改进灵敏度矩阵的矿井通风故障源诊断及传感器布置研究

利用当前的矿井通风安全监测监控系统,只能反映安设风速传感器的井巷风量发生变化,至于变化是由该条巷道故障引起的,还是由于拓扑关系原因引起的,都无法诊断故障源,通风系统的故障可以归结为分支的风阻发生变化。如果分析每一条分支风阻变化对通风系统的影响,即每一条分支都安设风速传感器是不可能的。因此,井下风速传感器的布置最小数量及位置问题也是研究的重点。改进灵敏度矩阵,建立分支灵敏度0-1矩阵和通风网络故障巷道范围库,用以确定可能引起风速超限的故障巷道范围。最后,提出最少全覆盖布点法,给出分支覆盖度和影响巷道范围库的概念,用以求得风速传感器的宏观布点。     

异常性检测算法在引信干扰信号识别中的应用

目的 解决传统分类引信抗干扰算法因干扰信号难获取、特征信号样本少、正负样本数不平衡而导致计算精度低的问题,克服引信抗干扰算法对样本的依赖性,并提高引信信号识别准确率。方法 通过WVD时频变换的方法,将拆分后的真实含扰引信信号切片进行重组,使其由一维时序信号向二维图片信息进行扩展,基于数据倍增策略,提升算法泛化性,并降低其对真实数据样本的依赖。融合GANomaly与EfficientNet网络,在扩充的引信数据集上进行线下干扰信号特征学习,并对含扰引信图像数据进行线上异常性判断与干扰信号识别。结果 GE-FS网络能够在真实引信小样本信号的基础上进行有效数据扩充,基于扩充数据训练后,引信含扰识别准确率达到98.4%。结论 GE-FS网络能有效针对引信异常信号进行精确检测与识别,可以增强引信系统的抗干扰能力与作战自适应性。     

线板式电除尘器中离子风的数值模拟

为了探索线板式电除尘器在高压放电过程中离子风的流动特性,使用Fluent软件对电除尘器进行三维数值模拟研究.通过用户自定义函数(UDF)编写实现了电场、流场以及颗粒场的耦合,讨论了在不同电场风速、运行电压和板间距下,离子风对流场特性的影响.结果 表明:在离子风的影响下,电晕极附近会形成对称的涡旋,电场风速较低时涡旋更明显;随电场风速增加离子风对主流气流的影响减弱,当电场风速大于0.8 m/s时,离子风的影响较弱;离子风对主流气流的影响也会随运行电压升高而增大,随板间距增大而减小.     

成都市温江边界层风场特征的研究

着眼于成都地区污染气象特征,利用温江2004年~2012年的地面观测资料及同期的探空资料,对该地区风场的统计特征进行了分析。结果表明:(1)从风频而言,温江地面风春、夏、秋3季均以偏北风为主,冬季则以东北风为主,因此,全年的主导风为偏北风。(2)从风速而言,区域静风和小风频率较高,占全年的68.7%;近10年来,温江年和4季的平均风速均呈现出减小趋势。(3)基于修正的帕斯奎尔稳定度分级法,利用幂指数律公式拟合了风随高度的变化,发现风廓线指数比国标值偏高,并随稳定度的增加而增大。(4)风速、稳定度联合频率的大值区主要出现在风速小于3m/s、稳定度为D~E类。上述研究成果对区域大气环境规划和工程治理具有重要的参考价值。     

机载设备温度试验摆放间距研究

目的 在多台产品进行温度试验时,确定高低温试验箱中产品合理的放置间距,以确保试验有效。方法 基于接触式测量,对机箱类产品的摆放间隔随温度变化进行测试,并对所有测试结果画出数据曲线,进行分析研究。结果 通过对高低温试验箱中1、5、10、15 cm放置间距的产品的温度变化情况进行测定,经过对比分析研究,最终确定了合理的放置间距。结论 经过分析研究,最终确定按照测试方案中制定的10 cm间距摆放,则整个试验过程可信度仍较高。     

贫铀合金球对Q235钢靶侵彻性能研究

目的 研究贫铀合金球对Q235钢靶的侵彻行为,为贫铀合金材料侵彻行为的深入研究以及在战斗部中广泛应用提供支撑。方法 采用Johnson-Cook强度模型和失效模型建立贫铀合金球撞击Q235钢靶的模型,利用Abaqus/explicit模块模拟研究贫铀合金球初速与尺寸对剩余速度、扩孔面积、侵彻深度的影响,并对结果进行分析。结果 通过试验与模拟得到了贫铀合金球的穿靶极限速度,两者结果基本吻合,验证了模型参数的准确性。相同尺寸下,贫铀合金球的剩余速度随初速的增大呈线性增大趋势,穿靶后速度衰减率为14.6%~33.2%。初速为900~1 300 m/s、直径为5~9 mm时,扩孔面积比为1.08~1.286。贫铀合金球的侵彻深度(H)随直径(d)和初速(v)的增大逐渐增大,三者的关系为 。结论 贫铀合金球初速和尺寸是影响侵彻深度的关键因素,但对扩孔直径没有显著影响。     

