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大截面变化率铝合金异形管整体液力成形工艺设计与优化
1
作者 陈明 刘鑫 +5 位作者 徐勇 解文龙 黄新越 王晟诚 赵长坚 张士宏 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期43-50,共8页
目的针对某大截面变化率空心构件成形难的问题,采用液力成形的方法进行成形并对其生产工艺进行优化。方法首先针对目标零件,通过压扁截面处对称及圆截面处对称2种不同的对称方式设计了A型结构和B型结构,通过有限元模拟对比了同一加载路... 目的针对某大截面变化率空心构件成形难的问题,采用液力成形的方法进行成形并对其生产工艺进行优化。方法首先针对目标零件,通过压扁截面处对称及圆截面处对称2种不同的对称方式设计了A型结构和B型结构,通过有限元模拟对比了同一加载路径下2种不同结构的成形特点,选取了成形效果较好的A型结构进行成形工艺研究,建立了A型结构的成形分区图,继而根据成形分区图进行了正交试验设计。结果在同一种加载路径下,A型结构成形的目标零件最大减薄率明显小于B型结构成形的目标零件最大减薄率,且在成形过程中,B型结构压扁特征处易出现褶皱或起皱趋势,而A型结构压扁特征处壁厚分布更加均匀,A型结构成形效果优于B型结构成形效果。优化后的工艺参数如下:压制压力为2 MPa、初始压力为7 MPa、成形压力为15 MPa、轴向进给为13 mm,成形零件最大减薄率为15.9%。结论经成形分区图指导设计的正交成形试验结果均符合设计要求,成形分区图的设立对成形试验的设计具有指导作用;采用优化后的工艺参数获得了较好的试验效果,可为工业生产提供指导。 展开更多
关键词 大截面变化率 管材液力成形 结构设计 正交试验 工艺优化
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基于遗传算法和神经网络的真空灭弧室电场优化方法研究
2
作者 董华军 李东恒 +2 位作者 李金金 赵一鉴 张传龙 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期147-158,共12页
合理布置灭弧室内部结构以实现场强均匀分布是避免其产生绝缘击穿破坏的有效途径。针对于此,本文提出了一种基于神经网络和遗传算法的灭弧室结构参数优化方法;建立12 kV真空灭弧室电场模型,分析了主屏蔽罩不同参数下的电场分布。通过正... 合理布置灭弧室内部结构以实现场强均匀分布是避免其产生绝缘击穿破坏的有效途径。针对于此,本文提出了一种基于神经网络和遗传算法的灭弧室结构参数优化方法;建立12 kV真空灭弧室电场模型,分析了主屏蔽罩不同参数下的电场分布。通过正交回归方法和BP神经网络构建主屏蔽罩结构参数与灭弧室最大场强、场强均匀度的映射模型;以最大场强、场强均匀度为评价指标,引入遗传算法对主屏蔽罩结构进行迭代优化,最后分析屏蔽罩材料对灭弧室绝缘性能的影响。结果表明,灭弧室场强数值随着屏蔽罩直径的增加而减小,随着屏蔽罩厚度的增加而增长,随着外卷裙边角度的增加而减小;选择不锈钢作为主屏蔽罩材料可使灭弧室兼具成本低廉以及绝缘性能优异等优势;相较于未优化的灭弧室初始结构,经本文方法优化后的灭弧室电场最大值降低了2.07×10^(6)V/m,屏蔽罩端部及触头间隙处电场综合均匀度提高了1.4×10^(4)V/m。本文所提优化设计方法可合理改进灭弧室结构参数,达到有效调控灭弧室电场分布的效果。 展开更多
关键词 真空灭弧室 电场 正交实验 神经网络 结构优化
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冷藏展示柜风冷系统降噪数值模拟及实验验证
3
作者 韩宝坤 叶国强 +3 位作者 徐玉峰 万彦斌 杜华东 王金瑞 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期8-14,共7页
