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关键词： 微电阻点焊   核极限学习机   质量预测   参数优化  

摘要： 【目的】为了提高小样本数据条件下微电阻点焊焊接质量预测的精度和泛化能力,提出了一种基于交叉验证(Leave one out,LOO)与粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)协同优化核极限学习机(Kernel extreme learning machine,KELM)的回归预测方法(LOO-PSO-KELM)。【方法】首先,采用正交试验方法开展电阻点焊工艺试验,建立小样本数据集,并采用留一法交叉验证对数据集进行分类。然后,基于验证数据集的绝对误差和与核极限学习机预测模型,利用粒子群优化算法对核极限学习机的参数进行寻优,获得可靠稳定的预测模型。最后,以选取的焊接工艺参数和LOO-PSO-KELM模型为基础,采用粒子群算法对工艺参数进行优化,获取最优工艺参数。【结果】与传统的PSO-BP神经网络和PSO-KELM算法对比,LOO-PSO-KELM算法在各类标准上表现优异,其预测的熔核直径和拉剪力的均方根误差分别为0.0199和4.4249;基于选取的焊接工艺参数对LOO-PSO-KELM模型进行验证,LOO-PSO-KELM模型预测值与试验验证结果的相对误差均小于3%,与正交试验下的最佳参数比较,拉剪力提高了2%。【结论】与传统方法相比,LOO-PSO-KELM预测模型具有更强的预测性能。在小样本数据集下,体现了较强的泛化性能,所提出的方法在微点焊的锂电池连接中具有良好的应用价值。

关键词： 微生物   絮凝剂   氨氮去除   硝化-反硝化  

摘要： 相对于化学絮凝剂,微生物絮凝剂具有取材广泛、环保、无二次污染的优势。本实验通过广泛筛选,从活性污泥中得到2株具有较强絮凝活性的菌株,研究了絮凝菌株的絮凝性能。方法:以高岭土悬浊液絮凝沉淀法,通过对不同取样点的菌种及其发酵液的絮凝效果进行筛选,最终分离得到絮凝活性菌株E-8和W-8,经16S rDNA序列分析,两株菌株分别为枯草芽孢杆菌HY2-62株(Bacillus subtilis HY2-62)(E-8)和阿氏肠杆菌HY2-62株(Bacillus subtilis HY2-62)(W-8)。实验还考察了两支菌株对水体中氨氮和NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)N的去除能力,发现两支菌株均有明显氨氮去除效果,且枯草芽孢杆菌菌株HY2-62的氨氮去除能力要强于阿氏肠杆菌HY2-6。后续工作将继续开展两支菌株的硝化-反硝化(HN-AD)研究,旨在研发一株新型水处理菌种,用于生活污水絮凝和水中氨氮的去除作用。

关键词： 静压轴承   温度场   近似模型   多目标优化  

摘要： 【目的】解决高速电主轴系统中静压轴承在工作时产生的热量影响数控机床加工精度的问题。【方法】利用对比分析,分别从理论和仿真试验两方面计算新设计的轴承摩擦损耗功率;并以轴承静刚度和轴承油膜最高温升为分析目标,轴承间隙、轴承长径比、轴承封油边长度为设计目标建立近似模型,利用多目标遗传算法进行优化,得到最优解。【结果】本研究分别通过理论和仿真分析计算出滑动轴承摩擦损耗功率,结果表明两种计算方法相差5%,可以认为仿真分析有效。【结论】在满足刚度的条件下,以优化得到最优解P的轴承结构参数建立模型,进行轴承油膜温度场分析,结果表明优化后的轴承油膜温升明显减小,说明优化结果有效。

关键词： 工艺参数   铝合金   灰色关联性分析   缸体  

摘要： 以ZL114A铝合金发动机缸体为研究对象,在初始工艺的基础上,分别以合金浇注温度、充型加压速度、保压压力及保压时间4个工艺参数为影响因素,并以孔隙率和凝固时间为成形质量评价目标,基于田口设计方法设计16组正交试验,并基于灰色关联分析法进行多目标关联性分析。结果表明,优化方案工艺为浇注温度为700℃、充型加压速度为1.2 kPa/s、保压压力为65 kPa及保压时间为220 s。与初始工艺相比,优化方案工艺下合金的孔隙率下降了18.5%、凝固时间缩短了3.7%。经生产验证,铸件成形质量良好、力学性能优异,验证了优化方案工艺的可行性,有利于生产效率及产品合格率的提高。

关键词： 牛源   乳酸菌   分离鉴定   益生特性  

摘要： 试验旨在从新生弗荷F1 (♂弗莱维赫牛×♀荷斯坦)的不同肠段黏膜中筛选肠道定植菌株并研究其益生特性。试验采用16S rRNA基因测序分析方法对分离菌株进行种属鉴定,并对分离鉴定的乳酸菌株进行体外益生功能的研究,综合评价分离菌株的特性。结果显示,从弗荷F1的不同肠段黏膜中分离出1株乳酸菌候选菌株,经16S rRNA测序鉴定,为非解乳糖链球菌,命名为F2。该菌株对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌具有潜在的抑菌能力,该菌株具有较高的疏水性、自聚集性、耐酸性、胆汁耐受性和抗生素敏感性。研究表明,从牛源肠道黏膜中分离出的乳酸菌可能具有成为益生菌的潜力。

关键词： 反胶束   花椒籽   十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)   萃取   蛋白质和油脂  

