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  • 机器人及机构学
    吴其林, 赵韩, 陈晓飞, 赵雅婷
    机械工程学报. 2023, 59(15): 1-16. https://doi.org/10.3901/JME.2023.15.001
    随着劳动力紧缺及人力成本的不断升高,需要使用机器人的领域越来越多,数量也越来越大。就许多应用场景而言,任务复杂多变、应用环境和条件限制也各有不同,单臂协作机器人已不能满足要求,多臂协作机器人系统便应运而生,且已成为未来发展的重要领域。因为发展的时间较短,还需要研发人员做大量的工作。对多臂协作机器人的技术与应用现状进行了较为系统的梳理归纳,从影响较大的几个方面,即多臂协作机器人的应用、机构与轻量化设计、动力学与控制、协同技术、人工智能技术进行了综述。在此基础上,根据人工智能、控制等领域的新发展,提出了多臂协作机器人今后应该加强研究和发展的6个方向,如应用场景向深度人机协同方向发展、结构及零部件更注重高速、高精度和高功重比、在动力学方面将更加重视平顺性设计、协调式协作机器人系统需朝着分层多元化发展、控制将更加趋于自适应柔顺控制和自主决策、交互趋于多信息融合的多维安全保护与自然交互。
  • 实验室管理
    王斌, 郑少锋, 王丽平, 李伟才, 钟康华, 方成, 宋武元, 兰丽丽
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 537-539. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305008
  • 工作简报
    李少飞, 姜丽丽
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 517-522. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305004
    为解决以单色谱柱单检测器气相色谱法测定家装室内空气中苯系物含量时易出现假阳性结果以及间二甲苯和对二甲苯难分离等问题,提出了题示方法。将活性炭吸附管两端与采样器相连,以1 L·min-1流量采集家装室内空气样品30 min,采集30 L气体后取下活性炭吸附管,用聚四氟乙烯帽密封。取出活性炭吸附管中的活性炭,加入1.00 mL二硫化碳,于室温解吸30 min,所得溶液在柱流量1.5 mL·min-1、分流比1∶5条件下进入气相色谱仪,苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯和4-叔丁基甲苯等8种常见苯系物分别经过CP-Wax强极性毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm)和DB-5弱极性毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)分离后,用双氢火焰离子化检测器分别测定。结果显示:8种苯系物的质量浓度均在0.1~20.0 mg·L-1内与对应的峰面积呈线性关系,检出限(3.143s)为0.000 3~0.000 5 mg·m-3。对阴性样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为96.0%~102%,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.30%~4.9%。
  • 材料工艺
    余志辉, 梁军, 伍德超, 刘继广, 王元先
    中国铸造装备与技术. 2023, 58(4): 63-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9658.2023.04.014
    根据某HT200 床头箱结构特点和相关铸造技术要求,通过对铸件进行结构与工艺性分析,确定了相应的铸造工艺参数,完成了浇注系统的初步设计;借助计算机软件模拟了金属液的浇注、充型与凝固过程;设置并调整冒口和冷铁的尺寸与位置,显著减少了铸件的缩松缩孔缺陷,优选出了最佳的铸造工艺方案。
  • 仪器科学与技术
    沙经伟, 范孟豹, 曹丙花, 杨雪锋
    机械工程学报. 2023, 59(24): 1-17. https://doi.org/10.3901/JME.2023.24.001
    金属构件的硬度是其力学和机械性能的关键指标之一,因此硬度检测在工业生产中具有重要意义。传统的硬度检测方法通常采用压痕或划痕等方式,这种方法存在破坏性大、效率低等问题,难以满足现代化检测的需求,因此,无损检测方法成为当前研究的热点。随着声学、电磁学等领域的发展,基于这些技术的硬度无损检测技术应运而生。首先,对基于声学、电磁学的硬度无损检测技术进行系统的阐述,并探讨不同材料微观结构变化对检测特征的影响。通过对特征与微观结构之间的关系进行分析,深入地理解硬度无损检测技术的原理和应用。接下来,综述一些基于神经网络的新型信号处理方法,这些方法在提高检测精度和优化信号处理算法方面都表现出了巨大的潜力。最后,展望硬度无损检测技术的未来发展趋势。
  • 特邀专栏:机械结构强度设计与完整性评估
    王栓程, 杨冰, 廖贞, 肖守讷, 康国政, 阳光武, 朱涛
    机械工程学报. 2023, 59(16): 32-53. https://doi.org/10.3901/JME.2023.16.032
