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关键词： 连续体机器人   拮抗机构   弹性凸轮   相位协调   张力自平衡   刚度调控  

摘要： 受脊柱生物力学启发,提出一种新型拮抗式张紧耦合凸轮-弹簧机构,旨在解决连续体机器人因欠驱动构型所导致的刚度不足与定位精度低等问题.该机构采用一体化设计的相位协同紧凑驱动器与弹性中空凸轮,能够通过简约的驱动输入实现结构刚度的有效调控.相较于传统每线缆独立电机的驱动方案,电机数量减少75%,大幅降低了系统体积和控制复杂度.实验结果表明,所提出的结构可显著提升机器人的等效刚度:树脂基机器人在30g载荷下刚度提升314%,不锈钢机器人在100g载荷下刚度提升76%.尽管在负载下引入的末端位移偏差较小,在树脂基与不锈钢样机中分别为0.209~0.554mm和0.132~0.166mm,但系统在维持结构柔顺性的同时,仍实现了重复性的显著改善,重复定位误差降低56%~84%.该研究为连续体机器人在医疗微创手术等高精度应用领域,提供了一种兼具理论价值与实验支持的有效解决方案.

关键词： 大豆拉丝蛋白   肌原纤维蛋白   猪肉肠   贮藏稳定性   品质改善  

摘要： 大豆拉丝蛋白(Textured soy protein, TSP)因具有纤维状结构及高保水、保油特性,被视为改善肉糜制品品质的理想植物蛋白。本文以猪肉肠为研究对象,考察4 ℃贮藏30 d内TSP添加量(0–8%)对质构、水分分布及氧化稳定性的影响。LF-NMR显示,6% TSP使不易流动水T22弛豫时间缩短38%,蒸煮损失降至5.94%,硬度与咀嚼性分别提高17%与26%,TBARS值下降23%,TVB-N最低为5.76 mg/100 g,货架期延长约10 d。然而,同一剂量下贮藏损失率随TSP水平升高而线性增加,30 d时达5.64%,结果显示6% TSP可在加工阶段同步优化质构与抗氧化性能,但需通过改良预水合或交联策略抑制贮藏期汁液渗出,短时预水合工艺下TSP以加工保水性提升为代价伴随贮藏持水力下降,需通过优化预水合或交联手段进一步改善,这为植物蛋白精准调控高水分乳化肉制品提供了量化边界。

关键词： 木材干燥   干燥流变   应力   应变   皱缩木材  

摘要： 常规干燥过程中由含水率梯度及干缩异向性引起的干燥应力是导致木材干燥流变的主要原因,由毛细张力引起的皱缩是木材干燥流变的一种特殊现象,木材干燥流变应该涉及皱缩的研究。综述了木材干燥过程自由干缩、弹性、黏弹性蠕变及机械吸附蠕变应变的特征及微观响应机理,总结了4种应变的试验测量及模型预测方法,并对易皱缩木材的干燥流变特征进行了梳理。木材皱缩受干燥应力(拉/压)影响而出现回复/加剧,但其干燥流变规律和机制尚不明晰。因此,未来研究应采用先进的成像和数字相关(DIC)技术,深入探索干燥过程应力及各应变的产生、发展及回复的木材微观多尺度结构的响应机制。此外,应结合有限元和数值分析等方法研究细胞皱缩的干燥流变特性,从微观角度阐明毛细张力与干燥应力耦合作用下木材干燥过程中各阶段皱缩和收缩的流变发展机理。

