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关键词： 非饱和沥青混合料   水分特征曲线   基质吸力   数学模型   物理机制  

摘要： 路面内部天然存在非饱和的水分传输现象,引发沥青混合料遭受不可避免的水分损伤及水-热-力等耦合损伤,构建有效的水分特征曲线及其数学模型是从理论上准确描述沥青混合料非饱和水分传输行为的前提。目前,大量研究忽视沥青等胶结材料与水分的交互作用,基于多孔特征在宏观尺度上相似的假定,采用土体水分特征曲线或者依饱和度折减的方式确定沥青混合料水分特征曲线,并借此计算沥青路面的非饱和渗流响应,致使分析结果的准确性有待商榷。因此,明确沥青混合料水分特征曲线的基本性质,并建立相应的数学模型十分必要。 本文基于控制吸力的脱湿实验,结合X射线断层扫描和数值模拟手段,开展非饱和沥青混合料水分特征曲线及其模型研究。探讨沥青混合料中基质吸力的作用特征,重点揭示水分特征曲线的关键性质及影响机制,进一步构建适用于沥青混合料的水分特征曲线数学模型,基于此明确饱和与非饱和分析方法对沥青混合料渗透特性的影响。主要的研究工作和结果如下: 借助恒定控制基质吸力的减湿过程,选择失水量、失水速率和平衡状态失水量作为指标,分析了饱和沥青混合料减湿时程的变化规律,探讨了材料密实状态、混合料类型、集料岩性和胶结料类型对基质吸力调控过程的影响,并进一步明确了减湿过程的环境调节效应,发现材料孔隙结构特征变化对于沥青混合料吸力作用特征具有显著影响,而组成材料的影响较低。 利用逐级调节基质吸力的脱湿方法,获取了沥青混合料由饱和到干燥全过程水分特征曲线,探讨了密实水平、混合料类型、胶结料种类、集料岩性、冻融循环、轴向应力水平和干湿交替等多个因素对沥青混合料水分特征曲线的影响,明确孔隙结构差异是影响沥青混合料水分特征曲线的关键因素,据此进一步讨论了沥青混合料孔径分布状况与水分特征曲线的内在联系,初步揭示了沥青混合料水分特征曲线形成的物理机制,指出优势孔径决定水分特征曲线转化段的形成。 依据多孔介质水分特征曲线典型模型和沥青混合料基质吸力-饱和度离散关系的总体特征,归纳提出了适于描述沥青混合料水分特征曲线的数学模型,实现了沥青路面非饱和渗流理论分析关键参数的构建。在此基础上,对比分析了饱和参数与非饱和参数对沥青路面渗流过程理论计算的差异,说明了沥青混合料水分特征曲线模型对沥青路面渗透特性的影响。 本文阐明了非饱和沥青混合料水分特征曲线基本性质并构建了相应数学模型,将为沥青路面渗流行为理论研究及服役性能演化分析提供关键参数。