    系统梳理了金属材料疲劳短裂纹的定义、分类、试验方法、萌生机理及典型扩展率模型,对当前短裂纹行为研究面临的问题进行了总结与展望。研究结果表明,在萌生机理方面,材料自身的微观结构对短裂纹萌生及扩展有重要影响,短裂纹扩展至晶界处,受晶粒取向及晶界阻力影响,扩展率会下降,裂尖突破晶界束缚后,短裂纹扩展路径出现局部偏折。在扩展行为描述方面,短裂纹的扩展驱动力与承受的载荷水平、残余应力、表面处理方式、局部磨损状况等有关。扩展过程中,裂纹尖端材料在小范围内屈服而产生局部塑性区。同时,塑性尾迹区也逐渐形成,进而产生塑性诱导闭合,导致裂纹扩展门槛值降低。此外,晶体位错之间的相互作用和位错塞积会阻碍位错发展。机器学习算法作为一种先进技术手段,已在短裂纹扩展行为表征中得到应用,对提升预测精度有促进作用。随着金属材料短裂纹行为研究的进一步深入,未来可重点关注短裂纹萌生与扩展实时监测、试验影响因素控制、数据离散性分析、扩展率模型的工程应用等问题,探索建立适用于工程结构与零部件的在役长、短裂纹扩展率统一表征模型和实时监测与安全评估技术,结合先进的机器学习算法,实现对工程关键金属结构更有效、更准确的安全性评定和剩余寿命管理。
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    侯德坤, 宋业萍, 刘翠珍, 龙荣科
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 578-582. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305016
    将美缝剂样品养护、冷冻过夜后,研磨成粒径不大于1 mm的颗粒,分取2.0 g样品,加入50 mL正己烷,在400 W超声功率下,于40 ℃水浴提取1 h。提取液用无水硫酸钠干燥,于35 ℃旋转蒸发至1 mL,全部过HLB固相萃取柱。分别用丙酮5 mL、体积比1∶1的丙酮-正己烷的混合溶液5 mL和正己烷5 mL洗脱,收集全部洗脱液,氮吹至近干,用正己烷稀释至1 mL,用气相色谱-质谱仪检测。以HP-5MS色谱柱作固定相进行分离,用电子轰击离子源电离,外标法定量。结果显示:12种壬基酚同分异构体保留时间为7.8~8.6 min,壬基酚的质量浓度在0.3~5.0 mg·L-1内与定量离子[质荷比(m/z) 107,121,135,149,163]峰面积加和呈线性关系,检出限(3S/N)为0.05 mg·kg-1;按照标准加入法进行回收试验,回收率为88.4%~98.6%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.7%~11%。方法用于8份市售美缝剂样品的分析,仅在1份样品检测出了壬基酚,检出量为0.21 mg·kg-1
  • 材料与成形性能
    李飞, 张华煜, 陈慧琴
    锻压技术. 2023, 48(8): 231-237. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2023.08.032
    通过室温拉压循环加载试验,研究了Mn18Cr18N钢在±0.005~±0.10应变幅范围内的循环加载力学行为和微观组织演变。采用光学显微镜和透射电子显微镜观察了Mn18Cr18N钢包括金相组织、位错形态以及形变孪晶等亚结构在内的微观组织演变。研究结果表明,Mn18Cr18N钢在拉压循环加载中,循环力学特性和应变幅有关,随着循环应变幅的增大,Mn18Cr18N钢的循环应力幅呈现增大趋势。在应变幅为±0.10时,Mn18Cr18N钢经过1个周期循环加载后,流变应力为988.1 MPa,为0.2%初始屈服强度的1.6倍,这说明采用大应变幅循环加载提高了Mn18Cr18N钢的累积塑性应变,从而显著提高了强度。在较低应变幅(±0.005~±0.01)条件下,Mn18Cr18N钢的变形主要以平面滑移为主,位错重排和其他滑移系的激活是造成Mn18Cr18N钢循环软化的主要原因。应变幅较大时,高位错增殖使基体内应力升高,局部区域滑移困难,孪生机制被激活,Mn18Cr18N钢总体上呈现循环强化特性。
  • 知识与经验
    代佼, 王珍珍, 冷学军
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 540-542. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305009
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    穆树荷, 封腾望, 刘欢, 孙慧武, 李晋成
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 561-568. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305014
    为实现水产品中抗生素和镇静剂的同时、快速检测,进行了题示研究。分取2.0 g匀浆后的样品的肌肉组织,加入体积比79∶1∶20的乙腈-乙酸-水混合溶液10 mL,振荡1 min,超声10 min。加入2.0 g氯化钠,振荡1 min,于-20 ℃保存30 min,用于去除提取液中的脂肪。离心10 min,分取1 mL上清液注入装载有150 mg C18的CAFS clean-up净化柱中,多次推动活塞,将提取液全部转移到2 mL离心管中。分取0.5 mL净化液,加入0.5 mL 0.1%(体积分数,下同)甲酸溶液,混匀后过0.22 μm尼龙滤膜。滤液注入高效液相色谱-三重四极杆复合线性离子阱质谱仪,9种目标物在BEH C18色谱柱上用不同体积比的0.1%甲酸溶液和含0.1%甲酸的甲醇溶液的混合溶液进行梯度洗脱分离后,用电喷雾离子源正离子(ESI+)模式电离,多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配法定量。结果显示,9种目标物的质量分数分别在1.0~50.0 μg·kg-1(丁卡因、布比卡因、恩诺沙星和氧氟沙星)、2.0~50.0 μg·kg-1(地西泮和氟罗沙星)、5.0~50.0 μg·kg-1(环丙沙星、培氟沙星和洛美沙星)内与对应的峰面积呈线性关系,检出限为0.2~1.0 μg·kg-1;对空白草鱼样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为99.1%~110%,测定值的相对标准偏差(n=6)分别为1.9%~8.2%(日内精密度试验)和2.6%~8.5%(日间精密度试验)。方法用于28份水产品的分析,检出了1种镇静剂布比卡因(检出量为1.41 μg·kg-1)以及4种氟喹诺酮类抗生素[洛美沙星、培氟沙星、环丙沙星(3种抗生素检出量均低于测定下限)和恩诺沙星(检出量为2.43~4.61μg·kg-1,低于GB 31650-2019规定的限量)]。