针对立式冷藏展示柜风冷系统的气动噪声问题,利用Lighthill声类比理论、FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)声波波动方程和有限元软件Fluent对其风道进行数值模拟,结合数值模拟结果分析轴流风机的流场特性、气动噪声特性。数值模拟结果表明... 针对立式冷藏展示柜风冷系统的气动噪声问题,利用Lighthill声类比理论、FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)声波波动方程和有限元软件Fluent对其风道进行数值模拟,结合数值模拟结果分析轴流风机的流场特性、气动噪声特性。数值模拟结果表明,风扇两侧的压力差导致少量气体沿叶顶间隙回流至进风口,将风扇压力面叶尖处的涡流噪声由进风口带出,增加风冷系统的气动噪声,气动噪声声功率主要分布在风道板壁面入口处、轴流风机叶顶区域。通过正交实验确定9种风冷系统的设计方案,研究各参数变化对风冷系统气动噪声、进风口质量流率的影响。对进风口直径、导风圈高度、叶顶间隙进行优化设计,并在半消声室中进行噪声测试。实验结果表明,优化后立式冷藏展示柜上4个监测点噪声明显降低,其中,后测点的总声压级降低5.79 dB(A),研究结果可为立式冷藏展示柜风冷系统降噪提供一定参考。 展开更多
关键词 声学 风冷系统 轴流风机 结构优化 气动噪声 正交实验
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模具结构和工艺参数对大芯数细长型连接器翘曲的影响
4
作者 张义 张春辉 +1 位作者 张磊 韩培培 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第3期91-96,共6页
针对大芯数细长型连接器绝缘基座翘曲变形的问题,开展了玻纤增强聚苯硫醚(GFRPPS)绝缘基座成型过程翘曲机理分析,通过Moldflow仿真分析确定了最佳浇口位置和大小,基于成型工艺参数正交试验极差分析,确定了料筒温度、模具温度、注射压力... 针对大芯数细长型连接器绝缘基座翘曲变形的问题,开展了玻纤增强聚苯硫醚(GFRPPS)绝缘基座成型过程翘曲机理分析,通过Moldflow仿真分析确定了最佳浇口位置和大小,基于成型工艺参数正交试验极差分析,确定了料筒温度、模具温度、注射压力等工艺参数对翘曲变形的影响,经生产验证得出了理论上较优的成型工艺组合参数。结果表明:模具设计时应采用单浇口一端进料的方式,可有效避免翘曲变形;成型过程中料筒温度和注射压力对翘曲变形的影响较大,生产过程中应结合产品的翘曲变形和表面外观状态,确定最优成型工艺参数;模具采用油温加热,通过调整静模和动模的温差,抵消壁厚不均造成的收缩,从而减少翘曲变形。 展开更多
关键词 大芯数细长型连接器 GFRPPS 模具结构 工艺参数 翘曲变形 MOLDFLOW 正交试验
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TLD耗能结构系列风振响应的简明封闭解
5
作者 李创第 余洋城 +1 位作者 杨雪峰 葛新广 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第1期51-56,共6页
针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在Davenport风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题,提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于TLD的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程;通过复模... 针对使用调谐液体阻尼器(TLD)的耗能建筑结构在Davenport风速谱下的系列响应计算复杂不利于实际应用的问题,提出了一种基于频率响应特征值函数二次正交化的简明解法。基于TLD的集中质量法获得耗能结构在风振作用下的运动方程;通过复模态法和一阶微分方程的虚拟激励法得到耗能结构的系列风振响应的频域解;基于频率响应特征值函数的二次正交化获得TLD耗能结构在Davenport风速谱下结构功率谱函数的简明解;利用谱矩的定义得到TLD耗能结构风振响应的0~2阶谱矩及结构加速度方差的简明封闭解。通过算例将本文方法同虚拟激励法比较验证了其正确性,并且计算结果不受积分步长影响,相较于虚拟激励法在计算效率上更高,更有助于实际工程应用。 展开更多
