融合模型下的焦炉炉门姿态识别方法研究

1

作者 刘建楠 孙桓五 +1 位作者 樊耀耀 赵立禹 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期62-67,共6页

针对大型焦炉炉门关闭过程中对位故障时有发生,以及炉门对位精度要求高、设计局限大等导致挂门状态识别难的问题,提出了一种解析模型和KNN回归算法相融合的炉门动态姿态识别方法。建立了以取门机为动态参考的炉门姿态解析模型;为降低炉... 针对大型焦炉炉门关闭过程中对位故障时有发生,以及炉门对位精度要求高、设计局限大等导致挂门状态识别难的问题,提出了一种解析模型和KNN回归算法相融合的炉门动态姿态识别方法。建立了以取门机为动态参考的炉门姿态解析模型;为降低炉门振动等随机扰动引起的炉门姿态解算偏差,引入KNN回归算法,建立解析模型与KNN回归算法相融合的炉门姿态识别模型。模拟实验结果表明,融合模型在X轴和Z轴的角度预测值的均方根误差(RMSE)分别为0.022、0.017,平均绝对误差(MAE)分别为0.015、0.009,其姿态识别精度比解析模型姿态识别精度明显提高。现场实验结果表明,融合模型的炉门姿态识别结果与现场炉门对位情况一致,验证了该炉门识别方法的合理性和有效性,解决了炉门姿态定位在受到随机扰动的情况下炉门姿态的识别问题,为焦化厂炉门姿态识别系统的开发提供参考。 展开更多

关键词 焦炉炉门 姿态识别 融合模型 KNN回归算法

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基于工程教育专业认证理念的地方高校工科专业建设实践 被引量：82

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作者 孙桓五 张琤 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2017年第11期39-42,53,共5页

工程教育专业认证标准明确、可操作性强、符合国际工程教育发展的趋势,覆盖了专业建设的主要内容,符合地方高校工科专业建设的要求。自2011年起,太原理工大学以专业认证理念来引领学校工科专业建设,在人才培养方案、课程建设、监控体系... 工程教育专业认证标准明确、可操作性强、符合国际工程教育发展的趋势,覆盖了专业建设的主要内容,符合地方高校工科专业建设的要求。自2011年起,太原理工大学以专业认证理念来引领学校工科专业建设,在人才培养方案、课程建设、监控体系等方面进行了积极探索和实践。 展开更多

关键词 工程教育 专业认证 地方高校:专业建设

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医用钨材电化学抛光实验研究 被引量：1

3

作者 杨冬亮 孙桓五 +2 位作者 段海栋 纪刚强 孙金言 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第11期120-124,共5页

为改善微创钨针表面组织粘附并提高其在体液环境中的耐腐蚀性,采用电化学抛光方法对钨进行加工试验并对工艺参数进行优化,研究电化学抛光对其表面形貌及在磷酸缓冲盐溶液中的耐腐蚀性的影响。在自行搭建的电化学抛光平台上,采用单因素... 为改善微创钨针表面组织粘附并提高其在体液环境中的耐腐蚀性,采用电化学抛光方法对钨进行加工试验并对工艺参数进行优化,研究电化学抛光对其表面形貌及在磷酸缓冲盐溶液中的耐腐蚀性的影响。在自行搭建的电化学抛光平台上,采用单因素试验法研究了电极间距、抛光电压、电解液浓度、温度和时间等多个因素对粗糙度Ra的影响规律和作用机理;基于单因素试验结果,采用正交试验法分析得到各工艺参数对粗糙度Ra的影响排序依次为:加工时间>电压>电解液浓度>温度;最佳抛光条件为:电极间距18 mm,电压18 V,NaOH浓度3 wt%,温度55℃,抛光时间10 min。抛光后粗糙度Ra由0.15μm降至0.032μm;自腐蚀电位从-0.113 V升至-0.051 V,自腐蚀电流从6.918×10^(-5) A/cm 2降至6.761×10^(-6) A/cm 2。电化学抛光可以有效改善钨的表面形貌、降低表面粗糙度Ra并提高其在磷酸缓冲盐溶液中的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 电化学抛光 参数优化 表面粗糙度 磷酸缓冲盐溶液 耐腐蚀性