  • 技术与改造
    张锋, 马金卫, 卢浩鹏, 郭继程
    设备管理与维修. 2023, 0(9): 120-122. https://doi.org/10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2023.05.46
    刀库换刀功能是数控加工中心一个不可或缺的功能,阐述西门子828D数控系统刀库功能所需的参数和数据表的含义,换刀步骤的命令和响应过程,用实际改造项目进行辅助说明。
  • 特邀专栏:智能产品交互设计
    罗仕鉴, 龚何波, 林伟
    机械工程学报. 2023, 59(11): 1-15. https://doi.org/10.3901/JME.2023.11.001
    人工智能与通讯技术的蓬勃发展促进了智能产品的进步,加速了产品设计的变革。从工业设计出发,通过对国内外相关文献研究,讨论了智能产品和智能产品交互设计的相关概念,提出了智能产品交互设计的本体层、行为层和价值层三个层次模型,系统地探讨了设计大数据、需求驱动与知识驱动的设计、产品设计方案生成与衍化、产品设计标准生成、产品设计方案评价生成等五个方面的研究内容与体系结构,以及关键技术和存在的问题,阐述了智能产品交互设计中的主要方法。针对智能产品交互设计的发展,提出了智能产品交互设计的研究热点和未来趋势。
  • 综述
    高志国, 徐武锋
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 11-19. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0546
    Al-xCu铝合金因优异的力学性能和抗腐蚀性能而受到广泛关注和研究。然而,在高温、高速冲击等极端服役条件下,Al-xCu铝合金优异性能明显恶化,从而不能满足特定工况的需求,这主要是由于合金在服役过程中θ'析出相的径厚比、体积分数变化等导致其稳定性降低所致。本文综述了微合金化、外场应力时效、位错等方法调控Al-xCu合金θ'析出相稳定性的基本原理。论述了调控Al-xCu合金中θ'析出相稳定性目前亟待解决的问题,并展望了未来的发展和研究重点。
  • 润滑与密封
    刘植亮, 郇海东, 樊希贞, 朱祥冰
    设备管理与维修. 2023, 0(9): 153-155. https://doi.org/10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2023.05.59
    并车分动箱是车载钻修机传动系统的核心部件,其性能水平对车载钻修机的使用影响较大。在并车分动箱的使用过程中,输入(出)轴油封漏油是最常见的问题之一。漏油不仅污染环境、造成润滑油浪费,严重时可导致齿轮和轴承润滑不良、异响或异常磨损,甚至损坏并车分动箱。就并车分动箱使用过程中易出现的输入(出)轴油封漏油问题进行分析,并提出相应的改进措施,为类似的油封漏油问题提供解决方案。
  • 数字化设计与制造
    陶飞, 张辰源, 刘蔚然, 张贺, 马昕, 高鹏飞, 张建康
    机械工程学报. 2023, 59(13): 193-215. https://doi.org/10.3901/JME.2023.13.193
    依赖物理手段规划、研究、设计、制造、试验和使用产品或系统,通常存在研制周期长、运营成本高、响应不及时、智能程度低、体系优化难等问题,数字工程为解决上述问题提供了新的思路和途径。通过总结近20多年数智化实践和分析未来发展趋势,从物理空间出发,提出基于“信息空间”提速增效、基于“数字空间”仿真分析、基于“数实空间”虚实交互、基于“数智空间”智能决策、基于“数智生态”体系优化的数字工程演进历程和五等级成熟度模型。在数字工程范畴下,定义了“数力”和“智力”,以及由“控全局、破孤岛、聚能力、跨时空、强智能、深协同”组成的数字工程“能力”,进而提出通过开发“数力”,运用“智力”,进而提升体系化解决问题和满足需求“能力”的数字工程新理解与系统思考。分析了NewIT时代下数字工程的六大需求与挑战。设计提出以“智能中枢”为核心,以“物理线程、模型线程、数据线程、服务线程”四线程为主线的数字工程体系架构,并阐述支撑数字工程的八类关键技术。最后结合团队科研实践,基于所提架构和技术,面向海陆空天复杂产品与装备研制,以及城市、医疗、能源等复杂系统工程重大需求,对核电厂数字工程、航空发动机数字工程、卫星互联网数字工程、海洋系统及海洋装备数字工程、风洞数字工程、未来战场数字工程、城市数字工程、高档数控机床数字工程、能源数字工程、车辆数字工程等重大领域进行应用探索。期望相关工作为复杂产品或系统全生命周期科学组织、智能管控和体系优化,以及为数字中国建设与数字经济发展提供参考。
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    徐新, 孙文芳, 徐杰, 霍翔, 刘祥萍
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 591-598. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305018