关键词 TLD耗能结构 Davenport风速谱 频率响应特征值函数 二次正交化 风振响应简明封闭解
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高地应力软弱地层TBM隧道新型预应力管-索支护结构 被引量：1
6
作者 何骏扬 毕浪 +5 位作者 余涛 范磊 文建华 王建锋 姚志刚 方勇 《铁道建筑》 北大核心 2025年第6期114-120,共7页
受开挖空间限制,高地应力软弱围岩地层的围岩稳定性控制是TBM(Tunnel Boring Machine)隧道施工中的重要挑战。本文以高黎贡山隧道工程为背景,通过理论分析、数值模拟分析了在软弱围岩条件下,新型预应力管-索支护结构在TBM隧道中的应用... 受开挖空间限制,高地应力软弱围岩地层的围岩稳定性控制是TBM(Tunnel Boring Machine)隧道施工中的重要挑战。本文以高黎贡山隧道工程为背景,通过理论分析、数值模拟分析了在软弱围岩条件下,新型预应力管-索支护结构在TBM隧道中的应用效果。结果表明,预应力管-索支护结构能够形成双层预应力承载拱,充分发挥主动支护和被动支护作用,进而有效降低软弱围岩变形。正交试验表明,施加在管-索结构上的预应力对隧道稳定性影响最大,杆件长度、支护间距、支护范围的影响依次减弱。通过单因素试验发现,在高地应力软弱围岩条件下,相较于无锚杆支护和有锚杆支护两种工况,预应力管-索支护时的拱顶位移分别减小约61%和37%。当依托工程管-索结构预应力为150 kN、管-索间距为0.8 m、拱顶支护范围在180°时,既能起到较好的支护效果,又能很好地控制工程成本。 展开更多
关键词 高地应力软弱地层 TBM隧道 管-索支护结构 数值模拟 正交试验 单因素试验
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纳滤膜构效关系及其分盐条件优化研究
7
作者 王子旭 路宏伟 +5 位作者 喻慧 彭博 罗建泉 万印华 肖春艳 冯世超 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期77-85,94,共10页
纳滤(NF)技术因其高能效和环境友好等优点,在工业高盐废水处理领域发挥着重要的作用。本研究选取了三种商业纳滤膜(XC-N、NF30、NF60)作为研究对象,研究了膜结构与分盐性能之间的关系,并通过正交实验确定了纳滤膜对混盐溶液的最佳分离... 纳滤(NF)技术因其高能效和环境友好等优点,在工业高盐废水处理领域发挥着重要的作用。本研究选取了三种商业纳滤膜(XC-N、NF30、NF60)作为研究对象,研究了膜结构与分盐性能之间的关系,并通过正交实验确定了纳滤膜对混盐溶液的最佳分离条件。结果表明,三种纳滤膜的分离层均为半芳香族聚酰胺材质。其中,XC-N膜孔径最小、孔径分布最窄、表面负电荷密度最大,对本文研究的六种盐截留率均最高。混盐条件下,最佳分离条件为:采用XC-N膜,溶液pH值为7,混盐溶液质量浓度为10000 mg/L,两种盐的质量比为1∶1,错流压力为0.3 MPa,流速为40 L/h。在此条件下,分离因子达到46.02。该研究结果不仅有助于指导高分离选择性纳滤膜设计和制备,并且为纳滤膜的工业应用提供了参考。 展开更多
关键词 纳滤膜 构效关系 NaCl/Na_(2)SO_(4)分离 正交实验
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结构改性对埃洛石纳米管摩擦学性能的影响
8
作者 秦媛 杨刚 彭建财 《润滑与密封》 北大核心 2025年第2期105-111,共7页
为增强埃洛石纳米管作为润滑油添加剂的摩擦学性能,采用正交试验的方法对埃洛石纳米管进行结构改性,并研究球磨、酸碱化和煅烧结构改性对埃洛石纳米管物相、形貌和摩擦学性能的影响。结果表明,湿法球磨对埃洛石纳米管形貌和成分的影响最... 为增强埃洛石纳米管作为润滑油添加剂的摩擦学性能,采用正交试验的方法对埃洛石纳米管进行结构改性,并研究球磨、酸碱化和煅烧结构改性对埃洛石纳米管物相、形貌和摩擦学性能的影响。结果表明,湿法球磨对埃洛石纳米管形貌和成分的影响最小,酸碱化会导致埃洛石的Si/Al含量比发生变化,而煅烧会导致埃洛石脱羟发生相变。摩擦学试验表明,球磨时间对埃洛石摩擦因数影响最大,其次为酸碱化、煅烧温度;煅烧温度对埃洛石抗磨性能影响最大,其次为酸碱化、球磨时间;未球磨、酸化并在600℃煅烧后的埃洛石具有最佳的抗磨性能。改性埃洛石抗磨性能的提升均归因于摩擦过程中其在摩擦表面形成了含Al、O、Si的摩擦膜。极差分析表明煅烧温度的影响远远大于球磨和酸碱化,即煅烧温度对埃洛石自修复膜的形成影响巨大。 展开更多
