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关键词： 化妆棉组   数学模型   转运机械手   Yeoh本构模型   瞬态动力学  

摘要： 化妆棉在我国已有十多年的发展历史,目前大多数化妆棉生产线仍采用人工进行转运,工人在进行转运时,速度不稳定,生产效率较低,因此引入转运机械手代替人工进行转运,提高生产效率。由于化妆棉组为柔性体,在夹持过程中容易出现侧崩弹出和中间塌陷等问题,本课题为实现化妆棉生产线的自动化转运,结合化妆棉组的转运工况和出现的问题,对化妆棉组的力学属性进行研究,设计化妆棉组转运机械手,实现化妆棉组的夹取与转运,主要研究内容如下:首先,对化妆棉组的力学特性进行研究,建立化妆棉组的数学模型,确定机械手夹爪的设计参数。分析了化妆棉组在夹取时产生侧崩弹出和中间下塌的原因,并将化妆棉组作为一个整体的研究对象,对化妆棉组进行了单轴压缩实验,获得化妆棉组的压力-位移曲线和应力-应变曲线,在matlab中对其进行拟合,获得化妆棉组应力-应变的数学关系,并基于圣维南原理和材料力学知识对机械手无角度夹取和有角度夹取分别建立了数学模型,获得了机械手夹爪的设计参数,为后面化妆棉转运机械手设计提供理论指导。然后,分析了化妆棉组的转运工况,并结合转运过程中出现的问题对化妆棉转运机械手结构和布局进行设计。针对化妆棉组夹取问题,设计了夹紧机构,该机构由传动部分和夹取部分组成,可以实现夹棉板的张开和夹紧。针对放棉问题,设计了压棉机构,压棉板设计为L型,可以防止化妆棉组向左侧崩。针对化妆棉组向右侧崩问题,设计了防侧崩机构,采用弹簧导杆机构,底部连接L型底板。并对末端执行器关键组件进行了计算与选型。根据机械臂的选型原则,选用SCARA机器人作为转运机械手的机械臂。根据化妆棉组的转运工艺,对转运机械手的动作流程进行了设计,确定了转运机械手的整体布局。最后,对转运机械手的可行性进行有限元仿真验证。运用有限元软件静力学模块对夹紧机构中的夹棉板进行了分析,验证了夹棉板应力与变形都在合理范围内,为延长夹棉板使用寿命,避免在长期工作后夹棉板应力最大的位置产生裂纹所造成的应力集中现象,可适当增加夹棉板槽口外边缘处的厚度。采用Yeoh形式本构模型对化妆棉组应力-应变数据进行了拟合,得到了化妆棉组本构模型拟合参数,并将拟合参数进行赋值获得化妆棉组的材料属性,最后对化妆棉组的夹取过程进行瞬态动力学仿真,对机械手夹取化妆棉组进行了验证,并且通过末端执行器夹取实验验证了化妆棉组的夹取效果。

关键词： 热轧   无取向硅钢   卷取温度   数学模型   材料代码   化学元素  

摘要： 无取向硅钢是电子工业广泛应用的软磁材料，热轧生产中对各道工序的温度控制要求较高，尤其是卷取温度对硅钢的组织结构和电磁性能都有较大影响。实际生产中硅钢薄规格产品头尾受穿带加速和抛钢降速等因素影响，带钢头尾温度低于目标卷取温度；不同批次化学元素质量分数不同，硅钢物料代码跳变，卷取温度低于目标值较多。针对实际生产中存在的难题，应用带钢头尾自学习及不同的补偿长度设定、对个别牌号硅钢物料代码进行固化及优化模型参数，减小硅钢卷取温度波动，解决了硅钢产品轧制中带钢头尾卷取温度失控及温度波动造成硅钢磁感等性能不合格质量事故。优化实施后，硅钢产品卷取温度命中率提高了12.69%,硅钢各项性能指标显著提升。