    取人尿液样品1.00 mL,加入1.0 mg·L-1 13C-红霉素-d3和阿莫西林-d4的混合内标溶液10 μL和乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)-Mcllvaine缓冲液(pH 3.5±0.05) 0.30 mL,涡旋30 s,离心5 min,将上清液以流量1.0 mL·min-1过活化好的Oasis HLB固相萃取柱,抽干柱子后用甲醇3 mL以1.0 mL·min-1流量洗脱柱子,收集全部洗脱液,氮吹至近干,用10%(体积分数)甲醇溶液稀释至0.5 mL,涡旋混匀后过0.22 μm有机滤膜,滤液供超高效液相色谱-串联质谱仪分析。40种抗生素(8种磺胺类、6种大环内酯类、8种β-内酰胺类、4种四环素类、9种喹诺酮类、3种氯霉素类、1种林可酰胺类和1种喹喔啉类抗生素)在Kinetex F5 100A色谱柱(50 mm×3.0 mm,2.6 μm)上用不同体积比的0.1%甲酸(体积分数,下同)溶液和含0.1%甲酸的乙腈溶液的混合溶液进行梯度洗脱分离,用电喷雾离子源负(3种氯霉素类抗生素)、正离子模式电离,用多反应监测(MRM)模式检测,其中红霉素和阿莫西林采用内标法和基质匹配法定量,其他抗生素采用基质匹配法定量。结果表明,红霉素和青霉素V工作曲线的线性范围为1.0~100.0 μg·L-1,其余38种抗生素工作曲线的线性范围为1.0~200.0 μg·L-1,检出限(3S/N)为0.01~1.25 μg·L-1;按标准加入法进行回收试验,回收率为51.0%~128%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.2%~14%。方法用于10份成年人尿液样品的分析,其中9份样品中检出了9种抗生素,检出量为0.09~322.86 μg·L-1,其中阿莫西林检出率高达50%,检出量高达322.86 μg·L-1
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    刁子珊, 陈卫东, 马慧, 解晓敏, 李赟, 张晓寒
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 612-620. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305021
    合成麝香被广泛应用于个人护理产品和生活用品中,在环境中的污染程度呈逐年上升的趋势,准确测定环境中合成麝香的含量具有重要意义。综述了水体中合成麝香的前处理方法(包括固相萃取法、固相微萃取法、液液萃取法、液液微萃取法、索氏提取法、超声辅助提取法、加速溶剂萃取法和QuEChERS等)和仪器分析方法(包括气相色谱-质谱法、气相色谱-串联质谱法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法和新型荧光光谱法等),并对相关研究领域的发展趋势进行了展望(引用文献52篇)。
  • 工作简报
    金艳妮, 孙银生, 杨珍, 吴领军, 杜娟, 杨有泽
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 512-516. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305003
    为改善不同基质土壤中挥发性有机物(VOCs)回收率偏低问题,优化了HJ 741-2015中提取、顶空和气相色谱条件。在提取样品时,加入0.20 mL甲醇作提取剂,同时优化顶空条件中顶空压力与柱前压力差为0.02 MPa,色谱条件中载气、燃气、助燃气流量分别为1.2,40,400 mL·min-1,分流比为4∶1。在优化的试验条件下,27种VOCs的加标回收率由HJ 741-2015的53.8%~114%变为82.2%~103%(特别对于1,1,2-三氯乙烷、二溴一氯甲烷、三溴甲烷、1,4-二氯苯、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯等低灵敏或高沸点VOCs),检出限(3s/2)降至1.00~6.97 μg·kg-1,测定值的相对标准偏差(n=6)降至0.50%~6.8%,适用于不同基质土壤样品中VOCs的检测。
  • 设计计算
    张锐, 曾祥进, 徐成
    包装与食品机械. 2023, 41(4): 96-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2023.04.015
    针对三维装箱问题中货物信息有限、放置发生碰撞和物理性稳定受限等,提出基于带约束深度强化学习的在线三维装箱方法。利用改进后的启发式搜索算法来预测放置动作的可行性掩码,并使用该掩码调整策略网络在训练期间输出的动作概率。试验结果表明,算法提高了无序混合货物的装箱效率,单个货物的平均放置时间仅为3.9 ms,空间利用率达到68%。研究为强化学习在组合优化领域的应用提供参考。
  • 工作简报
    田锐, 陈君雨, 张生, 万苏玲
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 527-531. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305006