关键词 埃洛石纳米管 结构改性 正交试验 摩擦学性能 自修复膜
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高能锂电池模组新型液冷散热结构及散热优化
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作者 陈翔 何莉萍 +2 位作者 肖咏坤 陈端懋 李耀东 《汽车工程》 北大核心 2025年第6期1086-1094,共9页
动力电池热失控是导致新能源电动汽车安全事故的重要原因。为提升电动汽车高能量动力电池系统的热安全性与可靠性,本文针对高能量密度21700电池模组设计一种新型散热结构,并基于计算流体力学理论CFD,采用Fluent软件对21700电池单体及模... 动力电池热失控是导致新能源电动汽车安全事故的重要原因。为提升电动汽车高能量动力电池系统的热安全性与可靠性,本文针对高能量密度21700电池模组设计一种新型散热结构,并基于计算流体力学理论CFD,采用Fluent软件对21700电池单体及模组散热结构进行了温度场和散热效果数值仿真分析。采用正交试验结合极差分析和方差分析的方法研究了新型散热结构参数接触角α和散热工艺参数冷却液流速v、冷却液流向方式р对散热性能的影响及其影响权重排序,并优化参数组合。结果表明:上述参数对散热效果的影响权重排序为分析接触角α>冷却液流速v>冷却液流向方式р;参数的最优组合,接触角α为73°,冷却液流向方式р为流向3,冷却液流速v为0.010 m/s。在最优组合参数条件下,电池模组的最高温度和最大温差分别为28.68和2.65℃,满足了动力电池模组最高温度和最大温差的要求。本文提出的新型高能21700锂离子电池模组液冷散热结构,可望为高能量高功率电池模组散热提供新结构、新技术、新方法。 展开更多
关键词 电动汽车 锂离子电池 液冷 散热结构 正交试验 优化设计
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一种高效高精度小样本的流固耦合代理模型
10
作者 钱志浩 丁陈森 +4 位作者 许灵辰 郭朝阳 喻月 罗词金 刘谋斌 《力学学报》 北大核心 2025年第4期803-815,共13页
针对传统流固耦合数值模拟计算效率低、建模成本高的技术瓶颈,本研究使用了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)与高斯过程回归(Gaussian process,GP)的数据驱动降阶模型(reduced order model,ROM)实现了流固耦... 针对传统流固耦合数值模拟计算效率低、建模成本高的技术瓶颈,本研究使用了一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)与高斯过程回归(Gaussian process,GP)的数据驱动降阶模型(reduced order model,ROM)实现了流固耦合问题的代理仿真.通过融合无网格粒子法对流固耦合问题的仿真结果,构建了高保真流场数据集,重点实现了高维流场特征提取与多物理场耦合响应预测两大关键问题,建立了流固耦合ROM.该模型基于POD方法建立流场本征模态空间,实现数百万维流场数据的低维特征表达(维度约简率可达99.8%),并结合GP非参数化建模框架,在仅数十个训练样本的条件下即实现了高精度预测.数值实验表明:在内插情况,模型对流场的平均预测误差在2%左右;当参数外推范围达5%时,最大相对误差仍保持在4.7%以内;即便在参数外推20%的严苛工况下,模型仍能保持定性可靠.效率测试表明:本ROM的计算耗时仅为传统SPH方法的10%左右.该方法可成功应用于:(1)不同密度比工况下的结构沉没过程动力学预测,其流固耦合核心特征捕捉误差在5%左右;(2)水下运动体尾迹场重构,表面波高预测与仿真结果的平均误差约为2%.研究成果为海洋流固耦合问题的分析提供了高效计算工具. 展开更多
