高速电主轴热特性仿真与实验研究

对高速电主轴温度场分布随转速的变化规律进行了研究。通过在外壳上布置一定数量的温度传感器,对不同转速下的外壳温度进行实时测量,并将实验结果与ANSYS的模拟结果进行对比,验证了采用在电主轴外壳上布置多个测点测量与仿真相结合的方法来预测电主轴内部温度场分布的可行性;另外还分析了在不同转速下,高速电主轴关键部位的温升,仿真结果表明:主轴在6000~10000 r/min时,温升呈线性增加,在大于10000 r/min后,温升以指数规律增加。     

数字孪生的模型、问题与进展研究

近年来,关于数字孪生的研究方兴未艾。数字孪生作为一个新的范式或者方法体现出了巨大的潜力,但是,这一概念的内涵和范围尚不确定,尤其是对数字孪生模型概念的界定很不清晰。根据模式类别可以将其分为通用模型和专用模型,其中专用模型仍是当前的研究热点,研究内容主要体现为对具体项目使用数字孪生方法进行建模,也包括对专用模型进行开发。这些具体项目除了传统制造业所涉及的零件测量和质量控制,增材制造,设计和工作过程,以及系统管理外,还包括在生物医药、石油工程领域的应用等。开发专用模型的工具和技术呈现多元化,有通用工业软件、专用工业软件、仿真平台和自研二次开发工具等等。数字孪生通用模型的研究对象不针对某一具体项目,而是研究如何将模型受控元素表示为一组通用的对象以及这些对象之间的关系,从而在不同的环境之间为受控元素的管理和通信提供一种一致的方法。数字孪生通用模型的研究主要分为概念研究和通用模型的实现方法,两者的研究热度相当。其中概念研究从宏观角度的产品生命周期管理,到描述系统行为,如一般系统行为和系统重新配置,再到具体工作流,如设计方法、产品构型管理、制造系统、制造过程等,研究内容较为发散,尚没有出现特别突出的热点。关于数字孪生通用模型实现方面,主要研究了建模语言的构建、模型开发方法的探索、具体工具的使用、元模型理念的植入和模型算法的探索。数字孪生模型是数字孪生研究的核心领域之一,其未来的研究重点是如何将不断涌现的各不相同的数字孪生体的外部特征和内在属性归纳为可集成、可交互、可扩展的模型,便于更高效地实现信息在物理世界和数字世界之间流动,从而实现数字孪生的普遍应用,继而支持CPS(网络物理空间)和CPPS(网络物理生产系统)的建设。因此,数字孪生模型研究下一步需要解决的问题是如何对接标准参考架构,如德国提出的工业4.0参考架构模型RAMI4.0和中国的智能制造系统架构IMSA等;关于数字孪生模型需要建立统一的描述方法并确立一致的结论,以规范各自独立发展建立起来的模型,从而改善模型的互操作性和可扩展性,否则,随着系统规模的扩大模型效能会显著下降;中国数字孪生模型的研究急需国产专业工业软件和建模软件的支持,以便中国学者深入开展更加符合国情的深入研究。     

稀土氯化物喷雾热解装置雾化效果的物理模拟

稀土氯化物雾化热解是稀土氧化物制备新工艺,但目前喷雾热解装备雾化效果差,雾化后液滴粒径分布不均匀.本文自行设计了文丘里管喷雾热解反应器,将粒子图像测速技术与MATLAB图像处理技术相结合,研究了气体流量、文丘里管和引流管几何尺寸等因素对雾化效果的影响.结果表明:文丘里管扩散段中较强的回流作用会加剧气液相间的混合碰撞,进一步破碎液滴;而过多的液相携带量容易导致雾滴密度变大,增大了液滴在运动过程中的碰撞几率,致使雾滴尺寸变大.文丘里管反应器适宜的几何尺寸和操作条件为:内径100mm,喉口内径10mm,引流管内径5mm,气相流量20.5m³/h.     

长三角一体化经济对农业的影响和应对策略

一、长三角地区农业的现状分析 沪苏浙一带气候温和，土壤肥沃．水资源丰富，素有“鱼米之乡”的美誉，近年来，长三角地区的农业发展比较快，农业生产结构正逐步调整，外向型农业、特色主导产业正逐步形成。同时，随着农业和农村经济发展新阶段特征的日益明显，资源和市场的双重约束日趋加重．传统农业的发展优势逐步丧失．现代农业初见端倪。2001年中国加入WTO，     

徒步查找微波信号源演练设计与实现

随着无线电新技术新设备加速向社会各行各业普及,越来越多的无线电发射设备使用低功率和高频段工作,特别是第四代移动通信技术在国内的加速部署,使基站干扰问题开始显现.同时,随着卫星频率及轨道资源越加紧张,C波段、X波段和KU波段无线电频率也来越拥挤,微波卫星频段无线电干扰频发;另外,各类非法无线电发射设备(如卫星电视干扰器)近年来使用猖獗,破坏了正常的无线电波秩序.     