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近壁射流在倾斜顶板上扩散特征的实验研究 被引量：1

4

作者 樊耀耀 孙桓五 王瑞琪 《山东农业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第6期1036-1038,共3页

在顶板导流设计的通风系统中,不同倾斜角度的顶板通过改变射流气流冲击后流体的扩散特征,从而决定通风系统的设计,因此研究不同倾斜顶板中冲击射流流速的变化规律是设计通风系统中一项重要。基于附壁射流和冲击射流理论与试验,对近壁面... 在顶板导流设计的通风系统中,不同倾斜角度的顶板通过改变射流气流冲击后流体的扩散特征,从而决定通风系统的设计,因此研究不同倾斜顶板中冲击射流流速的变化规律是设计通风系统中一项重要。基于附壁射流和冲击射流理论与试验,对近壁面射流气流在不同倾角顶板结构中的扩散规律进行研究。结果表明:近壁面圆形孔射流扩散过程的过程中,随着顶板倾角的增加,使射流轴线流速降低、射流流速半宽增加。顶棚射流中轴线流速的分布与扩散距离成反比,倾角从0~90°时,无量纲比例系数会从8.07降低到4.95。同时,沿顶板水平方向轴向速度的分布符合高斯分布模型,高斯模型参数K随倾角从0~90°增大而从0.91降低到0.30。 展开更多

关键词 近壁射流 斜顶板 扩散特征

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氢燃料重卡的动力电池LSTM温度预测模型研究

5

作者 李昊 孙桓五 +1 位作者 刘世闯 闫志远 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第11期216-221,226,共7页

氢燃料电池重卡动力源多采用燃料电池为主,动力电池为辅的形式,因其工况复杂,导致动力电池表面温度难以及时预测,采用Adam与模拟退火衰减学习率复合优化长短期记忆神经网络(LSTM),建立了以动力电池外表面温度为对象的预测模型。由于LST... 氢燃料电池重卡动力源多采用燃料电池为主,动力电池为辅的形式,因其工况复杂,导致动力电池表面温度难以及时预测,采用Adam与模拟退火衰减学习率复合优化长短期记忆神经网络(LSTM),建立了以动力电池外表面温度为对象的预测模型。由于LSTM神经网络其自身独特的门控机制和全局处理能力,将动力电池的外表面温度与电流的大小、充放电时间、温度(环境、历史)建立非线性关系。经过7种环境温度下的模拟工况实验,验证了该模型可以准确的预测电池表面温度,减少了BP神经网络模型和RNN神经网络模型中的梯度消失和梯度爆炸现象,并解决了在频繁大电流充放电循环中的预测模型误差偏大、损失函数收敛较慢等问题。本研究采用了一种全新的方法对动力电池表面温度进行了预测。 展开更多

关键词 氢燃料重卡 长短期记忆网络 锂离子电池 温度预测模型 深度学习

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退火对304不锈钢电解质等离子体抛光的影响

6

作者 纪刚强 孙桓五 +1 位作者 段海栋 杨冬亮 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期128-132,共5页

这里主要研究了退火处理对电解质等离子体抛光304不锈钢表面粗糙度、材料去除率和残余应力的影响,从而为降低不锈钢工件表面粗糙度,提高表面性能提供依据。通过在不同温度下对304不锈钢样品进行真空退火处理,并在相同的实验条件下进行... 这里主要研究了退火处理对电解质等离子体抛光304不锈钢表面粗糙度、材料去除率和残余应力的影响,从而为降低不锈钢工件表面粗糙度,提高表面性能提供依据。通过在不同温度下对304不锈钢样品进行真空退火处理,并在相同的实验条件下进行电解质等离子体抛光(电压、电流密度、电解液浓度、温度、加工时间),采用粗糙度测试仪、超景深光学显微镜、X射线应力分析仪、X射线衍射仪(XRD)对抛光前后样品的残余应力、粗糙度值、表面形貌、材料去除率、物相和组织变化进行了测试和表征,讨论了不同退火温度对电解质等离子体抛光304不锈钢样品表面粗糙度和残余应力的影响。结果表明电解质等离子体抛光不仅能有效降低304不锈钢样品的表面粗糙度和残余应力,且表现出了明显的晶粒取向分布。退火温度越高,电解质等离子体抛光后表面残余应力越小,材料去除率随着退火温度的升高而降低。电解质等离子体抛光过程中的热效应和组织转变是造成残余应力松弛的主要原因。 展开更多