关键词 流固耦合 降阶模型 代理模型 高斯过程 本征正交分解
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基于Deform-3D的水下呼吸器阀体毛坯模拟优化
11
作者 陈昕悦 袁海军 +5 位作者 李献锋 翟力 周志明 方略 张永伟 朱春明 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期112-116,共5页
针对铅黄铜水下呼吸器阀体毛坯顶部容易出现断裂和充不满的问题,从毛坯结构与工艺参数两方面进行了优化。采用Deform-3D软件进行正交试验数值模拟,分析了模具温度、坯料温度、凸模速度、摩擦系数等工艺参数的影响。研究结果表明:当模具... 针对铅黄铜水下呼吸器阀体毛坯顶部容易出现断裂和充不满的问题,从毛坯结构与工艺参数两方面进行了优化。采用Deform-3D软件进行正交试验数值模拟,分析了模具温度、坯料温度、凸模速度、摩擦系数等工艺参数的影响。研究结果表明:当模具温度为250℃、坯料温度为820℃、凸模速度为90 mm/s、摩擦系数为0.2时可以获得较好的效果。经实验验证,经优化后的阀体毛坯充型效果好,表面获得了细小的等轴晶粒。 展开更多
关键词 结构优化 工艺参数 正交试验
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典型智能水肥一体机射流式吸肥器性能测试与结构优化
12
作者 张琼 王墙林 +3 位作者 胡贵荣 刘畅 张力杰 李云开 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期316-324,共9页
吸肥器结构形式及参数对智能水肥一体机工作性能影响显著.针对常见吸肥器吸肥量小、压损大等问题,选用3种SSQ型射流式吸肥器、2种组合型射流式吸肥器及1种文丘里吸肥器,采用试验与数值模拟相结合的方法,测定了不同进口压力和进出口压差... 吸肥器结构形式及参数对智能水肥一体机工作性能影响显著.针对常见吸肥器吸肥量小、压损大等问题,选用3种SSQ型射流式吸肥器、2种组合型射流式吸肥器及1种文丘里吸肥器,采用试验与数值模拟相结合的方法,测定了不同进口压力和进出口压差条件下吸肥器的吸肥性能,对性能较好的吸肥结构进行结构优化,通过正交和极差分析研究了喉部喷嘴面积比、渐缩段角度、渐阔段角度、喉嘴距对其吸肥性能的影响.结果表明:相同工况下,SSQ型吸肥器的综合性能优于组合型吸肥器也优于文丘里吸肥器,且射流式吸肥器相比文丘里吸肥器的最大吸肥流量、工作范围(p 1=0.30 MPa)、最大吸肥效率分别提升71.75%~102.66%,38.40%~48.29%和42.57%~93.24%,临界压差降低9.09%~35.43%.其中SSQ-3型射流式吸肥器表现最好;SSQ-3射流式吸肥器的吸肥效率随喉部喷嘴面积比和喉嘴距增大而呈先增大后减小的趋势,随着渐缩段角度和渐阔段角度增大而逐渐减小;SSQ-3型射流式吸肥器最优结构参数组合为喉部喷嘴面积比2、渐阔段角度5°、渐缩段角度9°、喉嘴距5.94 mm,结构优化后射流式吸肥器吸肥流量和吸肥效率分别提高了9.09%~22.86%和4.78%~27.43%. 展开更多
关键词 射流式吸肥器 文丘里吸肥器 吸肥性能 结构优化 正交设计
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基于正交试验法的变压器油封结构参数优化
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作者 方黎明 喇元 +4 位作者 王增超 王慧明 赵敏敏 王宝成 吕晓仁 《润滑与密封》 北大核心 2025年第9期165-171,共7页