关键词： 氧化铝溶出   集散控制系统   稳定性优化   串级控制   前馈补偿   PID参数整定  

摘要： 针对某氧化铝厂溶出过程集散控制系统(DCS)存在的温度超调量大、调节时间长、抗干扰能力弱等稳定性问题,提出一套综合优化方案。通过详细分析现场运行数据,确定蒸汽压力波动和单回路PID控制结构是影响稳定性的主要因素。在此基础上,将溶出温度控制由单回路改为串级控制结构,引入蒸汽压力前馈补偿环节,并采用继电反馈自整定法重新整定PID参数。现场应用结果表明,优化后温度控制超调量由12℃降低至3℃,调节时间由18 min缩短至6 min,蒸汽压力扰动时温度最大偏差由8℃降至2.5℃,系统稳态控制精度由±3℃提高到±1℃,有效提升了溶出过程的控制稳定性和生产运行效率。该优化方案对同类氧化铝生产企业的DCS优化改造具有重要的参考价值。

关键词： 露天铝矿   安全开采   边坡稳定   综合控制  

摘要： 针对遵义铝业仙人岩采场露天开采中存在的断层、褶皱、破碎带及岩溶等不良地质构造引发的边坡失稳、滑坡风险高、开采效率低及成本攀升等问题,本研究采用“放坡+截排水沟”组合治理方案,结合光面爆破参数优化、软弱岩层处理及综合爆破控制等技术手段。通过高程≥1140m边坡1∶2.8坡比放坡、1220m平台设置马道分散应力,配套建设截排水沟系统(设计流量0.778m^(3)/s、校核流量1.012m^(3)/s)引导地表水排泄;针对顶板、底板及端帮台阶分别优化爆破参数,如顶板孔距1.5~2.0m、底板孔距1.0~1.5m,端帮采用差异化孔距与炸药单耗,配合液压破碎锤替代爆破作业。治理后实现超挖量控制在3000m^(3)以内、欠爆量不超过1500m^(3),边坡稳定性显著提升,位移量处于安全可控范围;西部2-11区域回收矿石12900吨创值64.5万元,中部区域回收26048.2吨创值589.99万元,延长矿山服务年限0.13年,降低开采成本,提升资源回收价值,形成可推广的露天矿安全高效开采技术体系,具有显著的经济、社会及战略意义。

关键词： 循环氢纯度   聚合反应稳定性   催化剂活性   波动影响   质量控制  

摘要： 在环管法聚丙烯生产过程中,循环氢纯度波动会严重影响反应系统稳定性,经深入分析纯度波动的成因,发现氢气净化效率不达标与脱硫塔操作异常等因素,使得循环氢纯度在89.2%~96.1%区间内频繁发生变化。研究表明,循环氢纯度每降低1%,催化剂活性会随之下降5%~8%,同时需要把反应温度提升1.5~2℃才能维持目标转化率,建立纯度波动与影响程度的定量关系模型。经过工业验证证实,将波动幅度控制在±0.5%以内能够有效提升反应稳定性,为聚丙烯装置循环氢质量管控提供理论依据。

关键词： 气态CO_(2)   管道   应力腐蚀开裂   阳极溶解   安全运行  

摘要： 【目的】为解决碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)工程中短距离CO_(2)输送问题,利用管道管输气态CO_(2)是一种经济的解决方案。但CO_(2)管道在严重的内腐蚀与外部应力环境中易发生应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC),使得气态CO_(2)输送管道的服役可靠性问题日益受到关注。【方法】对不同相态CO_(2)管道SCC的研究现状进行全面梳理,并聚焦气态CO_(2)输送的特殊环境,探讨了其腐蚀行为、裂纹萌生及扩展机理;在此基础上,重点阐述了气态CO_(2)环境中阳极溶解-薄膜破裂机制与氢致开裂的协同作用过程,进而系统分析了材料、环境以及应力状态对管线钢SCC敏感性的多因素耦合影响机制,并总结了现有研究的不足之处。【结果】气态CO_(2)压力较低,水相以微滴形式局部凝结于管壁,形成不连续、多孔的FeCO_(3)腐蚀产物膜,难以提供有效保护;在微观组织中,细针状铁素体因高位错密度有利于钝化膜形核;非金属夹杂物通过引入界面应力集中、充当氢陷阱及引发微电偶腐蚀,显著促进裂纹形核;气态CO_(2)中的杂质气体通过改变水相析出行为、参与阴极反应、破坏产物膜稳定性等方式,显著提高SCC敏感性;水分是诱导管道局部腐蚀与内壁顶部腐蚀的关键因素,其冷凝行为受温度与压力影响。【结论】当前对气态CO_(2)管道的SCC机理研究仍较少,要实现CO_(2)输送管道的安全平稳运行,今后的研究中应重点关注的问题包括:明确流速、剪切力及相变对气态CO_(2)环境中局部腐蚀坑形成与扩展的影响;含微量水的气态CO_(2)环境耦合外加应力原位腐蚀电化学数据的监测与分析;加快建立在役油气管道改输气态CO_(2)的管道SCC评价体系。(图2,参96)