关键词 退火 电解质等离子体抛光 304不锈钢 粗糙度 残余应力

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电解质等离子体抛光316LVM表面形貌及电化学特性 被引量：6

7

作者 段海栋 孙桓五 +3 位作者 纪刚强 张东光 孙金言 杨冬亮 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期396-403,共8页

目的研究电解质等离子体抛光对316LVM植入物不锈钢表面形貌及其在磷酸缓冲盐溶液中的电化学特性的影响,解决复杂形状植入物表面抛光难题。方法原材料经线切割及表面预处理,制成20 mm×15 mm×3 mm的试验样件。对试样分别进行机... 目的研究电解质等离子体抛光对316LVM植入物不锈钢表面形貌及其在磷酸缓冲盐溶液中的电化学特性的影响,解决复杂形状植入物表面抛光难题。方法原材料经线切割及表面预处理,制成20 mm×15 mm×3 mm的试验样件。对试样分别进行机械抛光及电解质等离子体抛光。机械抛光在砂带抛光机上进行,使用600、800、1200、2000、5000目的砂带逐级磨抛。电解质等离子体抛光中,电压为300 V,电解液为3%(质量分数)(NH4)2SO4水溶液,温度为85~90℃,抛光时间为15 min。通过粗糙度仪、扫描电镜,对试样表面粗糙度、微观形貌进行测试表征。通过能谱仪、X射线衍射仪,对试样表面元素含量、物相组成进行测试表征。通过电化学工作站,对磷酸缓冲盐溶液中的试样,进行电化学测试。结果电解质等离子体抛光后,试样表面粗糙度由初始的0.5μm降至0.089μm,试样表面机械加工痕迹被去除,平整光亮。机械抛光后,试样表面化学元素未发生明显变化,而电解质等离子体抛光后,试样表面的Fe、Cr含量升高。机械抛光表面的X射线衍射峰位置和强度未发生明显变化,电解质等离子体抛光后,在衍射角为43.5°处,衍射峰强度明显降低,在74.5°处,衍射峰强度明显升高,同时各峰的半高宽明显减小。在磷酸缓冲盐溶液中,机械抛光试样的自腐蚀电位由-0.252 V升高至-0.232 V,腐蚀电流密度由1.611μA/cm^(2)降低至0.5867μA/cm^(2),极化电阻由28.876 kΩ升高至64.682 kΩ。电解质等离子抛光试样的自腐蚀电位由-0.252 V升高至-0.214 V,腐蚀电流密度由1.611μA/cm^(2)降低至0.1582μA/cm^(2),极化电阻由28.876 kΩ升高到251.262 kΩ。结论电解质等离子体抛光可有效降低316LVM表面的粗糙度,提高表面平整度。电解质等离子体抛光后,表面Fe、Cr元素的含量升高,晶粒尺寸增大,呈(220)晶面择优取向。电解质等离子体抛光可提高316LVM在磷酸缓冲盐溶液中的耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 316LVM 电解质等离子体抛光 表面形貌 磷酸缓冲盐溶液 晶粒尺寸 耐腐蚀性能

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不锈钢电解质等离子体抛光表层元素化学形态演变及界面反应 被引量：5

8

作者 段海栋 孙桓五 +2 位作者 纪刚强 杨冬亮 李思雪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期346-353,389,共9页

