约束态薄壁圆柱壳固有频率的精确测试

采用传递矩阵法和有限元法对约束态圆柱壳固有特性进行计算以明确振动特点;详细分析了约束态圆柱壳固有频率测试的影响因素,并提出通过力矩扳手定量确定边界约束条件、合理选择激励信号类型、采用加窗和多次平均处理等解决措施.最后,搭建了4种不同激励形式(锤击、电磁激振器、压电陶瓷、振动台激振)的测试系统对其固有频率进行了试验研究,提出了约束态下薄壁圆柱壳固有频率的测试流程.研究表明:振动台基础激励方法对约束态薄壁圆柱壳没有任何附加质量和刚度的影响,测试状态即为圆柱壳真实的受力状态.使用该激励方法并配合激光测振仪进行固有频率测试的精度最高.     

齿轮泵轴向浮动侧板力矩平衡机制改进

针对外啮合齿轮泵浮动侧板在多工况下磨损问题,提出了一种新型的连通式平衡机制。相比将补偿面压力区与摩擦面压力区相隔开的传统分离式平衡机制,连通式平衡机制将浮动侧板补偿面油腔与侧板摩擦面连通,以使补偿面压力梯度与摩擦面压力梯度同步变化。针对浮动侧板的压力区特征,对侧板表面局部压力分布进行线性化假设,建立了基于离散特征点的参数化力矩模型。理论分析与实验测试表明,以浮动侧板所受合力矩为评价标准,多工况条件下,相比分离式平衡机制,连通式平衡机制提高了浮动侧板的自平衡和自适应能力61.09%。     

地下隧道在内爆炸荷载作用下的动力响应分析

为解决内爆炸荷载作用下地下隧道的动力响应,在经典弹性理论的基础上,建立了圆柱壳在内部冲击爆炸荷载作用下的动力平衡方程,对爆炸荷载经过傅里叶展开以及对动力平衡方程的拉普拉斯变换,得到了内部冲击荷载作用下各向异性圆柱壳体动力反应问题的解析解。通过简化分析,得到了一种精度较高的简化计算方法。计算结果表明,对于圆柱壳内爆炸,挠度幅值在集中装药爆炸点的周围达到峰值;随着距该点距离的增加,挠度幅值减小,圆柱壳周围的土介质使振动产生较大幅度的衰减。计算结果可直接应用于圆柱形壳体和地铁隧道内部爆炸动力分析及地铁隧道内爆炸条件下冲击波的传播规律研究与计算。     

基于Kriging近似模型的碳纤维增强复合

以平纹机织碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料为研究对象,通过力学试验测试材料的静态力学和疲劳力学性能,结合Kriging插值方法和Basquin疲劳方程建立预测任意载荷下疲劳应力 循环寿命(S N)曲线的恒幅寿命图模型,并以此作为复合材料结构优化设计的性能约束;同时,利用最优拉丁超立方试验设计方法和Kriging近似模型构建优化目标和约束响应的近似模型,采用遗传算法优化得到CFRP复合材料电动汽车电池箱壳体的厚度,并通过台架实验加以验证.结果表明,优化后,电池箱壳体结构的减重率达到34.39%.     

牡蛎壳土壤调理剂对春桃番茄产量与品质的改善效果

以牡蛎壳土壤调理剂作为实验材料,研究不同施用量的牡蛎壳土壤调理剂对春桃番茄土壤养分及作物产量、品质的影响.实验设置0 kg/hm2(对照组CK)、1500 kg/hm2(T1组)、2250 kg/hm2(T2组)、3000 kg/hm2(T3组)4个施用量水平.田间实验表明:在春桃番茄的整个生长周期,随着牡蛎壳土壤调理...     