关键词： 计量学   质量法流量装置   替代法   数学模型  

摘要： 采用大吨位电子秤作为标准器的质量法流量标准装置，其量值溯源过程需要采用多个、多次加载砝码的方式对其检定。对于没有砝码自动加载系统的标准装置，因空间限制、砝码个数不足等原因造成量值溯源较为困难。文章提出了替代法的试验方法，并从替代法的数学模型出发，分析了替代法标定电子秤的误差来源，并对替代法引入的不确定度进行了评定，根据实例分析了替代法的最大替代次数要求，以保证替代物与标准砝码的质量相当。根据此方法对两台电子秤采用替代法进行了标定，实验结果满足使用要求。

关键词： 防贫   防贫综合保险   政策评价   层次分析法   数学模型  

摘要： 随着我国打赢脱贫攻坚战,消灭了绝对贫困,而面对返贫现象始终客观存在的现实,习近平总书记做出“把防止返贫摆在重要位置”的重要指示。山西省高平市政府制定了健全防止返贫动态监测和帮扶机制,紧盯易返贫致贫人口,聚焦易返贫致贫风险点,多方预警,精准施策,补齐短板,从制度上预防和解决返贫问题。高平市在防贫工作中强化保险防贫,充分发挥保险业助推防贫的天然优势,制定“1+N”防贫综合保险政策,织牢返贫防线,通过为脱贫户、边缘易致贫户、严重困难户购买防贫保险,提高重点人群抵抗风险能力,提高防贫成效。对高平市防贫综合保险政策实施的效果评价是十分必要的。本文借助中国特色反贫困理论、福利经济理论、政府绩效评估理论作为理论基础,采用文献研究法、实地调查法、统计分析法、数学建模法等研究方法对高平市防贫综合保险政策的实施效果进行评价研究。通过分析高平市防贫综合保险政策体系、政策推行、政策实施情况,宏观了解高平市防贫综合保险政策的发展。运用层次分析法分别从政府部门层面、保险公司层面、参保对象层面构建评价指标体系,建成评价模型。根据模型分析结论实证分析得出政策实施积极效果主要表现为政策保障体系较为健全,资金补贴支持力度较大,专项资金使用效率和群众对政府工作满意度较高;消极效果主要表现为防贫保险政策可持续性不高,保险赔付效果较差,基层服务设施配套不到位和参保对象政策知晓度不深。针对政策实施产生的消极效果结合高平市实际情况深入剖析原因,并提出强化政策实施效果的具体建议:完善激励体制,拓宽资金来源,增强政策可持续性;合理制定费率,完善保险制度,创新升级保险产品;加强网点建设,配备专业人员,提高基层服务水平;增加宣传力度,采用激励措施,提升参保对象保险防贫意识,从而构建更为完善的保险防贫政策,充分发挥保险防贫的有效性。