为提高油浸式变压器O形圈密封结构的可靠性,利用Abaqus有限元仿真软件对O形圈密封结构进行二维轴对称建模,分析密封结构参数对等效应力、接触应力、理论泄漏率的影响。根据仿真分析结果,选择截面压缩率、槽底圆角、接触面粗糙度为试验因... 为提高油浸式变压器O形圈密封结构的可靠性,利用Abaqus有限元仿真软件对O形圈密封结构进行二维轴对称建模,分析密封结构参数对等效应力、接触应力、理论泄漏率的影响。根据仿真分析结果,选择截面压缩率、槽底圆角、接触面粗糙度为试验因素,基于正交试验法对密封结构进行优化研究。结果表明:3种因素对密封性能的影响由大到小依次为接触面粗糙度、截面压缩率和槽底圆角。优化后的最佳参数组合为截面压缩率31%、槽底圆角1.2 mm和接触面粗糙度0.8μm。优化后,O形圈密封结构的最大等效应力和最大接触应力平均降低了33.58%和25.47%。在确保密封效果的前提下,最大等效应力的降低与等效应力分布均匀,能延长密封件的使用寿命。 展开更多
关键词 O形圈 油封结构 油浸式变压器 正交试验设计 密封参数
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具有铅离子螯合作用的亚麻籽蛋白源半胱氨酸肽的制备及结构鉴定
14
作者 关心语 包小兰 《中国粮油学报》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页
研究发现含有半胱氨酸残基即巯基的植物蛋白肽具有铅离子螯合能力,可以降低铅中毒人群体内铅的浓度,缓解中毒症状,减轻铅损伤。本研究以脱脂亚麻籽饼为原料,从中提取亚麻籽蛋白并进行酶解,优化酶解工艺得到高巯基含量的酶解物,采用共价... 研究发现含有半胱氨酸残基即巯基的植物蛋白肽具有铅离子螯合能力,可以降低铅中毒人群体内铅的浓度,缓解中毒症状,减轻铅损伤。本研究以脱脂亚麻籽饼为原料,从中提取亚麻籽蛋白并进行酶解,优化酶解工艺得到高巯基含量的酶解物,采用共价色谱法对亚麻籽蛋白酶解物中半胱氨酸肽进行富集,并鉴定其结构,最后通过分子对接技术探究其与铅离子的螯合机制,旨在获得具有铅离子螯合作用的半胱氨酸肽。结果发现,采用protease M酶,在酶解温度50℃、酶解pH 3.5、酶添加量900 U/g、酶解时间4 h条件下,得到巯基含量为13.37μmol/g的亚麻籽蛋白酶解肽,铅离子螯合量为11.40 mg/g;通过共价色谱法对其进行富集得到巯基含量为44.8μmol/g、铅离子螯合量为24.98 mg/g的亚麻籽蛋白源半胱氨酸肽,比亚麻籽蛋白提高了6.74倍和3.92倍;对亚麻籽蛋白源半胱氨酸肽进行结构鉴定,得到3种含有半胱氨酸的肽段,分别为WAIINLQHSGEGLCGRVV、CTGLLEAVAAALMMNIYIVGLNQLTDIE、QGGQGQQQQCEKQIQEQDYLRSCQQFLWEKV-QKGGRS,且3种肽段都可以与铅离子稳定螯合,其中半胱氨酸中的巯基在螯合过程中起重要作用。以上结果表明,对亚麻籽蛋白酶解工艺进行优化并富集,可以得到高巯基含量且能与铅离子螯合的半胱氨酸肽,提高亚麻籽榨油后副产物的利用率,并为亚麻籽蛋白源半胱氨酸肽缓解铅中毒的研究提供理论依据。 展开更多
关键词 亚麻籽蛋白 半胱氨酸肽 正交实验 制备 结构鉴定
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FMLs/CFRP蜂窝夹层结构参数对其低速抗冲击性能影响规律研究
15
作者 季俊杰 田宇 +4 位作者 张传昇 王振 程子睿 张亚男 胡玉冰 《包装工程》 北大核心 2025年第19期48-57,共10页
目的为探究了面板厚度、蜂窝胞元尺寸、蜂窝壁层数和蜂窝芯高度对蜂窝夹层结构抗冲击性能的影响程度,并确定结构抗冲击最优的参数组合。方法本文基于ABAQUS仿真软件,建立了蜂窝夹层结构在15 J低速冲击下有限元仿真力学模型,并通过落锤... 目的为探究了面板厚度、蜂窝胞元尺寸、蜂窝壁层数和蜂窝芯高度对蜂窝夹层结构抗冲击性能的影响程度,并确定结构抗冲击最优的参数组合。方法本文基于ABAQUS仿真软件,建立了蜂窝夹层结构在15 J低速冲击下有限元仿真力学模型,并通过落锤实验验证模型准确性;然后采用正交实验设计方法,构建不同结构参数组合的纤维金属层板(Fiber metal laminates,FMLs)/碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)蜂窝夹层结构,并根据极差分析结果深入探究FMLs面板厚度、蜂窝胞元尺寸、蜂窝壁层数和蜂窝芯高度4个结构参数对其抗冲击性能的影响程度,最后对比分析得出具有最佳抗冲击性能的结构参数组合。结果极差分析结果表明,面板厚度对蜂窝夹层结构抗低速冲击性能影响程度最大,其次为蜂窝胞元尺寸,而蜂窝芯高度和蜂窝壁的影响较小。进一步研究发现,随着面板厚度的增加和蜂窝芯胞元尺寸的减小,冲头的最大位移变小,而峰值载荷和能量吸收则变大。结论建立以冲头最大位移、冲击峰值载荷和能量吸收为主的性能评估体系发现,在15 J低速冲击能量下,面板为4/3-FMLs、蜂窝胞元尺寸为5 mm、蜂窝壁层数为3层、蜂窝高度为15 mm组成的蜂窝夹层结构具有最佳抗冲击性能。 展开更多