贝壳脱除垃圾焚烧烟气中氯化氢的实验研究

为解决海岛生活垃圾焚烧中消除HCl问题,研究贝壳代替传统钙基吸附剂可行性。利用贝壳、Ca(OH)_2和Ca CO_3对高温模拟烟气进行HCl吸附实验,讨论了温度、吸附剂成分、吸附反应平衡和Ca/Cl物质的量之比对吸附剂脱氯性能的影响。结果表明,温度高于700℃时,贝壳的脱氯效果优于Ca(OH)_2和Ca CO_3;贝壳与钙基吸附剂脱氯规律有相似之处,高温下,Ca(OH)_2首先转化为Ca CO_3来发挥吸附作用;而贝壳主要成分为Ca CO_3;温度高于700℃时,贝壳吸附HCl反应的平衡浓度与Ca(OH)_2和Ca CO_3相当或更低;综合热值、脱氯效率等因素,最佳贝壳投加量为垃圾总量的9%～13%。     

哥特式建筑风格与现代网壳结构设计的融合—角锥折板网壳参数化设计及形状优化

借鉴哥特式建筑风格和角锥折板网壳特点,采用APDL(ANSYS parametric design language)参数化设计语言,研制了五种不同网格类型的角锥折板网壳参数化设计宏程序,实现了给定跨度S、矢高F、环向对称区域份数Kn和径向节点圈数Nx等参数下,五种类型角锥折板网壳参数化设计。对五种网壳进行了受力性能分析,探究了网壳结构最不利位移、最不利应力随矢高变化规律:并以结构耗钢量为目标函数,以Kn、Nx为设计变量进行了形状优化。建模实例表明该参数化设计宏程序方便、快捷,形状优化设计给出了在跨度、矢高不变时结构耗钢量随网格数变化规律及耗钢量最小的最优网格数。     

核桃壳吸附水中锰离子的特性

 采用农林废弃物核桃壳作为吸附剂处理水中的Mn²⁺,研究固体投加量、吸附时间、溶液初始质量浓度以及pH值等因素对吸附效果的影响;并进行动力学、热力学研究。结果表明,最佳投加量为50g/L;最佳吸附时间为90min;溶液初始质量浓度为0.32—2.17mg/L时,随着初始浓度的增加,水中Mn²⁺的去除率也增加;pH值为7—9时去除率可达80%以上。核桃壳对Mn²⁺的吸附过程符合准二级反应动力学方程。这说明初始阶段核桃壳对Mn²⁺的吸附受界面扩散控制,之后吸附受粒子内扩散控制。Freundlich等温线模型与实验数据的符合程度比其他的等温线模型要好,这表明发生的是物理吸附。而且对于Freundlich常数n,1/n<1,说明吸附过程较易进行,对于Mn²⁺来说核桃壳是一种适宜的吸附剂。     

温度及压力作用下的铁酸锌纳米颗粒结晶过程研究

通过溶胶-凝胶法制备铁酸锌前驱物,设置温度范围为200～600℃对前驱物进行3 h灼烧处理;并取1 g前驱物原粉在5 MPa压强下作压片处理,500℃下灼烧3 h.通过XRD,Raman表征样品并观察铁酸锌的结晶过程,研究压强和温度对合成铁酸锌纳米晶的影响.发现样品经5 MPa压强处理后,Raman图反映出铁酸锌的两个常压下不明显的二维振动模式225 cm-1和249 cm-1处峰位特征明显.结果表明随着灼烧温度的升高,铁酸锌粒径增大;对前驱物加压能够促进铁酸锌晶体的形成.     

超声法制备α-甲壳素纳米纤维及气凝胶

 为高效利用海生节肢类废弃物,采用化学预处理结合超声法处理废弃蟹壳,从中分离制备α-甲壳素纳米纤维（α-NCF）,同时制备了甲壳素纳米纤维气凝胶（NCA）材料。采用场发射扫描电镜（FE-SEM）、X 射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和BET 比表面积测定,对制备的α-NCF 和NCA 的形态特征、结晶特性、化学结构和比表面积进行了测试表征。结果表明,制备的α-NCF 为丝状交联结构,直径约为20 nm;FTIR 表明化学预处理可有效脱除蟹壳中的蛋白质和矿物质;制备的α-NCF的结晶度为85.4%,具有较好的结晶性;制备的NCA 的比表面积为133 m²/g,且柔性可折叠。研究结果为高效开发利用海洋生物质资源提供了一定的研究思路和理论指导。