关键词： 浓缩磷脂   脱油   反胶束   振荡流   数学模型  

摘要： 卵磷脂由于其表面活性和抗氧化活性而广泛用于食品、化工等行业。传统卵磷脂提纯方法为丙酮萃取法,但是过量的丙酮可能发生缩合反应生成异亚丙基丙酮,对人体造成危害。膜分离技术具有能耗低,收率高等优点,在水处理、食品浓缩等领域有着广泛的应用。本课题利用反胶束原理并耦合振荡流超滤实现浓缩磷脂脱油,主要研究内容如下: （1）卵磷脂反胶束形成机理及规律探索,结果表明磷脂在非极性溶剂的环境中可形成反胶束结构,其在尺寸上与油脂有着明显差异。同时,反胶束粒径与溶液极性、进料浓度和温度有关。磷脂在极性0-2.9范围内的溶剂中均可以形成反胶束,且随着极性减小,反胶束粒径逐渐增大,在极性为3.4-6.9范围内的溶剂中,磷脂不能形成反胶束;磷脂在磷脂浓度为0.1-50 wt%、温度20-40℃范围内都可以形成反胶束,且磷脂浓度越大、温度越低,反胶束的粒径越大。 （2）基于超滤膜分离方法,对磷脂反胶束溶液脱油过程和膜污染机理进行了系统的研究。结果表明,在50 k Da聚醚砜膜（PES）、0.30 MPa、1 m L·min-1、60℃、进料溶液9.1 wt%、0.15 m、回流比20:1的条件下,所得磷脂含量为84.97%,收率为96.4%,膜通量为4.65 m·s-1。其次,进行膜稳定性性能研究,结果表明,聚醚砜膜在分离过程中具有良好的膜通量恢复性。最后,进行膜污染机理研究,结果表明磷脂的存在增加了膜表面疏水性,促进磷脂脱油过程进行;膜污染主要归结于在膜表面形成卵磷脂凝胶层及小分子磷脂在孔道内的附着,但经过正己烷清洗后可恢复其膜分离性能,说明膜污染因素是可逆的。 （3）探究振荡流技术对浓缩磷脂脱油过程的作用机理,结果表明,与传统错流膜分离相比,耦合振荡流技术可以有效提高膜通量和磷脂含量,且随着振荡强度的增加,膜通量和磷脂含量先增大后减小。主要原因是耦合振荡技术可以有效地破坏凝胶层和浓差极化现象,延缓膜污染。 （4）建立浓缩磷脂脱油过程无振荡和振荡数学模型,对膜通量进行预测。基于二维浓差极化模型,建立无振荡膜通量数学模型,结果表明,相比于扩散效应速率,膜通量主要受对流效应速率控制,且该模型可以很好地预测不同操作条件下的膜通量。同时对无振荡数学模型进行修正,通过引入速度比,得到振荡数学模型,该模型可以很好地预测不同振荡条件下的膜通量。 本文阐明了反胶束形成机理和振荡流技术对脱油过程的作用机理,对膜分离技术工业化生产磷脂粉末具有重要意义。

关键词： 船舶辅锅炉系统   数学模型   故障排查   可视化仿真   评估算法  

关键词： 人工湿地   多环芳烃   赋存特征   归趋   数学模型  

摘要： 人工湿地作为一种低成本且环境友好的生态系统,近年来在净化污水处理厂出水方面获得了较为广泛的应用。多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是污水处理厂尾水中一种典型的具有毒性和致癌性的有机污染物。一旦其进入人工湿地将会首先蓄积在沉积物中,并可能因环境条件的变化重新释放到地表水中,对人工湿地水生生态环境造成严重威胁。因此,研究人工湿地PAHs的赋存特征对优化人工湿地建设,加强PAHs风险控制意义重大。围绕上述问题,本论文以天津滨海工业带某典型人工湿地为研究对象,在实测数据的基础上,借助构建的新型数学模型,深入探究了PAHs在人工湿地不同环境介质中的赋存特征及归趋。研究结果如下:(1)整个人工湿地根据每个处理单元功能的不同可以划分为入水口、潜流湿地、表流湿地、景观湖和出水口。夏季沉积物、地表水和芦苇中PAHs的浓度分别为620～4277 ng/g、114～443 ng/L和74.5～362 ng/g。冬季沉积物和地表水中PAHs的浓度分别为44.1～1242 ng/g和27.5～112 ng/L。夏季沉积物(1675 ng/g)和地表水(255 ng/L)中PAHs的平均浓度高于冬季(417 ng/g和61.2 ng/L)。(2)夏季和冬季分别有11种PAHs和9种PAHs呈现出从沉积物到水的净通量。夏冬两季各环境介质中PAHs的来源主要为化石燃料燃烧等各种燃烧源以及石油泄漏等非燃烧源。夏季沉积物中的PAHs来自于化石燃料燃烧的比例(100%)高于冬季(82.4%)。夏季地表水中的PAHs来自于化石燃料燃烧的比例仅为72.5%,而冬季为86.2%。(3)冬季地表水和沉积物中PAHs的毒性水平均明显低于夏季。根据风险熵(RQ)值得到的生态风险结果,夏季入水口处沉积物中的PAHs为高生态风险,其余功能区为中等风险。冬季各功能区沉积物中的PAHs均为低生态风险。至于地表水,夏冬两季的生态风险水平均为低风险。沉积物中致癌类PAHs的致癌风险极低,部分功能区地表水中的PAHs达到了中等致癌风险甚至高致癌风险。7种PAHs的HI值均小于1,表明其非致癌风险可以忽略。Ba P应成为重点监测的对象。(4)本研究构建的数学模型所模拟的结果与实测数据之间的偏差处于可以接受的范围(小于0.7个对数单位)。模拟分布图显示,沉积物中的PAHs主要分布在入水口、表流湿地和景观湖,而地表水中的PAHs主要分布在潜流湿地、表流湿地和景观湖。芦苇中的PAHs主要分布在表流湿地。整个湿地对PAHs的去除效率约为40.2%。