目的研究不锈钢经电解质等离子体抛光后,表层元素化学形态的变化及机制,为材料去除机理、表面性能、工艺参数、抛光液处理等相关研究提供参考。方法通过表面粗糙度测试仪、扫描电镜分别对加工前后试样表面粗糙度、形貌变化进行测试表征... 目的研究不锈钢经电解质等离子体抛光后,表层元素化学形态的变化及机制,为材料去除机理、表面性能、工艺参数、抛光液处理等相关研究提供参考。方法通过表面粗糙度测试仪、扫描电镜分别对加工前后试样表面粗糙度、形貌变化进行测试表征。通过X射线光电子能谱技术,对加工前后试样表面及抛光液沉积物中主要元素的组成、化学态、分子结构进行测试表征。结合加工现象及材料去除机理,分析加工过程中固、液、气、等离子体之间的界面反应。结果电解质等离子体抛光后,试样表面平整光亮,预处理中粗磨的痕迹已被完全去除。Ra平均值由0.311μm降低至0.045μm,Rq平均值由0.442μm降低至0.059μm,Rz平均值由3.260μm降低至0.369μm。与抛光前试样相比,抛光后试样表层检测到S^(+6)和Ni^(+2),沉积物中的Fe均为Fe^(+3),Cr主要为Cr^(+3),含有少量Cr^(+6)。抛光后试样表面及沉积物中金属元素的化合物主要为氧化物和氢氧化物。结论电解质等离子体抛光316LVM不锈钢有显著效果,抛光后试样表面粗糙度明显降低。抛光过程中,试样表面主要发生氧化反应,氧化性物质主要来自水。硫酸根离子在加工中与金属离子生成了硫酸盐,可能未参与氧化还原反应。试样表面的铁、铬、镍以氧化态形式被去除,抛光液中氧化态的铁、铬以沉淀形式存在,氧化态的镍以络合物的形式存在。 展开更多

关键词 不锈钢 电解质等离子体抛光 界面反应 化学形态 X射线光电子能谱

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大功率型燃料电池重卡能量管理策略的研究 被引量：4

9

作者 王瑞鑫 孙桓五 +1 位作者 刘世闯 李昊 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第12期199-204,共6页

针对大功率型燃料电池重卡混合动力系统尚无成熟能量管理策略的问题,提出在燃料电池重卡能量管理策略设计中燃料电池保护优先的控制方法。根据该方法,综合考虑重卡动态工况特性和动力系统工作特性,以实现燃料电池工作状态最优为前提,以... 针对大功率型燃料电池重卡混合动力系统尚无成熟能量管理策略的问题,提出在燃料电池重卡能量管理策略设计中燃料电池保护优先的控制方法。根据该方法,综合考虑重卡动态工况特性和动力系统工作特性,以实现燃料电池工作状态最优为前提,以提高重卡经济性和燃料电池耐久性为目标,建立了复合模糊控制能量管理策略;在此基础上,为降低燃料电池劣化工况出现的频率,使用加权均值滤波算法WAFA和燃料电池变载速率限制法,提出了WAFA复合模糊控制能量管理策略。仿真结果表明:在重卡的复杂工况下,WAFA复合模糊控制策略在整车经济性和燃料电池耐久性方面均优于功率跟随策略,其中:燃料电池平均工作效率提高6.46%,等效百公里氢耗降低4.64%,燃料电池劣化工况明显减少。本研究为大功率型燃料电池重卡的能量管理策略研发提供了参考。 展开更多

关键词 燃料电池重卡 燃料电池耐久性 复合模糊控制 能量管理策略 加权均值滤波算法

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重卡辅助动力电池加热系统能耗对比及优化 被引量：2

10

作者 赵立禹 孙桓五 +1 位作者 刘世闯 闫志远 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1139-1147,共9页