关键词： 农户储粮仓   等离子体   降解   玉米赤霉烯酮   脱氧雪腐镰刀菌烯醇   数学模型  

摘要： 玉米是我国主要粮食作物之一,其品质高低会直接影响食品安全。由于玉米在种植、收获、仓储等各个生产环节都容易受到真菌毒素的污染,并且这些毒素会进一步通过动物饲料或人类食物链损害家禽家畜及人类的健康,所以有必要对玉米真菌毒素污染控制技术进行研究。本文以被玉米赤霉烯酮(ZEN)和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染的吉林玉米为研究对象,从两方面进行了研究,一是对农户储粮仓内ZEN和DON产生状况进行试验分析;二是阐明辉光放电等离子体(GDP)对真菌毒素的降解规律及机理。主要研究内容及结论如下:(1)研究了农户储粮仓中ZEN和DON的含量变化及分布规律。利用矩形钢网通风储粮仓对玉米果穗进行4个月的自然通风贮藏,根据玉米储藏前后真菌毒素污染的对比,以高水分入仓储藏的玉米中的ZEN和DON含量均有所升高,但都在国家限量标准内;真菌毒素的产生与粮仓的结构相关,宽度过大时,存在ZEN和DON集中感染区域,宽度最小的4号仓ZEN污染程度比宽度最大的1号仓低17.7%;4号仓DON污染程度比1号仓低10.1%;在粮仓中部真菌毒素污染程度较高;宜采取机械通风、机械翻倒等措施提前降低产毒的机会和程度。(2)研究了GDP对ZEN和DON标准品的降解效果。通过单因素和响应面实验,建立了各自降解率的数学模型,并对其进行方差分析和验证。结果表明:GDP能够有效降解真菌毒素,ZEN在被处理4 min后降解率达到了99%;DON在被处理5 min后降解率达到了93%。处理时间、放电功率和真空度与降解率呈正相关;初始浓度与降解率呈负相关;处理时间越长,降解率增幅越小;数学模型拟合效果显著,实验值与计算值的误差均在4%以内;通过质谱解析对降解产物的结构进行了推测。(3)研究了GDP对玉米籽粒中ZEN和DON的降解效果。通过单因素和响应面实验,建立了各自降解率的数学模型,得出降解率最佳工艺参数。结果表明:GDP对玉米籽粒中毒素有良好的降解效果,四组实验降解率均在65%以上,最高一组达到了92%,其中两组被降解到了国家限量标准以内。处理时间、放电功率和真空度与降解率呈正相关;初始水分与降解率呈负相关;处理时间越长,降解率增幅越小;数学模型拟合效果显著;四组实验在设定初始水分为21.5%的条件下,吉东28中ZEN和DON降解率最优参数分别为处理时间24min,放电功率430 W,真空度22 Pa和处理时间15 min,放电功率450 W,真空度20 Pa;天育108中ZEN和DON降解率最优参数分别为处理时间3 min,放电功率500 W,真空度30 Pa和处理时间18 min,放电功率480 W,真空度20Pa。

关键词： 高中   物理课堂   教学模式   改进  

摘要： 为解决当前高中物理课堂教学存在的诸多问题，探讨分析了其存在的具体矛盾困难，给出了开展新课堂教学模式研究的双重意义，并围绕新课改需求重点突出高中物理教与学的主体地位，尝试提出了一种双主体“三三式”课堂教学新模式。

关键词： 计算机科学   图像处理   数学模型   并行计算机  

摘要： 阐述数据并行计算机面向算法的数学模型，它提出新型数据并行算法的数学描述方法，实现数据并行图像处理中的两类图像处理，从而解决通信中的复杂计算问题。

关键词： GaN HEMTs   物理特性   参数提取   人工神经网络   大信号模型  

摘要： 随着5G通信系统,下一代6G网络,卫星通信,商业和军事航空电子设备的发展,具有高击穿电压、低介电常数、高功率密度、最佳功率器件、更高的频率响应等优点的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMTs）被大量应用。为利用GaN HEMTs的优良特性,进行射频与微波的具体电路设计,本文建立了一种能够表征其物理特性的高精确模型。本论文重点关注基于人工神经网络（ANN）的GaN HEMTs的复杂物理机理简化建模技术,主要内容包括如下几个方面:首先,研究GaN HEMTs的自热效应与陷阱效应对器件的影响,具体分析影响GaN HEMTs建模复杂度和准确性的关键性因素。再采用自下向上的建模方法,根据GaN HEMTs小信号等效电路模型,采用直接提取法和粒子群优化算法,获得GaN HEMTs小信号等效电路模型的高精度元件参数值。其次,针对常用的经验公式模型在表征复杂物理机理的建模过程中建模的复杂度高、耗费时间长等问题,本论文基于ANN模型,并与改进的陷阱效应与自热效应经验方程相结合,对漏源电流(Ids)进行简化建模。为提高建模效率,本文首先建立不考虑陷阱效应和自热效应的基于ANN的Ids模型;其次提出一种能够表征GaN HEMTs表面陷阱效应和体陷阱效应的改进经验方程;随后提出改进的热因子KT,用于表征器件的自热效应,将经验方程与基于ANN的Ids模型相结合,最终建立了准确的GaN HEMTs简化模型。本章节后续通过对比不同偏置点下仿真模型与实测的电流电压特性曲线,结果表明,本文所建基于ANN的GaN HEMTs的Ids模型能够准确表征器件的物理特性。最后,将本论文所建的GaN HEMTs大信号模型嵌入到射频仿真软件ADS中。通过小信号S-参数测量、负载-牵引、源-牵引等技术,验证了本文所建的基于ANN的GaN HEMTs的复杂物理机理简化模型的有效性。