关键词： 超高性能混凝土   粗骨料掺量   钢纤维掺量   抗折强度   估算方法  

摘要： 【目的】将粗骨料超高性能混凝土(ultra-high performance concrete-coarse aggregate,UHPC-CA)用于工程建设并大幅降低现浇工程的建造成本,同时提出UHPC-CA的抗折强度估算方法。【方法】探究不同养护条件下粗骨料的掺量与粒径、钢纤维掺量对UHPC-CA力学性能的影响,并分析抗折强度与抗压强度之间的统计关系。【结果】UHPC-CA的粗骨料粒径为5~<8 mm对混凝土工作性能和力学性能的提升效果最佳。在标准养护条件下,UHPC-CA的抗压强度随粗骨料掺量的增加呈先提升后降低的趋势,而抗折强度则呈单调递减趋势。当粗骨料掺量保持恒定时,UHPC-CA的抗压强度随钢纤维掺量的增加而单调上升,但抗折强度并未呈现单调增加的变化。【结论】当钢纤维掺量低于1%时,UHPC-CA的抗折强度与抗压强度的相关性规律与普通硅酸盐混凝土的相似,原抗折强度估算方法中的形函数拟合效果良好。但随着钢纤维掺量的增加,形函数的拟合效果逐渐变差。当钢纤维掺量大于1%且粗骨料掺量低于20%时,UHPC-CA的抗折强度与抗压强度的相关性规律与普通混凝土的截然不同。

关键词： 工程地质   高速公路   特大桥   变形破坏   边坡稳定性  

摘要： 针对青藏高原东缘深切峡谷区特大型桥梁工程面临的高陡岸坡稳定性难题,本文以G1816高速公路拉加黄河特大桥为研究对象,采用无人机航空摄影测量、剖面测量及稳定性计算等技术方法,调查河南侧岸坡地形地貌、地层岩性、结构面发育及变形破坏等特征,系统分析了桥址区工程地质条件及变形破坏机制。拟建的拉加黄河特大桥是一座重要的控制性桥梁,该特大桥两侧岸坡受黄河以及冲沟切割,多面临空,桥址区相对海拔高差大,受区域断裂影响,岩体结构和完整性差,风化卸荷强烈,风化层揭露最大厚度达41.6 m,调查表明两侧岸曾发生多处较大规模滑坡及崩塌。通过强度折减法计算结果表明,天然工况下,斜坡稳定系数1.30,暴雨工况下稳定系数1.15;强震+暴雨(PGA^(*)-0.3 g)工况下,斜坡稳定系数1.02,可能出现局部或整体失稳破坏。根据其变形破坏模式,提出了“主动加固+动态监测”的综合治理方案,为青藏高原类似工程建设提供了重要参考。

关键词： 清扫车   绑带   有限元分析   应力实验  

摘要： 清扫车的工作环境多样,工作时间长,连接结构作为其重要部件,其连接件的强度决定了清扫车各类工作的合理性和安全性。该文根据清扫车水箱的体积和绑带的尺寸,计算出了其在两种典型工况下的受力,并利用ANSYS软件对绑带进行了两种典型工况下的有限元分析,获得了两种工况下绑带的形变与受力大小。通过实车实验验证了绑带结构的合理性,为清扫车的合理安全使用提供了主要依据。