关键词 蜂窝夹层结构 有限元仿真 抗冲击性能 正交实验
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新型异形结构水封优化设计
16
作者 苗桦淋 丁剑平 +2 位作者 何宇星 胡兴 赵敏敏 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期131-138,共8页
针对三峡水电站闸门使用的圆P形水封和方P形水封寿命短的问题,提出Y形水封和异形水封2种新结构。其中Y形水封能够将部分水压转化为密封力来增加密封性能,异形水封中部体积较大,能够增加回弹性来加强密封效果。使用有限元仿真软件ABAQUS,... 针对三峡水电站闸门使用的圆P形水封和方P形水封寿命短的问题,提出Y形水封和异形水封2种新结构。其中Y形水封能够将部分水压转化为密封力来增加密封性能,异形水封中部体积较大,能够增加回弹性来加强密封效果。使用有限元仿真软件ABAQUS,对4种结构进行有限元分析,比较其接触压力和Mises应力,结果表明异型水封为最优结构。运用正交试验设计,对异形水封的4个关键结构参数(内圆半径、接触宽度、整体宽度和倒角)进行优化,优化后改善了水封在工作中的受力情况。设计的异型水封在更小的Mises应力下能提供更大的接触压力,有利于提高密封性能和使用寿命。 展开更多
关键词 橡胶水封 密封性能 结构优化 接触压力 正交试验
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面向能量转化的磨料水射流文丘里混合器结构优化
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作者 章志强 陈满意 罗斌 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期85-90,96,共7页
文丘里混合器是前混合磨料水射流系统的核心部件,其结构参数对液固能量转化效率有重要影响,决定了射流中的磨料冲击动能。以文丘里混合器结构参数为研究对象,运用数值模拟的方法对混合器内部流场进行研究,建立混合器物理模型、液固能量... 文丘里混合器是前混合磨料水射流系统的核心部件,其结构参数对液固能量转化效率有重要影响,决定了射流中的磨料冲击动能。以文丘里混合器结构参数为研究对象,运用数值模拟的方法对混合器内部流场进行研究,建立混合器物理模型、液固能量转化效率数学模型,模拟分析单因素影响结果,通过正交试验得到最优参数组合,采用不锈钢精铸件进行抛光试验。试验结果表明:最优的结构参数组合是磨料喷嘴与水喷嘴直径比为3,磨料入口与水喷嘴的水平距离为18 mm,水喷嘴与喉管的水平距离为3 mm,扩散角为8°;优化后的混合器液固能量转化效率从32.5761%提高到40.8053%;且抛光的表面质量也得到提高,粗糙度从0.574μm降低至0.525μm。 展开更多
关键词 磨料水射流 文丘里混合器 能量转化 正交试验 结构优化
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基于双蛇形流道的直冷冷板结构优化研究
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作者 艾鹏程 刘益才 +5 位作者 洪雪康 伍伟杰 吴先应 王控瑶 孙云勤 李兆熙 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1153-1162,共10页