树脂基复合材料模拟海洋环境长期老化及失效行为

目的 实现高性能树脂基复合材料的环境适应性评价和使用寿命预测。方法 选取玻璃纤维增强不饱和聚酯(GF/197S)与玻璃纤维增强乙烯基脂(GF/905-2)2种树脂基轻质复合材料,开展模拟海洋环境实验室盐雾、湿热和盐水浸泡环境9 600 h的加速老化试验。基于4种力学性能(拉伸强度、弯曲强度、压缩强度及层间剪切强度)开展材料老化行为规律研究,利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对树脂基体在3种加速老化环境中的分子链段与官能团变化情况进行分析,得到基体树脂的老化机理。利用外观、超声扫描成像、SEM分析树脂纤维界面的变化情况,明确树脂/纤维界面的失效模式。利用差示扫描量热分析(DSC)与热重分析(TG)分析3种加速老化方式对玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRPC)的玻璃化转变温度(tg)与热质量损失的影响。结果 3种老化方式对树脂基体的老化影响顺序依次为70 ℃/95%RH湿热、35 ℃盐雾、常温盐水浸泡。结论 得到了先进轻质树脂基复合材料的模拟海洋环境老化行为、失效模式以及树脂基体的老化机理,为实现高性能树脂基复合材料的环境适应性评价和使用寿命预测奠定了基础。     

太阳跟踪反射聚能户外加速曝晒方法的对比研究

目的 找出太阳跟踪反射聚能户外加速曝晒方法的特点和价值。方法 基于几种典型的透明高分子材料试样,分别在佛罗里达典型亚热带潮湿环境自然曝晒、汽车外饰实验室氙灯加速耐候试验及亚利桑那太阳跟踪反射聚能户外加速曝晒黄变结果相关性、加速性和区分度的对比分析,来比较这几种试验方法的特点。结果 户外加速曝晒和自然曝晒的相关性高于氙灯加速试验和自然曝晒的相关性。与自然曝晒相比,户外加速曝晒的平均加速倍率及不同试样的加速倍率的相对差异明显小于氙灯加速试验。自然曝晒和户外加速曝晒的区分度也明显大于实验室氙灯加速试验。结论 户外加速曝晒方法较好地均衡了相关性、加速性、加速一致性及区分度,适合高分子材料的验证性试验。     

钢结构在役涂层的配套性和再涂性研究

目的 针对某濒海大型钢结构设施表面涂层大面积粉化、失光、变色现象,研究钢结构在役涂层老化失效后几种面漆重涂的配套性和再涂性。方法 进行面漆重涂试验,完成涂层体系的配套性和再涂性测试,评价在役涂层重涂后的性能。首先,将几种典型的钢结构在役防护涂层体系打磨掉老化的面漆后,作为初始涂层(涂层A);然后,选取在循环盐雾和氙灯老化加速试验中表现较好的涂层面漆作为涂层B,将涂层B涂敷在涂层A上,制备成新的涂层体系;最后,完成涂层配套性和再涂性测试,分析30组涂层配套组合的附着力、压痕长度、杯突试验结果,提出面漆重涂时的涂层优化配套方案。结果 涂层体系再涂后,所有试验件的涂层拉拔附着力测试均大于5 MPa,30组涂层体系组合中有9组(占30%)再涂涂层压痕长度降低,杯突试验测试值多在1.5~4.5 mm。结论 涂层体系再涂后,满足涂装防护涂层附着力的一般要求,抗压痕性能有所提高,延展性较好。在进行涂层再涂性和配套性评价时,应重点考虑附着力满足使用要求,提高涂层体系涂层的粘结力,其次才是考虑硬度和延展性。     

高空偏北风背景下北京地区高污染形成的环境气象机制研究

在北京地区,有一类高污染产生在850 h Pa以上为偏北风的背景下.利用气象观测资料、NCEP再分析资料和地面PM2.5浓度监测结果分析了环境气象条件在这类污染过程形成中的作用.结果表明,在污染物浓度逐渐升高的过程中,环境大气并不总是处在层结稳定状态,有利于污染物累积的气象条件来自垂直运动和散度在垂直方向上的"分层"结构.从地面到对流层中层,垂直速度呈上升-下沉-上升的分布,而且散度呈辐合-辐散-辐合的结构.近地层的辐合导致周边的污染物向本地汇集,上升运动则将它们送向空中.但是,叠置在其上空的、长时间维持的下沉气流层却阻止了污染物继续向上运动,从而导致近地面层的污染浓度不断升高.垂直运动出现"分层"是由于高空偏北风并没有侵入到边界层内,近地层仍然维持偏南风或小风,冷空气太弱或者没有冷空气活动是高空偏北风不能到达近地层的主要原因.而下沉气流层的形成则与其上空的空气辐合有关,该辐合层源自偏北气流中的风速脉动.因此,环境大气动力作用是高空偏北气流型空气污染过程形成的关键机制.关注对流层中下层温度24 h变化、垂直速度和散度的垂直分布将有助于提高此类高污染过程的诊断分析和预报能力.