    采用化学还原法合成牛血清白蛋白(BSA)修饰的金纳米簇(AuNCs),基于Co2+对AuNCs的荧光猝灭作用,提出了一种快速、简便、灵敏测定Co2+含量的方法。以柠檬酸为还原剂、BSA为保护剂、氯金酸为原料合成AuNCs。分取0.20 mL AuNCs溶液,加入0.6 mL pH 9.0碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液,用水稀释至1.00 mL,在发射波长630 nm处测量上述体系(空白体系)的荧光强度F0。取10片维生素B12药片,研磨后,分取0.127 0 g,用水溶解并稀释至100 mL,分取10 μL于空白体系中,混匀后静置反应5 min,测量荧光强度F,利用荧光强度的差值ΔFF=F0-F)进行定量。结果显示:合成的AuNCs分布均匀,Co2+对AuNCs体系有荧光猝灭作用,属于动态猝灭过程。添加10倍Co2+浓度的干扰离子,Fe2+、Pb2+、Al3+、Zn2+、Mg2+、Cr3+、Cu2+、Sr2+、Mn2+、Ca2+不产生干扰,Fe3+、Ni2+的干扰可通过添加三乙醇胺和邻二氮菲掩蔽,Hg2+的干扰严重。Co2+浓度分别在2.0×10-11~1.5×10-10mol·L-1和1.5×10-10~9.9×10-10mol·L-1内与对应的ΔF呈线性关系,检出限(3s/k)为1.7×10-12mol·L-1。按照标准加入法对两个厂家的实际样品进行回收试验,所得测定值和标签值较为接近,Co2+回收率均接近100%,测定值的相对标准偏差(n=5)均小于5.0%。
  • 标准规范
    扬帆
    压力容器. 2023, 40(4): 52-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-4837.2023.04.008
    GB/T 26978—2021《现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的设计与建造》是国内一部低温液化气储罐设计建造的基础性国家标准。为便于国内低温储罐行业建设者更好地理解2021版标准,从修订背景和意义出发,对GB/T 26978—2021的适用范围、设计依据、金属构件、混凝土构件、绝热构件以及试验干燥置换冷却等修改内容进行了全面解读,对比了新版标准与原版标准及其他相关规范的区别,给出了标准在修订中的主要变更内容,并对修改原因及差异性进行分析,以便更好地指导国内低温液化气储罐的设计建造工作,推动该标准的贯彻落实。
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    唐会鑫, 谷悦, 郭二菱, 郭爱静, 王可, 杨莉丽
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 606-611. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305020
    取5.00 g土壤样品,加入4 mL水,涡旋混匀后加入10 mL乙腈提取剂,涡旋提取3 min。加入1 g氯化钠,在室温下离心10 min,分取7.5 mL上清液,加入0.3 g无水硫酸镁,涡旋30 s后在25 ℃下离心5 min。分取5 mL上清液,于35 ℃氮吹至干。用1 mL甲醇复溶,过0.22 μm滤膜,滤液中13种硝基咪唑类抗生素在Phenomenex Kinetex F5 100色谱柱上用不同体积比0.1%(体积分数,下同)甲酸溶液和甲醇的混合溶液进行梯度洗脱分离,以喷射流电喷雾离子源正离子(AJS ESI+)模式电离,以多反应监测(MRM)模式检测,以基质匹配法定量。结果显示,各抗生素的质量浓度均在0.5~100.0 μg·L-1与对应的峰面积呈线性关系,测定下限(10S/N)为0.01~0.07 μg·kg-1。按标准加入法进行回收试验,回收率为71.5%~116%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.1%~7.8%。方法用于20份实际样品的分析,仅在一份样品中检出了迪美唑,检出量为8.39 μg·kg-1
  • 运载工程
    张雷, 徐同良, 李嗣阳, 程树辉, 丁晓林, 王震坡, 孙逢春
    机械工程学报. 2023, 59(20): 261-280. https://doi.org/10.3901/JME.2023.20.261
    全线控分布式驱动电动汽车底盘协同控制能够有效提高车辆的安全性与乘坐舒适性。以整车安全性与乘坐舒适性为目标,围绕车辆操纵稳定性控制、底盘容错控制、车身姿态控制与车辆平顺性控制四个方面,全面综述全线控分布式驱动电动汽车底盘协同控制关键技术与研究进展。针对操纵稳定性,介绍了驱动防滑与制动防抱死等车辆纵向稳定性控制方法,系统对比分析了单线控子系统和多线控子系统在车辆横摆与侧倾稳定性控制上的优缺点;概述分布式电驱动系统和线控转向系统失效时的底盘容错控制方法,详细讨论利用底盘协同控制降低线控子系统失效影响的可行性及主要控制方法;总结利用单/多线控子系统进行车身俯仰姿态与平顺性控制的方法,指出应兼顾车身姿态与平顺性控制,以提高车辆乘坐舒适性控制方法在复杂行驶工况下的有效性;最后,展望全线控分布式驱动电动汽车底盘协同控制技术发展趋势。
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    陈海玲, 王翠玲, 李宝珠, 洪妍妍, 余艳明, 王敏杰, 林麒
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 553-560. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305013