基于蛇形流道结构,设计嵌套、并排不同结构形式的双蛇形流道冷板结构,研究电池组2C放电倍率下直冷冷板的冷却效果。通过正交试验对X向异侧进出双蛇形流道的结构参数进行优化。研究结果表明:相较于单蛇形流道结构,嵌套双蛇形流道结构的... 基于蛇形流道结构,设计嵌套、并排不同结构形式的双蛇形流道冷板结构,研究电池组2C放电倍率下直冷冷板的冷却效果。通过正交试验对X向异侧进出双蛇形流道的结构参数进行优化。研究结果表明:相较于单蛇形流道结构,嵌套双蛇形流道结构的直冷冷板散热能力与均温性显著提升,但细长的嵌套流道增加了流阻;X向并排双蛇形流道结构具有较好的均温性和较低的流阻,且异侧进出方式的冷却和均温性比同侧进出方式的优;优化后的电池组最高温度、最大温差及冷板流道流阻分别为28.948℃、4.422℃和1.4Pa,与优化前的结构相比,分别降低了0.28%、3.49%、53.33%。 展开更多
关键词 电池热管理 直冷冷板 流道结构 正交试验
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薄壁圆筒结构的炸药装药跌落响应特性研究
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作者 高嘉林 智小琦 +1 位作者 王洪伟 肖游 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第7期25-36,共12页
为深入分析薄壁筒体装药结构跌落安全性问题,开展了加筋薄壁筒体装药结构12 m水平跌落过程试验研究,获得了壳体在冲击作用下的应变-时间曲线。在此基础上,利用有限元软件,研究了薄壁筒体装药结构在水平跌落过程中的冲击响应特征、壳体... 为深入分析薄壁筒体装药结构跌落安全性问题,开展了加筋薄壁筒体装药结构12 m水平跌落过程试验研究,获得了壳体在冲击作用下的应变-时间曲线。在此基础上,利用有限元软件,研究了薄壁筒体装药结构在水平跌落过程中的冲击响应特征、壳体变形和应力波在装药内部传播特性。并利用三因素三水平正交试验,研究了壳体厚度、跌落高度、加筋数量对壳体最大塑性变形和装药最大应力的影响和敏感性。研究结果表明:在水平跌落过程中,壳体主要经历初始压缩、剧烈变形和缓慢恢复3个阶段。壳体最终最大应力为1.718 GPa,位置在底部加强筋尖端;装药最大应力为136.5 MPa,位置在药柱两端下边缘附近。正交试验结果:影响水平跌落壳体塑性变形的因素依次为跌落高度、壳体厚度和加筋数量;而影响水平跌落装药应力的因素依次为跌落高度、加筋数量和壳体厚度。研究结果为弹药安全性评估提供技术指导。 展开更多
关键词 薄壁筒体 水平跌落 数值模拟 正交试验 参数敏感性
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高压大流量液控单向阀冲击特性分析与结构优化 被引量：1
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作者 贾春强 张成帅 王奥飞 《机床与液压》 北大核心 2025年第8期161-166,共6页
针对液压支架在高压大流量工况下降柱时易造成冲击损坏安全阀的问题,基于液控单向阀的结构及液压支架降柱系统工作原理,建立AMESim仿真模型,分析立柱下腔产生较大冲击压力的原因以及液控单向阀内部元件结构尺寸变化对冲击压力的影响。... 针对液压支架在高压大流量工况下降柱时易造成冲击损坏安全阀的问题,基于液控单向阀的结构及液压支架降柱系统工作原理,建立AMESim仿真模型,分析立柱下腔产生较大冲击压力的原因以及液控单向阀内部元件结构尺寸变化对冲击压力的影响。以立柱下腔冲击压力峰值为优化目标,通过正交试验对液控单向阀进行了结构优化。仿真结果表明:立柱下腔的液压冲击是由立柱上腔液体压力和顶板支撑力共同作用在下腔液体所致,导致下腔液体压力迅速升高,冲击压力峰值为41.308 MPa;立柱下腔冲击压力峰值受到先导阀芯开启时间的影响,先导阀芯开启及时,则冲击压力峰值较低。对正交试验优化后的液控单向阀进行仿真,立柱下腔的冲击压力为39.484 MPa,较优化前降低了4.42%。立柱下腔冲击压力的下降,可有效改善液压支架降柱时安全阀的开启情况,延长安全阀寿命。 展开更多
关键词 液控单向阀 降柱液压冲击 AMESIM仿真 正交试验 结构优化
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