清洁能源的重卡汽车因其零排放、长续航等特性近年来得到了迅速发展,其动力驱动配置多采用燃料电池为主动力电池为辅的形式。低温环境下,重卡辅助动力电池性能衰减不足以承担辅助动力源削峰填谷的重担。因此,加热辅助动力电池使其恢复... 清洁能源的重卡汽车因其零排放、长续航等特性近年来得到了迅速发展,其动力驱动配置多采用燃料电池为主动力电池为辅的形式。低温环境下,重卡辅助动力电池性能衰减不足以承担辅助动力源削峰填谷的重担。因此,加热辅助动力电池使其恢复充电放电性能对重卡汽车应对寒冷环境显得尤为重要。本工作以方形磷酸铁锂电池组为研究对象,通过实验测试单体磷酸铁锂电池−10℃、0℃、10℃、20℃的放电工况,得出电池的低温热特性,建立单体电池的热模型并验证其模型有效性。基于该模型提出了一种以石墨烯加热膜为主要热源,整车车载热源余热为辅助热源的加热升温系统。同时,为了降低该加热系统能耗,基于传热原理建立了电池加热系统线性时变模型预测控制器(MPC)。结果表明,重卡在C-WTVC的行驶工况下,电池加热系统通过换热器利用车载热源余热能够提升动力电池组升温速率,使用加热膜和换热器的加热系统比传统PTC加热系统能耗降低了30%。采用MPC控制策略的加热系统比PID控制的加热系统能耗降低了14%。 展开更多

关键词 氢燃料电池重卡 锂离子电池 低温加热方法 模型预测控制

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推焦装置振动特性仿真分析与试验验证 被引量：1

11

作者 陈俊君 孙桓五 徐冰 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期73-76,共4页

为了研究推焦装置工作过程中的自激振动特性,采用有限元仿真的方法对推焦装置进行了模态和谐响应分析,提取出的推焦装置在x,y,z方向上的自激振动频率均为51Hz,表明推焦装置在推焦过程中发生的振动形式与第14阶模态相同。通过对现场试验... 为了研究推焦装置工作过程中的自激振动特性,采用有限元仿真的方法对推焦装置进行了模态和谐响应分析,提取出的推焦装置在x,y,z方向上的自激振动频率均为51Hz,表明推焦装置在推焦过程中发生的振动形式与第14阶模态相同。通过对现场试验采集到的振动信号进行分析发现推焦装置在x,y,z方向上的自激振动频率分别为51.06Hz,50.25Hz和47.22Hz,试验分析提取的频率成分与有限元分析求取的频率成分基本一致,表明推焦装置工作过程中在51Hz频率处发生了自激振动,实际中应采取方式避开此工作频率,减少推焦装置发生自激振动的可能。 展开更多

关键词 推焦装置 自激振动 有限元分析 相关分析 EMD 振动信号处理

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孔表面粗糙度与AE信号能量计数相关性的研究 被引量：1

12

作者 侯治秀 孙桓五 +1 位作者 段海栋 桑媛园 《机床与液压》 北大核心 2019年第13期1-4,45,共5页

针对液体磁性磨具小孔光整加工时无法实时动态检测孔表面粗糙度的问题,将声发射无损检测技术应用在液体磁性模具孔光整加工技术中,通过对采集到的AE信号进行分析研究,得出声发射信号与工件表面粗糙度有明显的相关性,通过特征值参数分析... 针对液体磁性磨具小孔光整加工时无法实时动态检测孔表面粗糙度的问题,将声发射无损检测技术应用在液体磁性模具孔光整加工技术中,通过对采集到的AE信号进行分析研究,得出声发射信号与工件表面粗糙度有明显的相关性,通过特征值参数分析方法提取了能量计数AE特征值,得出能量计数的分布可以用来表征工件表面粗糙度变化情况。研究结果为液体磁性磨具光整加工的实时动态检测提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 液体磁性磨具 小孔 声发射 能量计数

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黄原胶添加量对液体磁性磨具稳定性的影响 被引量：1

13

作者 桑媛园 孙桓五 +1 位作者 段海栋 侯治秀 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第24期230-234,共5页