    水样过玻璃纤维滤膜后,在滤液中加入适量内标正壬基酚-d4(4-n-NP-d4)溶液,使其质量浓度达到10.0 μg·L-1,涡旋混匀后备用。底泥样品或生物样品的可食部分经除杂、冷冻干燥、研磨后,分取1 g底泥样品或0.2 g生物样品,加入1 000 μg·L-1 4-n-NP-d4内标溶液100 μL和甲醇(底泥样品提取溶剂) 5.0 mL或乙腈(生物样品提取溶剂) 5.0 mL,振荡30 s,超声30 min,离心5 min,收集上清液。重复提取一次,合并上清液,并使其中的4-n-NP-d4质量浓度达到10.0 μg·L-1。将上述样品溶液引入超高效液相色谱-串联质谱仪,其中的壬基酚聚氧乙烯醚降解产物[壬基酚单乙氧基醚(NP1EO)、壬基酚二乙氧基醚(NP2EO)、对壬基酚(4-NP)和正壬基酚(4-n-NP)]在Shim-pack GIS C18色谱柱上以体积比95∶5的甲醇和1 mmol·L-1乙酸铵溶液的混合溶液进行等度洗脱分离,以电喷雾离子源负离子(ESI-)、正离子(ESI+)模式分别电离4-NP、4-n-NP、4-n-NP-d4以及NP1EO、NP2EO,多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。结果显示:标准曲线的线性范围均为1.0~20.0 μg·L-1,检出限(3S/N)为0.03~0.29 μg·L-1;按照标准加入法进行回收试验,4-NP、4-n-NP和NP2EO的回收率为70.8%~119%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.5%~8.7%;方法用于50批洛阳江水体样品(水、底泥、海蛏、牡蛎)的分析,水样中4种目标物均未检出,其他3种样品中均未检出4-n-NP,4-NP、NP2EO和NP1EO均有不同程度的检出,且生物样品中这3种目标物的检出量大于底泥中的。
  • 运载工程
    戴佳佳, 龚小溪, 汪俊
    机械工程学报. 2023, 59(16): 243-253. https://doi.org/10.3901/JME.2023.16.243
    针对飞机检测任务中,三维环境下的无人机全覆盖路径规划问题,提出一种基于改进的WaveFront算法的覆盖路径规划算法。研究一种基于离散三维栅格地图的三维模型表面视点的提取方法;根据相邻视点的约束策略改进WaveFront算法,解决不同方向上由于损耗值相同导致的局部最优问题;设计三维空间的方向评估函数,结合视点位置,能够引导无人机前进方向;实现基于三维模型的飞机外表面无人机覆盖路径规划。试验结果表明,算法能够实现飞机外表面视点的自动化提取,结合视点能够自主规划无人机的飞行路径。相比于遗传算法,改进的WaveFront能够有效地进行飞机外表面的路径规划,保证无人机与飞机机身维持无碰撞状态。根据规划的路径,无人机可以完成飞机机身外表面的无遗漏检测任务。
  • 行业资讯
    迈格码
    铸造. 2023, 72(7): 937-938.
    迈格码铸造模拟软件的最新版本MAGMASOFT®6.0将给用户带来全新的体验。由于特别注重易用性和效率,用户将能更快速的达到其目标。MAGMASOFT®6.0中直观的用户界面使用户能够更加精确的分析模拟结果并做出决策。MAGMASOFT®6.0的操作更加简单和高效,将给客户提供全新的铸造工艺模拟的体验。
  • 研究·论述
    袁子洲, 郎亚鹏, 张香云
    特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1036-1040. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.005
    块体非晶复合材料克服了非晶合金的室温脆性,保留了非晶合金的高强度优势,是一种具备优异力学性能的结构材料。研究其在过冷液相区的超塑性变形行为能够指导理论模型的建立、发展和完善,也能加快推动材料的工程实际应用。简述了块体非晶合金及其复合材料超塑性成形的研究现状,并重点总结了近年来非晶复合材料在过冷液相区的超塑性流变行为、超塑性变形时的显微结构演变及力学性能的变化。提出了目前超塑性成形非晶复合材料方面亟待解决的技术难题。
  • 知识与经验
    陈仕云, 陆子凡, 桂双英, 吴宗好, 高永好, 何勇
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 543-546. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305010
  • 工作简报
    李旭霞
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 532-536. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305007
    采集表层往下约20 cm种植土壤样品,除杂、自然风干、研磨后过孔径0.18 mm筛。分取样品10 g,和弗罗里硅土10 g、硅藻土5 g混合,以体积比1∶1的乙酸乙酯-丙酮混合溶液作萃取溶剂,于90 ℃进行加速溶剂萃取。收集全部萃取液,于70 ℃水浴氮吹至约2 mL,过活化好的弗罗里硅土固相萃取柱,用10 mL体积比1∶1的丙酮-正己烷混合溶液洗脱。收集全部洗脱液,于70 ℃水浴氮吹至近干,用丙酮稀释至1.0 mL,过0.22 μm滤膜,滤液进入气相色谱-三重四极杆质谱仪,在DB-5MS石英毛细管色谱柱上进行程序升温分离,以电子轰击离子源电离,多反应监测模式检测,外标法定量分析苯磺隆、环草敌、烯禾啶、禾草灭、伏草隆、精吡氟禾草灵、丁氟消草等7种常见除草剂。结果显示,7种除草剂的质量浓度在0.02~5.0 mg·L-1内与对应的峰面积呈线性关系,方法检出限(3s)为0.008~0.017 μg·kg-1。按标准加入法进行回收试验,回收率为87.3%~102%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于5.0%。方法用于水稻、小麦、玉米、苹果和葡萄种植土壤样品的分析,在水稻、小麦、苹果和葡萄种植土壤中分别检出了伏草隆、苯磺隆、烯禾啶和精吡氟禾草灵,检出量分别为32.15,14.22,11.62,27.15 μg·kg-1
  • 知识与经验
    谭清月, 王峰, 罗琦林, 刘恒杰, 兰绿灯, 杨莹莹, 陈晨