摘要： 利用十二烷基三甲基溴化铵(dodecyl trimethyl ammonium bromide,DTAB)-异辛烷-正己醇反胶束体系,对花椒籽中的蛋白质和油脂同步萃取进行了探究。结果表明,前萃过程油脂直接溶解于有机相中,蛋白质增溶于反胶束极性核中,蛋白质的前萃率受DTAB浓度、萃取时间、缓冲溶液pH值、氯化钠浓度、料液比的影响。随后,反胶束溶液通过加入等体积含有一定离子强度和pH值的水相构筑WinsorⅡ微乳体系来实现蛋白质转移。其蛋白质后萃率和油脂萃取率受后萃水相的酸度和离子强度等因素的影响。

关键词： 挤出成型   薄壁微管   数值模拟   RBF神经网络   多目标优化  

摘要： 针对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)薄壁微管挤出成型工艺参数问题,以直径在2 mm以内的TPU薄壁微管为研究对象,通过数值模拟方法研究薄壁微管的挤出过程,并结合RBF神经网络和NSGA-Ⅱ多目标优化算法对特定尺寸的工艺参数进行寻优。首先,建立口模流道的初始三维模型,并根据薄壁微管挤出特性结合数值模型方法对流道进行优化。在此基础上研究各挤出工艺参数对挤出成型的影响,发现熔体温度对管材尺寸影响较小,挤出流率、牵引速度、注气压力更适合用于对管材尺寸的控制。然后使用最优拉丁超立方实验设计方法选择样本点,建立基于RBF神经网络的挤出工艺代理模型,通过对比发现RBF神经网络模型精度高,结合NSGA-Ⅱ算法获得特定尺寸的最优工艺参数,经实际生产验证得到的挤出制品符合尺寸要求。通过上述对TPU薄壁微管的工艺优化方法能够获得合格产品,对实际挤出成型加工过程有一定指导意义。

关键词： SK505-Ⅱ气液分离装置   超净排放   叶片   碳中和   碳达峰  

摘要： 随着双碳经济下,对环保的排放提出更高的要求,环保行业迎来挑战的同时也伴随着机遇。在SK505-Ⅱ高效气液分离装置研究的基础上,考察市场常用气液分离装置为φ500 mm。基于此,对SK505-Ⅱ内部叶片的数量(8片、10片)和方向(顺时针、逆时针)进行不同实验,分析研究阻力和气液效率的平衡点。研究结果为该装置后续应用在不同工况下进一步实现节能减排提供了重要参考依据和理论支持。

关键词： 异养硝化-好氧反硝化细菌   重金属抗性   脱氮性能   普罗维登斯菌  

摘要： 【背景】近年来,随着畜禽养殖规模的扩大,产生大量富含重金属离子的养殖污水,导致传统脱氮技术受到限制,降低污水脱氮效率。【目的】从污水处理厂污水和污泥中分离筛选耐重金属异养硝化-好氧反硝化细菌,研究其脱氮效率。【方法】通过菌落和细胞形态特征观察、16S rRNA基因序列鉴定菌种。分别以NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N为唯一氮源考察菌株的硝化及反硝化性能,并考察在重金属(Cu、Zn、Cd、Cr、Pb)存在下菌株的氨氮去除能力。【结果】从污水和污泥中筛选出2株异养硝化-好氧反硝化菌WS-A和WH-K,经鉴定为普罗维登斯菌属(Providencia)。菌株WS-A、WH-K均能在以(NH_(4))_(2)SO_(4)、NaNO_(3)、NaNO_(2)为唯一氮源的培养基中生长,并且48 h内NH_(4)^(+)-N去除率为84.93%和84.48%,好氧反硝化作用NO_(3)^(-)-N的去除率分别为82.5%和86.7%,NO_(2)^(-)-N去除率分别为93.60%和93.84%。100 mg/L Zn^(2+)胁迫下菌株WS-A、WH-K氨氮去除率达80%以上,1000 mg/L的Cu^(2+)和80 mg/L Cr^(3+)、Cd^(2+)、Pb^(2+)胁迫下菌株WS-A、WH-K氨氮去除率为56%-77%。【结论】筛选出2株在5种重金属离子胁迫下仍表现良好脱氮性能的异养硝化好氧反硝化(heterotrophic nitrifying-aerobic denitrifying,HNAD)菌,初步探测了菌株的重金属耐受性,以便更好地为实际应用提供技术指导。

关键词： 寒区隧道   微台阶法   围岩变形   参数优化  

摘要： 台阶法在节省施工时间、提升机械化作业水平方面展现出了显著的优势,但在控制围岩稳定性与防止变形上存在一定的局限性。为了减少台阶法开挖对隧道围岩的变形影响,以崇礼隧道工程项目为依托,阐述了寒区隧道微台阶法快速开挖技术;并通过有限元模拟的方法,对台阶法施工时的台阶长度、高度进行优化,确定单线铁路隧道围岩采用台阶法施工时的台阶参数。结果表明:微台阶法施工时掌子面各工作区工序同步独立进行,互不干涉影响,有效提高了施工速度;Ⅳ级围岩上台阶高度取为4 m较为适宜,此时拱顶沉降和周边收敛较小,同时掌子面挤出变形也在控制范围之内;增加台阶长度可以保持隧道掌子面的稳定,但会增加拱顶沉降和周边收敛,因此上台阶长度并非越长越好,Ⅳ级围岩上台阶的长度宜控制在3 m。