关键词： 电容式传感器   圆台微结构   分布优化   数学模型  

摘要： 随着物联网技术和人工智能的快速发展,柔性电子器件引起了人们极大的关注。电容式柔性压力传感器在可穿戴健康监测设备、触觉反馈、人机交互、电子皮肤等领域具有广阔的应用前景。研究表明,敏感层微结构化是提高电容式柔性压力传感器灵敏度的有效策略之一。目前,敏感层微结构的尺寸及类型优化受到加工方法及加工条件的限制,传感性能的进一步提高存在极大挑战。有研究发现敏感层微结构的非均匀分布可提升传感器灵敏度,但介电层微结构分布因素对传感性能的影响缺乏深入系统的研究。因此,本文以微结构分布优化的电容式柔性压力传感器为研究对象,就微结构分布优化的数学模型、传感器制备及表征、传感性能测试及传感器应用等方面进行系统性研究,为电容式压力传感器设计提供了一种新的思路。本文主要研究工作具体如下:(1)等效量化介电层微结构分布因素,建立微结构分布优化的传感器数学模型,实现传感器灵敏度预测。基于大量不同微结构分布方式的传感器灵敏度预测结果,选择预测值最高、中等、最低的三种传感器进行进一步的仿真和分析,探究敏感层微结构分布方式在不同的尺寸参数下对传感器灵敏度的影响。(2)采用紫外激光制备微结构敏感层,分析激光加工参数对不同分布的敏感层微结构尺寸与形貌的影响,对比分析敏感层不同微结构分布对传感性能的影响。结果表明,经过微结构分布优化灵敏度预测值最高的传感器Sensor Y1在30 kHz,100 mm/s的加工条件下,传感器灵敏度为1.68 kPa-1(0-60 Pa),相比微结构均匀分布的Sensor Y4灵敏度提高了 112.7%,响应/恢复时间为300ms/400 ms,检测限为2.3 Pa,迟滞误差为5.3%,具有良好的传感性能。(3)引入次级微结构对Sensor Y1进一步优化后制备的多级微结构传感器Sensor Y6 灵敏度为 1.21 kPa-1(0-90 Pa),迟滞误差为 5.7%,与 Sensor Y1 相比线性范围提升50%,此外传感器动态响应性能也得到进一步的提升,实现传感性能的选择性调控。(4)最后,将微结构分布优化的传感器在语音识别、弯曲检测、呼吸监测、接触式与非接触式测试、表情监测等五类应用场景中进行测试,均具有良好的应用效果。此外,由四个传感单元组成的传感阵列展现了对空间分布的压力负载良好的识别效果。

