片段进行互相关分析,通过重新归一化,在短时互相关序列中融入短时能量特征,再结合双阈值法进行断丝识别.制作了含有多种断丝损伤的足尺拉索模型进行漏磁检测试验,基于试验结果验证所提出的方法.结果表明:该方法的损伤判别精度比既有方法提高了15.7%～16.9%,在低信噪比下仍取得了较高的损伤识别精度.     

轴向超声振动辅助钻削机理与试验研究

针对传统钻削过程中经常出现断屑、排屑困难以及加工质量差等问题, 提出了轴向超声振动辅助钻削加工方法,并研究了其运动特性和断屑机理.利用自行设计的轴向超声振动辅助钻削系统对45号钢进行了传统钻削与轴向超声振动辅助钻削的对比试验.从孔的粗糙度、表面微观形貌、切屑形态等方面进行研究.结果表明,相对于传统钻削,轴向超声振动辅助钻削能有效降低孔表面粗糙度,改善孔表面微观形貌.另外,对试验结果进行方差分析,结果显示主轴转速和超声振幅对孔表面粗糙度有显著影响,其中当振幅在20μm,主轴转速在450r/min时加工效果最好.     

钢筋钢丝网砂浆加固砖砌薄墙的抗弯性能

目前,60mm厚的砖砌薄墙已广泛应用于各类建筑。作为隔断墙,可以节省空间,然而施工中几乎不做拉结等处理,使得其安全性（如地震作用下的倒塌）令人担忧。为既提高砖隔墙的安全性,又不较大增加其截面尺寸,提出用钢筋钢丝网砂浆加固砖砌薄墙抗弯性能的思路。共制作了9片砖墙进行对比试验研究,分析了加固墙体的开裂荷载和极限承载力,观察墙体破坏特征。试验研究结果表明,钢筋钢丝网砂浆能有效地约束加固层砂浆及砖墙,显著提高砖墙抗弯承载力,砂浆和砖块不发生大块剥落,本文还提出了钢筋钢丝网砂浆加固砖砌薄墙的抗弯承载力计算公式。     

成层地基中单桩受扭弹塑性分析

为了探讨成层地基中单桩的受扭性状,基于桩侧土双折线模型,以塑性区开展深度为变量,推导了桩侧土分别处于弹性和塑性状态时桩顶的扭矩-扭转角曲线和桩身扭矩、扭转角分布曲线的递推计算方法,并编制出相应的计算程序,由此对比分析了单层与双层地基中桩身的受扭性能.最后,结合工程算例进行了应用,并完成了参数分析.结果表明:考虑桩侧土分别处于弹性和塑性状态所得结果更符合工程实际;桩顶扭矩T一定时,桩顶扭转角φ随桩身材料剪切模量Gp和半径r0的增加而减小;r0对T-φ曲线影响显著,同等条件下r0提高一倍,桩顶抗扭承载力提高4~6倍;可对桩周上部土层进行处理来提高桩身抗扭性能,其有效处理厚度为桩长的0.2倍.     

Thermodynamic analysis of the compositional control of inclusions in cutting-wire steel

Data from a thermodynamic database and the calculation software FactSage were used to investigate the phase diagrams of the MnO？CaO？SiO2？Al2O3 system in cutting-wire steel and the effects of oxide components on the low-melting-point （LMP） zone in the cor-responding phase diagrams. Furthermore, the activities of oxide components in the quaternary system at an Al2O3 content of 25wt%were calculated. The contents of dissolved [Al] and [O] in liquid steel in equilibrium with LMP inclusions in the MnO-CaO-SiO2-Al2O3 system were optimized. The results show that the MnO-CaO-SiO2-Al2O3 system possesses the largest LMP zone （below 1400℃） at an Al2O3 content of 25wt%and that the CaO content should be simultaneously controlled in the range of 40wt%to 45wt%. The activities of the oxide components CaO, MnO, and SiO2 should be restricted in the ranges of 0 to 0.05, 0.01 to 0.6, and 0.001 to 0.8, respectively. To obtain LMP inclusions, the [Al] and [O] contents in cutting-wire steel must be controlled within the ranges of 0.5 ×10^-6 to 1.0 ×10^-5 and 3.0 ×10^-6 to 5.0 × 10^-5, respectively.     

受限于对称性破缺狭缝间氢键流体的界面性质

利用经典流体的密度泛函理论并结合改进的基本度量理论研究了受限于对称性破缺狭缝间氢键流体的界面性质.首先,根据氢键流体在狭缝间的吸附-脱附等温线以及相应的巨势等温线获得不同条件下氢键流体的界面张力.在此基础上,集中讨论了对称性破缺程度、氢键键能以及狭缝间距等因素对氢键流体界面特征的影响.结果表明:流体的界面性质与这些因素密切相关,研究结果可为进一步揭示对称性破缺条件下流体的相平衡及界面特征提供可能的理论线索.     

基于改进遗传算法的线材排样优化

针对线材排样优化问题,在分析线材排样方案数学模型的基础上,提出了基于改进遗传算法的优化求解方案。该算法设计了一种新颖的遗传算子,包括顺序交叉算子、线性变异算子、扩展选择算子。实验表明,该算法逼近理论最优值,而且收敛速度快,较好地解决了线材排样问题。     

铜线拉丝模具的优化设计

针对当前铜线拉拔过程中,铜线拉丝速度提高,模具磨损加重的问题,通过对铜线拉丝模具的几何尺寸和金属丝塑性变形的数学分析,基于经典的上界定理,建立数学模型,求解在铜线拉拔过程中,具有最小功率下铜线拉丝模具压缩区的最佳锥角,并估计其误差。采用拼合的凹模模拟铜杆拉拔过程,测得拉拔因子,同时就模具的材质、润滑条件和拉拔力对最佳锥角的影响进行了讨论。研究表明,当铜线截面压缩率为20％～25％之间时,铜线拉丝模具压缩区的锥角2α控制在17°～20°的范围中为最优,此时铜线拉拔过程可有效减少模具磨损,延长了模具寿命。