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 550-552. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305012
  • 工作简报
    张彩霞
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 523-526. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305005
    取0.50 g样品,用水溶解并稀释至100 mL。分取1.0 mL于含有0.5 mL中性甲醛溶液(掩蔽剂,用于掩蔽谷氨酸钠中的氨基)的1.0 mol·L-1氯化钾溶液(支持电解质) 50 mL中,搅拌10 s后,以铂丝对电极与铂片电极为工作电极对,pH复合玻璃电极为指示电极,恒电流设置为10.0 mA,通过电解水生成OH-连续滴定味精样品中游离酸(第一突跃点)与谷氨酸钠中的羧基(第二突跃点),第二突跃点出现后结束滴定,基于两个突跃点的电解时间差及法拉第电解定律计算味精样品中谷氨酸钠的含量。结果显示:电解时间为5 min左右,方法的加标回收率为99.0%~101%,测定值的相对标准偏差(n=5)小于1.0%。与国家标准GB 5009.43-2016推荐的酸度计法进行比对,3种不同品牌味精样品中谷氨酸钠测定值间无显著性差异。
  • 设计与研究
    王志远, 喻里程, 张凯洋, 商子瑜, 陆佳
    组合机床与自动化加工技术. 2023, 0(5): 6-9. https://doi.org/10.13462/j.cnki.mmtamt.2023.05.002
    针对传统五轴机床回转中心的标定方法的精度和效率问题, 提出一种带有自动修正功能的双摇篮式五轴机床RTCP的标定方法。应用最小二乘拟合的粗自动标定和“自校验-自修正”的精自动标定方案, 通过引入试切校验思想, 使用接触式探头和标准球对现有RTCP参数进行精度自校验, 并根据误差反推RTCP参数, 然后再次校验, 不断迭代优化并逐步逼近最优解, 形成闭环标定。经过试切和标准球校验显示, 经过自修正精度优化的结果单方向误差在0.01 mm以内, 对比粗标定误差0.03~0.06 mm, 精度提升66%以上, 且多组实验的重复性能良好。
  • 材料科学与工程
    陈学东, 范志超, 陈永东, 徐双庆, 崔军, 章小浒, 关卫和, 艾志斌
    机械工程学报. 2023, 59(20): 18-33. https://doi.org/10.3901/JME.2023.20.018
    压力容器是量大面广、具有潜在泄漏和爆炸危险的承压类特种设备,国家将其列为高端装备,要求提升产品质量与核心竞争力。21世纪初以来,我国压力容器行业科技工作者在极端压力容器设计制造、重型压力容器轻量化绿色制造、基于风险的完整性管理、数字化设计制造与维护等方面持续开展研究探索和工程实践,成果应用使得我国石化装置高端压力容器基本不再依赖进口、绿色制造技术水平显著提升、长周期运行维护能力显著增强。首先简要回顾21世纪初以来我国压力容器设计制造与维护技术进展;围绕推进新型工业化、加快建设制造强国质量强国、实施产业基础再造工程和重大技术装备攻关工程等国家重大战略,从工业强基、极端制造、绿色制造、智能制造等四个方面,阐述当前急需解决的技术难题;面向未来二十年新的应用场景和新一代人工智能技术应用,对压力容器发展趋势进行技术预见。
  • 仪器科学与技术
    陈宗平, 成功, 圣小珍
    机械工程学报. 2023, 59(16): 147-156. https://doi.org/10.3901/JME.2023.16.147
    为了探究高速无砟轨道扣件系统在低温和高频条件下的动刚度特性,以我国现有的WJ-7B及WJ-8B两款扣件为研究对象,首先提出一种确定扣件系统整体动刚度的测试方法和理论模型,其次建立两款扣件的有限元模型并利用试验结果对有限元模型进行验证,最后利用所建立的有限元模型对扣件整体的动刚度特性及弹条对整体动刚度的影响进行了仿真分析。结果表明,WJ-7B扣件的动刚度受频率影响较大,950 Hz处的动刚度比100 Hz时增加了15~19倍;WJ-8B扣件的动刚度则更受温度的影响,-50℃时的动刚度比10℃时最大增加了23倍;WJ-8B扣件的动刚度在铁垫板与弹性垫板所组成的质量-弹簧系统的共振频率处比弹性垫板的动刚度大为降低,而WJ-7B扣件的整体动刚度则更接近于弹性垫板的动刚度;弹条安装弹程对扣件整体高频动刚度的影响则较小。
  • 黑色金属合金材料
    金传伟, 张继明, 吴园园
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 143-149. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0574
    利用聚焦离子束(FIB)刻蚀方法精确制备了针状铁素体X65管线钢的马奥岛(MA)薄膜样品,随后采用电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)对MA岛的亚结构进行了表征,并研究了MA岛在疲劳裂纹扩展中的作用。结果表明,针状铁素体X65管线钢中MA含量约为5.7%,MA岛主要弥散分布在晶界处,尺寸≤3μm。MA岛内部亚结构被马氏体和残留奥氏体分割为大小不等的块区,残留奥氏体与马氏体相互交错分布,一些区域马氏体与奥氏体存在共格关系。MA岛内部残留奥氏体与马氏体交错分布的特征对疲劳裂纹扩展具有显著的抑制作用,当疲劳裂纹扩展路径遇到MA岛时,主裂纹扩展方向发生偏折,并绕过MA岛,而支裂纹则被MA岛所捕获,停止扩展。
  • 专题报道(色谱-质谱联用技术在新型污染物分析中的应用)
    林婷, 董叶箐, 俞婕, 马晓莹, 余鹏飞
    理化检验-化学分册. 2023, 59(5): 583-590. https://doi.org/10.11973/lhjy-hx202305017