关键词： 清选损失   组成成分   分布规律   高速摄影   数学模型  

摘要： 随着我国大豆机械化收获的日益成熟,对大豆收获清选损失在线检测需求也日益增强,目前我国大部分联合收获机通过安装清选损失物料检测传感器来检测清选损失情况,由于对清选损失物料分布规律的研究还处于起步阶段,清选损失物料检测传感器的安装位置及角度尚不明确,所以导致清选损失检测不准确,因此有必要对清选损失物料分布规律进行研究。本文针对大豆联合收获机清选损失分布不明确的情况,设计了一台风筛式清选装置清选作业参数可调式清选损失物料分布规律检测试验台,分析了清选损失物料在不同清选参数情况下的分布规律以及清选抛出物组成成分并进行了清选损失物料分布规律的台架试验,为谷物联合收获机籽粒清选损失传感器安装位置及角度提供数据参考。主要研究内容包括:(1)清选筛后方抛出物物理特性的试验研究:利用PS-20型物料悬浮速度试验台对大豆籽粒、豆荚、轻质杂余、短茎秆(0～60mm)、长茎秆(60～120mm)排出物成分进行了飘浮速度试验,得出其飘浮速度:大豆籽粒为11.2～16.8m/s、豆荚、轻质杂余为5.0～6.0m/s、短茎秆(0～60mm)为7.2～13.0m/s、长茎秆(60～120mm)为8.4～14.2m/s;利用大豆水分测量仪与电热鼓风干燥箱分别测得大豆籽粒平均含水率为6.1%,大豆茎秆平均含水率为10.3%。(2)多参数可调式清选损失分布检测试验台结构设计:为了研究清选排出物料的组成成分,清选损失籽粒在清选筛尾筛后部的分布规律,并确定籽粒损失监测传感器在谷物联合收获机上的最佳安装位置。设计一台风筛式清选装置清选作业参数可调式清选损失物料分布规律检测试验台。该装置包含由输送装置、清选装置、罩壳、接料装置、动力输入装置、调控装置等装置组成;该装置可以实现试验参数(风机转速、振动筛曲柄转速、鱼鳞筛筛片开度、尾筛高度)的实时调节,为清选损失物料在不同清选参数情况下的分布规律以及清选抛出物组成成分研究以及台架试验奠定了装备基础。(3)清选筛后方抛出物组成成分分析:清选筛尾部抛出物主要由饱满籽粒、豆荚、杂余、短茎秆(0～60mm)、长茎秆(60～120mm)等组成。其中长短茎秆落到距排出口0～100mm处,占抛出物总质量比11.7%;轻质杂余、豆荚被吹的较远距排出口300mm及后方处,归为杂余类占抛出物总质量比84%;清选损失大豆籽粒仅占抛出物总质量的5%,主要分布在距排出口0～260mm处。(4)单因素试验分析:选取风门开度、鱼鳞筛开度、振动筛频率和尾筛高度4个因素进行单因素试验,大部分损失籽粒分布在距清选排出口垂直距离0～260mm,并往后递减的趋势,且损失籽粒分布在两侧部分即距清选排出口两端垂直距离0～130mm,并往中间递减,即在清选排出口后0～260mm的两侧0～130mm处损失籽粒最为集中。确定了籽粒质量比例沿X轴的分布概率模型和籽粒质量比例沿Y轴的分布概率模型,各参数对籽粒损失质量无显著影响。确定了大豆清选试验台作业状态最优、清选损失籽粒分布最为集中的清选检测最佳参数范围:风机转速为1400r/min～1600r/min、振动筛频率为320r/min～480r/min、鱼鳞筛开度为20°～30°、尾筛高度为15mm～25mm。当风机转速为1500r/min、振动筛频率为400r/min、鱼鳞筛开度为25°、尾筛高度为20mm,在这个作业参数下籽粒损失质量比最低,高于此作业参数清选损失籽粒分布向后远离抛出口偏移,低于此作业参数清选损失籽粒分布向前靠近抛出口偏移,且风机转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度、尾筛高度对籽粒清选损失分布影响效果依次减小。(5)多因素试验分析:利用Box-Behnken中心组合试验设计方法,分析研究了大豆清选装置主要作业参数对损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布的影响规律并建立了数学模型。对损失籽粒总质量比影响较大的因素有:风门转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度;对轴损失籽粒峰值量分布影响较大的因素有:风门转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度;对轴损失籽粒峰值量分布影响较大的因素有风门转速、振动筛频率、鱼鳞筛开度、尾筛高度。运用Design-expert 10.0对损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布进行二次回归方程优化并求解,得到最优清选损失分布检测参数为:风机转速为1549r/min,振动筛频率为338r/min,鱼鳞筛开度为27°,尾筛高度为17mm。此时损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布分别为0.26%、0.08%与0.05%。通过试验验证得出:损失籽粒总质量比、轴损失籽粒峰值量分布、轴损失籽粒峰值量分布的百分比平均值分别为0.252%、0.07%与0.04%,最优值与试验值误差为1%、0.8%与0.9%,均低于国家标准。(6)高速摄影验证实验:高速摄影机与计算