浅谈地方科技统计工作

随着社会、经济、科技事业的发展,现今社会已初步形成了科技统计、社会统计、经济统计三足鼎立的局面.但由于科技统计起步较晚,基础薄弱,使得科技统计在理论研究、指标体系的设计、科技活动分类以及科技调查等方面存在一定的缺陷,从而导致科技统计在整个统计体系中相对较弱.下面就科技统计的内容和作用、地方科技统计中存在的主要问题加以论述,以引起足够的重视.     

创新型河南建设中存在的问题及对策

江泽民同志指出：＂创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。＂当今世界,创新尤其是科技创新已成为国家发展的动力源和民族振兴的助推器。作为人口大省、农业大省的河南,要在新一轮区域经济竞争中抢占先机,实现跨越式发展,就必须把自主创新作为＂跨越战略＂、＂振兴战略＂和＂崛起战略＂,大力弘扬创新精神,让＂科教兴豫＂的理念深入人心,并尽其所能切实增强自主创新能力。     

“黑广播”违法设台的政府治理路径

无线电广播是日常生活不可或缺的媒介形态.一旦被“黑手”利用,后果会很恶劣:诈骗牟利、传播淫秽信息、扰乱电磁安全……政府机构为此布下“天网”,严打严治“黑广播”. 未经主管部门审批、私自设置的广播电台和电视台就是“黑广播”,给群众生产生活、政府行政管理带来了极大的空中电磁干扰,已严重危害社会秩序甚至国家安全.门槛低、成本低、风险低、利润高,导致犯罪分子使用“黑广播”的行为屡禁不止,而且技术也在不断更新.“魔高一尺,道高一丈”,国家相关的无线电管理机构对于“黑广播”的打击治理政策及行动从未停止,并且日益严厉,与这批“害群之马”斗智斗勇到底.     

数字孪生的新边界——面向多感知的模型构建方法

作为网络物理空间CPS(cyber-physical space)建设的重要支撑技术之一,数字孪生已应用在航空航天、智能制造、智慧城市、智慧医疗、智慧教育等多领域,但其在实践过程中也出现了一些问题。例如:数字孪生概念泛化,导致理解偏差从而造成产学研用目标不一致、实践结果不受目标用户认同;具体实施缺乏通用有效方法,导致难以形成普遍性实践案例和公认的典型案例。为解决这些问题,需对数字孪生概念边界进行约束,并对数字孪生方法边界进行延伸,形成数字孪生的新边界,促进形成共识,增加实施方法,更好地推动其发展。在概念上,物理实体是一种具备多种性质的物质集合体,具有复杂性、真实性、即时性的特点,可随外界条件变化按照客观规律进行动态演化。在将物理实体映射到数字孪生的研究中,极易扩张概念范围,如将动态演化过程模拟——仿真、外界条件——数据、甚至对象——物理实体等全部包含在内。如此一来,数字孪生概念将失其核心,不利于在学界就其形成共识。在方法上,基于对多场景下相关应用的详细调研分析,现有数字孪生研究往往越过对物理实体的感知过程,直接依托原有专业领域的模型或模型构建方法而进行。这种方法在取得一些进展的同时,也显现出一定的局限性。首先,已有模型多聚焦于细分领域,在领域间无法通用;其次,已有模型中既少有同时体现数字孪生模型高保真、多尺度、多物理场的特点,更罕有涉及对应全生命周期信息流动的内容,直接套用无法保证数字孪生的有效实现;再次,从已有认知的高度直接进入建模过程可能导致成本过高,如世界公认的美军典型案例ADT计划,建设时间以10年计,投入人力物力巨大,这进一步阻碍了产业界进入数字孪生实践。为应对这些挑战,在概念边界方面,提出了数字孪生应回归其数字化模型的本质,以模型为中心进行有效约束,从而促使产学研用各方的理解达成一致。在方法边界的延伸方面,提出了一种面向多感知的数字孪生模型构建方法,即按照人类对物理世界的一般认识过程,先经由各种感知方法对特征获得感性认识,而后经各种认知过程进一步形成理性认识,由浅入深、由易到难、由简到繁地来进行数字孪生的实践。首先,通过视觉、听觉、触觉和动力感知、嗅/味觉、与反映条件变化的控制数据相结合等多感知方法,建立物理实体的数字孪生初始模型,在模型建立之初就聚焦于物理实体的复杂性和真实性,充分体现数字孪生模型的特点,有效增强模型的实用性和通用性;其次,将初始模型逐步与已有认知的知识框架进行匹配,并使用从物理实体处返回的控制数据进行不断迭代,将物理实体在特定外界条件变化下的各种性质变化、实时/近实时反应、对其有影响的各种客观规律、行为逻辑等信息按照研究领域的实际需要逐步加入到数字孪生模型中,有效控制模型规模和成本,逐步实现全生命周期的信息流动;再次,将优化成型的数字孪生模型进一步用于理论和实际研究中,如仿真、规划、优化、决策等,促进各项研究的发展;最后,展望了面向多感知数字孪生模型在计算机图像扫描领域、文化遗产保护领域、医疗和教育领域及某些特殊领域的应用前景。     

河南省区域创新体系建设

<正>区域创新能力是促进一个地区取得竞争优势的决定性因素。建立区域科技创新体系,提高区域科技创新能力,从根本上提高其经济竞争力,已经成为促进区域经济持续、快速发展的关键。《国家中长期科学技术发