    取5 g豆芽样品,加入100 μg·L-1混合内标溶液40 μL和含1%(体积分数,下同)乙酸的乙腈溶液10 mL,振荡3 min,超声20 min,离心3 min。重复提取一次,合并上清液,用含1%乙酸的乙腈溶液稀释至25 mL。分取10.00 mL,置于装有QuEChERS吸附剂[100 mg N-丙基乙二胺(PSA)、100 mg C18、800 mg无水硫酸镁]的离心管中,离心3 min,静置5 min。分取5.00 mL上清液于40 ℃氮吹至近干,加入1.00 mL含0.1%(体积分数,下同)甲酸的30%(体积分数)乙腈溶液,复溶后过0.22 μm滤膜,滤液进入超高效液相色谱-三重四极杆质谱仪分析。12种抗生素在ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm)上用不同体积比的含2 mmol·L-1甲酸铵的0.1%甲酸溶液和含0.1%甲酸的乙腈溶液的混合液为流动相进行梯度洗脱分离,以电喷雾离子源正离子(ESI+)模式电离,以多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。结果显示:12种抗生素的质量浓度均在1.0~250.0 μg·L-1内和对应的峰面积比呈线性关系,检出限(3S/N)为0.079 6~0.494 μg·kg-1。按标准加入法进行回收试验,回收率为71.6%~90.9%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.5%~7.6%。方法用于160批豆芽样品(包括黄豆芽、绿豆芽、豆芽苗)的分析,在前二者中检出了恩诺沙星、环丙沙星及甲硝唑,检出量为1.68~992 μg·kg-1
  • 有色金属合金材料
    李中山, 王梅, 胡耀波, 代元霄
    材料热处理学报. 2023, 44(7): 48-56. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0633
    将直径为80 mm的Mg-0.7Sm-0.3Zr合金铸锭分别在350、380和410℃下挤压成直径为16 mm的棒材。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、室温拉伸实验等研究了在不同温度挤压后Mg-0.7Sm-0.3Zr合金的显微组织、织构与力学性能。结果表明:铸态合金的组织主要为α-Mg基体,晶粒粗大,尺寸为20.7μm。经过挤压后晶粒明显细化,410℃挤压后平均晶粒尺寸为2.83μm,沿挤压方向出现很多细晶带交替分布。随着挤压温度的升高,再结晶分数逐渐增加,合金强度逐渐下降,断后伸长率逐渐增加。410℃挤压棒材的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为202 MPa、144 MPa和44.4%。
  • 机械动力学
    王钰明, 李洪亮, 陈黎卿, 刘健, 梁修天
    机械工程学报. 2023, 59(15): 151-161. https://doi.org/10.3901/JME.2023.15.151
    为实现分动器在短时间内经历流体润滑、混合摩擦和粗糙接触三个阶段的全过程分析,建立稳态和动态弹性流体润滑力学模型以及压紧润滑阶段力学模型。利用建立的分动器扭矩传递模型,仿真分析得到分动器工作过程中油膜厚度、转速差、黏性扭矩、粗糙扭矩以及总扭矩变化曲线。在此基础上,构建分动器试验平台,对所建模型进行试验验证后,利用所建模型研究沟槽宽度、表面粗糙度、接合压力、摩擦片数、摩擦片材料渗透性和摩擦片厚度的变化规律对扭矩传递过程的影响。结果表明:沟槽槽宽对分动器传递扭矩的影响主要体现在黏性扭矩上,摩擦片不同表面粗糙度比值与达到粗糙扭矩的时间比值成正比例关系,而接合压力对摩擦片传递扭矩的影响主要体现在粗糙扭矩,摩擦片接合压力与摩擦片工作过程中所传递的粗糙扭矩成正比关系。
  • 研究·论述
    靳晓磊, 赵菲, 郝宪朝, 邢炜伟, 王旻, 马颖澈
    特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1029-1035. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.004
    镍基高温合金拥有优异的热强性和服役稳定性,是使用最广泛的高温合金之一。镍基合金发展初期便加入Co元素来改善合金性能,但目前Co在镍基合金中的作用仍存在争议。通过汇总分析Co对镍基高温合金显微组织、γ'相析出特征、组织稳定性及力学性能的影响,从直接作用和间接作用两个角度对Co作用机制进行了探讨,并讨论节Co和代Co的可能性,以期为新型镍基高温合金的研发以及含钴镍基高温合金的应用提供参考。
  • 振动·噪声·监测·诊断
    王廷轩, 王贵勇, 刘韬, 王振亚
    机械强度. 2023, 45(3): 509-518. https://doi.org/10.16579/j.issn.1001.9669.2023.03.001
    机械设备在工业现场下的工况复杂多变,导致故障样本分布不均,给传统机器学习带来巨大的困扰。针对上述问题,提出了一种基于域适应神经网络与平衡动态分布自适应的轴承故障迁移诊断方法。首先,利用小波变换改进卷积神经网络的卷积层,并自适应提取轴承样本特征。其次,利用最大均值差异度量和权重正则化在损失函数处理所生成的特征,改善样本分布差异,获取域适应神经网络模型。最后,利用A-distance 距离改进平衡分布自适应,使其具备动态特性,进一步改善样本分布差异,通过KNN 分类器实现轴承迁移诊断。经过实验验证,所提方法在同试验台和跨试验台案例验证中,能够较为精确地迁移出轴承故障状态,证明该方法可有效解决无标签样本在变工况条件下样本分布不均的问题,具备有效性与鲁棒性。