液体磁性磨具对小孔的光整加工是一种新型的精密加工方法,磨具的稳定性对于保存和加工效果有着重要影响。为了提升液体磁性磨具的稳定性,提出了利用黄原胶改性固体颗粒的方法,制备了若干种不同配比的以黄原胶为活性剂改性固体颗粒的液... 液体磁性磨具对小孔的光整加工是一种新型的精密加工方法,磨具的稳定性对于保存和加工效果有着重要影响。为了提升液体磁性磨具的稳定性,提出了利用黄原胶改性固体颗粒的方法,制备了若干种不同配比的以黄原胶为活性剂改性固体颗粒的液体磁性磨具,测量其沉降率及黏度,观察固相颗粒的微观形貌。并对单个固相颗粒进行受力分析,从微观角度讨论活性剂的添加量对磨具稳定性的影响。加入黄原胶,磨具的稳定性提升,加工实验后的小孔的粗糙度有一定的降低。研究成果对液体磁性磨具的配制具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 液体磁性磨具 稳定性 黄原胶 固相颗粒

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大功率型氢燃料电池重卡动力系统匹配设计 被引量：22

14

作者 刘世闯 孙桓五 +2 位作者 王瑞鑫 李昊 张东光 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期196-203,共8页

针对大功率型氢燃料电池重卡动力系统设计尚无成熟控制策略问题,提出了动力系统匹配设计中大功率型氢燃料电池保护优先的控制策略。根据该策略确定设计流程、零部件选型、参数匹配和计算。在此基础上,进行了动力系统构型优化,并基于稳... 针对大功率型氢燃料电池重卡动力系统设计尚无成熟控制策略问题,提出了动力系统匹配设计中大功率型氢燃料电池保护优先的控制策略。根据该策略确定设计流程、零部件选型、参数匹配和计算。在此基础上,进行了动力系统构型优化,并基于稳态工况进行了燃料电池选型,同时综合考虑重卡实际工况特性和效率特性对氢燃料电池、动力电池和电机的功率以及传动比等参数进行匹配设计和零部件参数确定。基于设计结果,在Cruise中建立大功率型氢燃料电池重卡整车模型进行分析和优化,根据设计和优化结果完成了原型车的设计和制造,并初步进行了总体性能参数的验证。本研究为大功率型氢燃料电池重卡动力系统的匹配设计提供了参考。 展开更多

关键词 氢燃料电池 重卡 动力系统 参数匹配 动力性能

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超疏水/超亲油铜网表面的一步法制备及其油水分离应用 被引量：11

15

作者 张东光 李陵汉 +3 位作者 吴亚丽 王佳鹏 李冰 孙桓五 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期31-37,共7页

以紫铜网为基体材料,通过阳极氧化一步法,制备了超疏水/超亲油铜网表面,利用热场发射电子显微镜、X射线光电子能谱分析仪、接触角测量仪和万能力学测试机对表面的微观结构,化学成分,润湿性和剥离强度进行表征。结果表明:当阳极氧化电压... 以紫铜网为基体材料,通过阳极氧化一步法,制备了超疏水/超亲油铜网表面,利用热场发射电子显微镜、X射线光电子能谱分析仪、接触角测量仪和万能力学测试机对表面的微观结构,化学成分,润湿性和剥离强度进行表征。结果表明:当阳极氧化电压为10 V时,表面具有明显的微/纳二元粗糙结构,化学成分为豆蔻酸铜;表面上水滴接触角为153°±2.3°,且水滴在表面上的受到的粘附力极低,滚动角为7.5°,油滴接触角为0°;豆蔻酸铜牢固地附着在铜网上,表面具有良好的机械稳定性。油水分离试验表明,制备的超疏水/超亲油铜网对不同种类的油水混合液具有很好的分离效果,分离效率均达到96%以上;经过10次循环试验后,对煤油/水混合液的分离效率仍可达到90%以上,具有良好的可循环使用性。 展开更多

关键词 一步法 超疏水 超亲油 油水分离

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液体磁性磨具光整加工TC4钛合金的试验研究 被引量：5

16

作者 刘智 孙桓五 +3 位作者 侯治秀 桑媛园 段海栋 纪刚强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期29-34,共6页