关键词： 膨胀土   草木灰   抗剪强度   浸水   物理特性   边坡稳定  

摘要： 固废物改良膨胀土不失为一种经济环保有效的土质改良方法,有着广泛的应用前景,更符合绿色、环保、可持续发展的理念。若能将草木灰用于膨胀土的改良中,则能达到“变废为宝”的目的。本文以安康膨胀土为研究对象,进行草木灰改良膨胀土的系列室内试验,重点对比分析了浸水前、后膨胀土及改良土的抗剪强度变化规律及影响因素,最后尝试着将改良膨胀土作为路基填料,并进行边坡稳定性分析,其主要结果如下:1、进行了膨胀土及改良土的基本物理特性试验,得到膨胀土的塑限为23.03%,液限为46.21%,自由膨胀率为56%,改良后膨胀土的液限、自由膨胀率均随掺灰比的增加而减小,塑限随掺灰比的增加而增大,掺灰比为15%时,改良土已属非膨胀土。膨胀土及改良土的无荷膨胀率随初始含水率的升高而降低,随初始干密度的增大而增大,随掺灰比的增加而减小;养护7d后,改良土的无荷膨胀率大幅度降低。2、进行了膨胀土及改良土的直剪试验,考虑了含水率、干密度、掺灰比及养护条件。结果表明,膨胀土及改良土的抗剪强度随着含水率的增大而降低,随着干密度的增大而增大;改良土的抗剪强度随掺灰比的增加而增加,与膨胀土相比,最大掺灰比为20%时,改良土的黏聚力增长了23.37k Pa,内摩擦角增长了19.32°。3.浸水后,膨胀土及改良土的抗剪强度均有不同程度的降低,初始含水率越低,掺灰比越小,抗剪强度降低幅度越大。同时,随着初始含水率的增大,膨胀土的抗剪强度逐渐增大,而改良土的抗剪强度及黏聚力呈现先增后减的趋势,其峰值多对应的初始含水率基本上为最优含水率;膨胀土及改良土的抗剪强度随初始干密度的增大稍有提高;改良土的抗剪强度也随掺灰比的增加而增大,最大掺灰比为20%时,改良土比膨胀土的黏聚力增长了24.48k Pa,内摩擦角增长了25.86°。养护仅对浸水条件下改良土的黏聚力有一定的提高作用。4、使用Geostudio软件模拟了改良土路基边坡情况,并对浸水前后的边坡进行稳定性分析,结果表明,改良土边坡的安全系数相比膨胀土边坡的最大提高了1.491,浸水后最大提高了1.926;膨胀土边坡浸水后的安全系数为0.263～0.791,处于失稳状态,当掺灰比J≥10%时,改良土边坡浸水前、后的安全系数为1.192～3.578,边坡是稳定的。

关键词： 电磁兼容   量化表征   电磁兼容试验   数学模型   性能评估  

摘要： 以装备电磁兼容性量化需求出发,根据电磁兼容试验数据的特点,将试验结果分为EMI类和EMS两种类型进行分析,提出了EMI和EMS两类试验结果量化表征方法并构建了数学模型。针对EMI类试验数据特点,通过超标数据占比和超标特征两个维度完成了EMI数据的量化表征模型构建;针对EMS类试验结果仅为定性描述这一特点,结合试验过程中的敏感现象,从干扰源及敏感频段两个维度进行量化表征模型构建,通过软件实现了相关量化模型,并通过试验结果量化算例予以验证。以试验结果开展的量化表征研究工作,获得了试验项目的数学量化模型,实现了基于国军标试验标准的电磁兼容试验结果量化表征。