关键词： 初中物理   物理课堂   自制教具  

摘要： 物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程,教学过程中要注重对学生学习兴趣、探究能力和创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养。实验是物理教学的基础,是建构学生认知的重要途经,而在实际教学中,由于地方课时安排、学校资源设备、传统教育中“重理论轻实验”的思想等多方面的原因,存在着教师不能很好地将实验融合进课堂结构中、学生学习兴趣不高、自制教具整合性差等问题。本论文选取了义务教育阶段的物理教学,对其进行了自制便携式趣味教具方向的研究,旨在通过这些统筹性高、一具多用,且能够有机地融入课堂教学的便携式演示教具,帮助教师在有限的时间内,激发学生学习的兴趣,构建学生对学科知识的认知,搭建起高效的课堂。本论文共分为六章。第一章是绪论部分,介绍研究背景、国内外研究现状和研究内容。通过分析,发现在实际教学中存在的种种问题。这些问题对教师提出了更高的要求,需要教师创造性地进行教学研究和实践。自制教具的开发和使用恰好可以满足这一要求,这也符合当下国内外研究的大方向和大趋势。由此,确定了本论文的研究方向,即,在便携性和一具多用上设计和改造趣味性、统筹性高的自制教具,以期实现教具融入和贯穿堂课教学全过程。第二章是对于有关理论基础的叙述,包括学习动机理论、多方面兴趣理论、建构主义学习理论和初中阶段青少年心理发展特点。提高分析研究和不同角度上的探讨,发现,无论是从创造问题情景、激发学生的学习动机,还是帮助学生对物理知识进行内化吸收、生成生活化的物理思想,自制便携式趣味教具的使用都具有良好的促进作用。第三章是概念界定。首先,对自制教具和自制便携式趣味教具作了界定。从设计理念上来看,自制教具也并非需要制作者完全得从无到有的创新。模仿和改进类自制教具也能在教学中发挥出不俗的作用;最后提出在制作时要遵循科学性、直观可见性、趣味性和简单性等原则。第四章是本论文的核心部分,对初中阶段物理教学中使用到的自制便携式趣味教具案例进行了研究。首先对初中物理课程标准(2011版)中规定的科学内容中二级主题的出现次数进行了统计,并确定研究了主题;然后,具体介绍了三个系列的便携式自制趣味教具,分别是,“光与电”系列、压强系列、静电系列。对于每个系列的自制教具,本文都给出了详细的选题思路、制作原理、制作方法、教具现象、优点和创新;最后,撰写了将其完整地应用于一整堂课中不同环节的教学设计。第五章是教学效果分析。在实践过程中,笔者对以上便携式自制趣味教具进行了不同形式的应用。利用数据分析软件,对学生的客观成绩进行了效果检测。发现经常使用自制教具来协助教学的班级的成绩要优于不使用自制教具的班级。为了更进一步弄清这种差异产生的原因,对学生进行了问卷调查,发现自制教具的使用确实能够提升他们对物理的学习兴趣,形成更加生活化的物理观念。第六章是研究的总结与展望。分析了本研究所做工作的局限和有待进一步完善的问题,展望了各式各样的自制教具对物理教学的帮助和提升。本着推进教育现代化,建设教育强国,激发学生物理学习兴趣,同时搭建高效课堂的共同目的,希望本研究对物理教育教学研究和实践提供参考和帮助。