为解决TC4钛合金材料难加工问题,采用液体磁性磨具对TC4钛合金进行了表面加工试验。通过调整工艺参数,采用田口方法对TC4钛合金液体磁性磨具光整加工的工艺参数进行优化。采用单因素试验法,研究磨料类型、磨料粒径、工件转速和电流强度... 为解决TC4钛合金材料难加工问题,采用液体磁性磨具对TC4钛合金进行了表面加工试验。通过调整工艺参数,采用田口方法对TC4钛合金液体磁性磨具光整加工的工艺参数进行优化。采用单因素试验法,研究磨料类型、磨料粒径、工件转速和电流强度等工艺参数对液体磁性磨具光整加工TC4钛合金材料加工性能的影响,并总结各工艺参数对工件表面粗糙度的影响规律。根据信噪比的望大特性分析得出,在液体磁性磨具光整加工TC4钛合金材料的加工过程中,当使用2000目的白刚玉,主轴转速为500 r/min,电流强度为1.5 A加工时,工件表面粗糙度相对下降率%ΔRa达到了86.10%。液体磁性磨具光整加工TC4材料表面的最优工艺参数组合为:2000目的白刚玉,主轴转速为700 r/min,电流强度为2.0 A。同时得出各工艺参数对工件表面粗糙度相对下降率%ΔRa的影响大小依次为:磨料类型>磨料粒径>工件转速>电流强度。当采用2000目的白刚玉配置的磨料进行加工时,工件的表面粗糙度Ra达到了0.096μm。采用液体磁性磨具光整加工技术可以有效地降低TC4钛合金材料的表面粗糙度和提升其工件表面加工质量,显著改善了传统加工方式中存在的烧蚀和烧伤现象。 展开更多

关键词 液体磁性磨具 光整加工 TC4钛合金 田口方法 表面粗糙度

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锂电SOC改进无迹卡尔曼滤波估算算法研究 被引量：4

17

作者 杨淇 孙桓五 张凤博 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第10期220-224,共5页

传统无迹卡尔曼滤波(UKF)算法在估算锂离子动力电池荷电状态(SOC)时,常会出现由于电池模型参数不准确和无法预先获取噪声统计特性而使得估算误差增大的问题。针对这些问题,这里提出一种改进的自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF):该算法通... 传统无迹卡尔曼滤波(UKF)算法在估算锂离子动力电池荷电状态(SOC)时,常会出现由于电池模型参数不准确和无法预先获取噪声统计特性而使得估算误差增大的问题。针对这些问题,这里提出一种改进的自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF):该算法通过扩充状态变量法来实现欧姆内阻在线更新,以此提高电池模型精度,并根据实时SOC估计值与真实值的误差,构造滑模观测器实现系统噪声和观测噪声的更新,降低未知噪声的干扰,最后通过不同温度下复杂工况实验,验证了新算法的估计精度和稳定性。 展开更多

关键词 荷电状态 改进的自适应无迹卡尔曼滤波 扩充状态变量法 欧姆内阻 滑模观测器

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基于响应曲面法的不锈钢电解质等离子体抛光工艺参数优化 被引量：3

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作者 纪刚强 孙桓五 +2 位作者 段海栋 杨冬亮 李思雪 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期68-77,共10页

采用响应曲面法中的Box-Behnken(三因素三水平)实验设计方法,根据实验结果分别建立电压、温度和电解质浓度3个工艺参数下的表面粗糙度和材料去除率响应曲面分析模型;通过研究表面粗糙度Ra和材料去除率MRR在各工艺参数相互影响下的响应... 采用响应曲面法中的Box-Behnken(三因素三水平)实验设计方法,根据实验结果分别建立电压、温度和电解质浓度3个工艺参数下的表面粗糙度和材料去除率响应曲面分析模型;通过研究表面粗糙度Ra和材料去除率MRR在各工艺参数相互影响下的响应曲面和等高线图,得到工艺参数对响应因子即表面粗糙度Ra和材料去除率MRR的影响规律,以及相应目标下的最优工艺参数组合;对最优工艺参数组合进行实验验证并检验模型的准确性。单目标参数优化结果显示,当电压为262 V、温度为80℃及电解质浓度为3.5 wt%时,表面粗糙度Ra达到最小值0.055μm;当电压为239 V、温度为71℃及电解质浓度为4.0 wt%时,材料去除率MRR达到最大值4.766μm/min。双目标参数优化结果显示,当电压为238 V、温度为72℃及电解质浓度为3.8 wt%时,表面粗糙度Ra和材料去除率MRR分别为0.071μm和4.413μm/min。实验验证结果显示,单目标优化时样品的表面粗糙度Ra=0.057μm、材料去除率MRR=4.980μm/min;多目标优化时样品的表面粗糙度Ra=0.078μm,材料去除率MRR=4.292μm/min,且相对误差均在合理范围内。同时不锈钢电解质等离子体抛光工艺参数响应曲面模型准确性较高,具有良好的预测能力,在最佳工艺参数组合下加工的工件表面平整光滑,机械加工的痕迹基本被去除。 展开更多