关键词： 全向离场   数学模型   自动化   飞行程序   评估  

摘要： 通过区块划分将全向离场各个区域进行数字化建模,引入自动化计算技术,实现全向离场保护区的自动化绘制与评估,为机场离场程序的分析及净空管理提供参考。

关键词： 玉米   储藏   品质   主成分   数学模型  

摘要： 玉米具有后熟性,在收获后仍具有一定生命力,储藏过程中品质必然会发生劣变,劣变玉米的营养价值、经济价值会大幅降低,所以保障玉米在储藏过程中的优良质量尤为重要。有研究表明,玉米在储藏过程中受储粮环境的综合影响会发生品质变化,如在高温、高湿的储藏条件下玉米脂肪酸值会明显升高。因此,需探究不同仓储条件对玉米品质变化的影响,分析产生影响的原因,建立合理的玉米品质综合对比体系及预测模型,为粮食企业的仓储工作提供理论参考、为国家粮食安全保障工作做出一份贡献。本文采用不同仓型储藏同一批玉米,通过分析储藏过程中处于不同仓储条件下玉米的宜存判定指标、质量指标、卫生指标数据变化趋势,并利用数据处理软件分析建立玉米品质综合评价数学模型及预测模型。得到的主要结论如下:1.不同仓储条件对玉米宜存判定指标变化有影响。在储藏过程中,不同仓储条件对玉米的色泽、气味变化无显著影响;浅圆仓和平房仓下层为保持品尝评分值和脂肪酸值的最佳仓储条件,在短期储藏过程中两项指标无明显变化,在储藏420天后品尝评分值平均下降约3分,脂肪酸值上升约3.3g/100g。2.不同仓储条件对玉米质量指标变化有影响。在储藏过程中,不同仓储条件对玉米的杂质无显著影响;浅圆仓中、下层和平房仓下层为保持容重、水分和霉变的最佳仓储条件,在储藏过程中三项指标变化缓慢,储藏420天容重平均下降约3g/L、水分下降约0.5%、霉变粒率上升约0.1%;平房仓和罩棚仓为控制玉米不完善粒比重的最佳仓储条件,在储藏420天平均上升约0.2%。3.不同仓储条件对玉米卫生指标变化有影响。浅圆仓和平房仓下层为维持玉米卫生指标的最佳储藏条件,在储藏420天过程中,玉米赤霉烯酮上升约7mg/kg、呕吐毒素上升约150mg/kg、黄曲霉毒素B1无增长。4.分析得出玉米品质综合评价数学模型为:Y=0.285ZX脂肪酸值+0.289ZX容重+0.258ZX水分+0.301ZX杂质+0.235ZX不完善粒+0.255ZX霉变+0.280ZX品尝评分+0.275ZX玉米赤霉烯酮+0.312ZX呕吐毒素+0.236ZX黄曲霉毒素B1。5.计算得到不同仓储条件下玉米储藏过程中脂肪酸值和容重的预测数学模型:F_t=F0+a+b t+c t2+d t3;B_t=B0+a+b t+c t2+d t3式中a,b,c为公式对应系数。

关键词： 电弧增材制造   步进填丝   双脉冲TIG   数学模型   成形精度  

摘要： 电弧增材制造技术(Wire and arc additive manufacturing,WAAM)因其具有沉积效率高、材料利用率高、生产成本低等优点,非常适合大型复杂金属零件的快速近净成形。但是基于常规焊接方法发展而来的电弧增材制造技术,因自身存在电弧-熔滴-熔池间的强耦合、非线性时变交互作用及与外部环境复杂的热交换等特点使得成形过程稳定性难于控制,成形表面质量粗糙、尺寸精度低、残余应力大、组织性能存在各向异性,严重限制着其在现代工业领域内大尺寸零部件高效低成本制造中的应用。针对WAAM因存在电弧-熔滴-熔池间的强耦合造成的成形件成形精度低和表面质量粗糙等问题,本研究提出步进填丝双脉冲钨极氩弧焊(DP-TIG)的电弧增材制造方法,采用步进送丝、低脉冲电流群形成熔池和高脉冲电流群熔化焊丝形成熔滴的方式实现电弧-熔滴-熔池系统的热-质传输解耦,提高增材成形精度。为此,组建了步进填丝DP-TIG电弧增材制造实验系统,开展了以下研究并在本文实验条件下取得了重要研究成果。首先,研究了双脉冲电流对熔池动态行为和成形件微观组织的调控作用,实验证明双脉冲电流对熔池几何特征尺寸和熔池热过程变化具有良好的调控能力。在此基础上,分析了步进填丝DP-TIG电弧增材制造单层单道和多层单道的增材形貌特征以及不同送丝方式对步进填丝DP-TIG电弧增材制造过程的影响。其次,针对步进填丝DP-TIG电弧增材旁轴送丝过程中熔滴过渡稳定性差的问题,建立了步进填丝DP-TIG电弧增材熔滴过渡过程的数学模型,仿真研究了送丝速度、送丝角度、高脉冲电流群和焊接速度对熔滴过渡行为的影响规律,分析了不同参数下熔滴过渡位置的规律并通过实验验证了模型的准确性。与其他参数相比,送丝速度对熔滴过渡位置的影响最显著,在增材过程中可以通过调整送丝速度来保证熔滴过渡的稳定性。最后,通过实验分析多层单道增材过程中熔池动态演变过程,发现熔池边界失稳主要是由热积累作用下熔池温度过高导致。因此,为减小热积累效应对增材过程稳定性的影响,建立步进填丝DP-TIG电弧增材熔池热平衡数学模型,采用将热积累转化为熔池热输入的思路,在不影响传质过程稳定性的前提下,调节低脉冲电流群来降低熔池整体热输入,保证熔池系统的稳定。为了保证成形过程稳定性精确可控,对原有的反馈调节过程进行改进,将调节低脉冲电流群变为实时调节焊接速度,结果表明,调节过程改进后增材过程稳定性和成形精度有了进一步的提高。