关键词 电解质等离子体抛光 316L不锈钢 表面粗糙度 材料去除率 响应曲面法 参数优化

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高温气流平面射流扩散过程分析 被引量：2

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作者 樊耀耀 孙桓五 王瑞琪 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第26期10783-10789,共7页

在工业生产中经常会出现高温烟尘气的排放与扩散现象,研究高温烟尘气的射流扩散过程对于烟尘治理和集尘通风系统设计有重要意义。通过数值模型分析与试验分析结合的方法,对高温气流扩散过程进行分析与研究。结果表明:在高温气流水平浮... 在工业生产中经常会出现高温烟尘气的排放与扩散现象,研究高温烟尘气的射流扩散过程对于烟尘治理和集尘通风系统设计有重要意义。通过数值模型分析与试验分析结合的方法,对高温气流扩散过程进行分析与研究。结果表明:在高温气流水平浮力射流扩散过程中,射流温度显著改变了射流扩散轨迹和速度分布,随着气流温度的升高,气流密度降低,使射流在水平方向速度衰减加速,而低密度气流的热浮力效应增强,在垂直方向速度值增加加剧,形成了更靠近射流壁面的上浮扩散轨迹;在高温气流射流扩散分析中,在理想气体的浮力模型中添加了密度随温度的变化,因此它比布辛涅斯克近似的浮力模型获得的射流轴线速度与射流扩散轨迹结果更准确,可知该模型适合分析高温气体的浮力扩散特征;两种模型获得的射流速度分布的结果误差相反,使两种模型能够适用于不同类型的工程需求。 展开更多

关键词 高温气流 浮射流 射流扩散 理想气体 气体密度

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液体磁性磨具固相颗粒表面改性及稳定性研究

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作者 桑媛园 孙桓五 +2 位作者 段海栋 纪刚强 侯治秀 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期897-901,共5页

针对液体磁性磨具的沉降稳定性差,提出了采用羧基化多壁碳纳米管和聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液以及水溶性聚合物对磨具中的固相颗粒进行表面改性,提升液体磁性磨具的沉降稳定性。对改性前后的固相颗粒的结构、形貌、电位以及磁性粒子... 针对液体磁性磨具的沉降稳定性差,提出了采用羧基化多壁碳纳米管和聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液以及水溶性聚合物对磨具中的固相颗粒进行表面改性,提升液体磁性磨具的沉降稳定性。对改性前后的固相颗粒的结构、形貌、电位以及磁性粒子的磁饱和强度的表征和分析表明:改性后的羰基铁粉颗粒外表面吸附有碳纳米管,颗粒密度由4.3g/cm^3降低到1.55g/cm^3且改性后的羰基铁粉不易氧化,电位绝对值提升到15.3mV,饱和磁强度提升了26%;改性后的碳化硅表面吸附一层有机物,电位绝对值提升到68.7mV;磨具的稳定性有了很大的改善,静置20h到40h达到稳定,沉降率低于1%。改性剂的添加会增大磨具的黏度,但对其流变性能的影响较小。经过表面改性固相颗粒,液体磁性磨具的沉降稳定性有了较大的提升。 展开更多

关键词 液体磁性磨具 沉降稳定性 羰基铁粉 碳化硅 表面改性 碳纳米管

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