Analytical models and laboratory measurements of the soil-tool interaction force to push a narrow tool through JSC-1A lunar simulant and Ottawa sand at different cutting depths

Excavation equipment for developing NASA’s lunar outpost must be carefully designed to reduce launch cost, minimize operation cost, and enhance reliability. Excavation equipment requires knowledge of the stresses and strains in the equipment caused by the forces experienced during excavation. The types of excavation anticipated indicate that blade tools would move the most material. There are several analytical models available to predict forces from blade tools interacting with soil; however, it is not clear which if any, can predict lunar excavation forces precisely enough. Consequently, we measured the forces to push narrow (2.5-cm wide) square and round rods through a control material, Ottawa sand, and JSC-1A lunar mare regolith simulant at different cut depths in a controlled laboratory setting. The measurement results were compared with the forces predicted by eight analytical models. The Zeng, Luth and Wismer, and the Qinsen and Suren models fit the measurements best, considering that our study was limited to pushing stimulant and sand with small rods. The results show that depth of cut has a dramatic effect on the soil-tool interaction forces. Consequently, lunar missions should use a series of shallow cuts to reduce equipment size and power requirements.     

Analysis of 16 phthalic acid esters in food simulants from plastic food contact materials by LC‐ESI‐MS/MS

An RP LC‐ESI‐MS/MS method for the determination of the migration of 16 primary phthalic acid esters from plastic samples has been developed using distilled water, 3% acetic acid, 10% alcohol, and olive oil as food simulants. Detection limits were 1.6–18.5 μg/kg in distilled water, 1.4–17.3 μg/kg in 3% acetic acid, 1.4–19.2 μg/kg in 10% alcohol, and 31.9–390.8 μg/kg in olive oil. The RSDs were in the range of 0.07–11.28%. The real plastic products inspection showed that only few analyzed samples were phthalates contaminated. Bis‐2‐ethylhexyl ester and dibutyl phthalate were the common items migrated from the plastic products into food and feeds, but the migration concentrations were far below the limits set by European Union (1.5 mg/kg for bis‐2‐ethylhexyl ester and 0.3 mg/kg for dibutyl phthalate).     

聚酯类食品包装材料中二氧化钛在食品模拟物中的迁移规律

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP–MS),在不同的模拟迁移条件(模拟物、盛放温度、接触时间、乙酸浓度、使用次数等)下,研究聚酯类食品包装材料中二氧化钛在6种食品模拟物(水、4%乙酸、10%乙醇、65%乙醇、正己烷和异辛烷)中的迁移规律。结果显示:食品模拟物的属性对迁移行为有显著影响,迁移量随温度的升高及时间的延长而增加,食品的酸性越强,二氧化钛的迁移量越大。因此需适量控制聚酯类食品包装材料的反复使用次数、盛放食品时的温度和时间以降低二氧化钛迁出风险。     

基于塑性损伤理论的PBX圆拱结构变形破坏分析

为研究PBX构件在复杂应力状态下的力学行为,采用塑性损伤模型对PBX圆拱结构在压缩条件下的变形与破坏过程进行模拟,分析了不同约束状态下PBX构件的承载能力、变形破坏过程与裂纹形貌,发现试件的承载能力随着端部摩擦的增强而提高,经过与实验结果的对比可知,当摩擦因数取0.2时模拟得到的失效载荷为908.9 N,与实验结果的平均值921.3 N最为接近.在约束状态下圆拱的承载能力有了较大提高,并且在裂纹出现后试件仍然能够继续承载.通过数值模拟可知端部约束条件抑制了试件的变形和裂纹的扩展.在强约束条件下试件发生了二次破坏,通过数值模拟再现了这一过程,通过与实验的对比发现数值模拟在描述裂纹形貌、载荷等方面有较好的结果.      

高效液相色谱法测定食品模拟物中十二内酰胺的研究

建立了食品模拟物中十二内酰胺的高效液相色谱测定方法。采用Acclaim C18色谱柱,以水-乙腈为流动相,梯度洗脱,于波长210nm处进行测定。在优化条件下,水基食品模拟物和橄榄油的线性范围分别为1.0～20.0mg/L、1.0～20.0mg/kg,检测限分别为0.5mg/L和0.5mg/kg,回收率为93%～105%。该方法可满足食品模拟物中十二内酰胺的测定。     

CL-20/Estane微球制备及其表征

利用溶液悬浮法和微凝胶分散性好的特点,以Estane作为粘结剂,CL-20为主体炸药,制备了CL-20/Estane复合炸药,并对其进行SEM、XRD、DSC以及撞击感度性能测试。结果表明Estane可以成功包覆在CL-20表面,所得颗粒为类球形小微球,粒径在50mm 左右。包覆后晶型仍为ε型,包覆后样品与细化的CL-20相比热爆炸临界温度提升了1.52℃,活化能提高了7.19 kJ.mol_-1,并且其撞击感度明显降低,特征落高(H₅₀)由细化CL-20的20.79cm增加到30.64cm,H₅₀数值提高了47%。     

纸基食品接触材料中4-肉桂苯酚和水杨酸对叔丁基苯酯向干性食品模拟物TenaxTA的迁移

以纸基食品接触材料中的4-肉桂苯酚(CP)和水杨酸对叔丁基苯酯(TBS)为模拟迁移物,对其向干性食品模拟物Tenax TA中的迁移规律采用超高效液相色谱结合荧光检测(UPLC-FLR)方法进行了研究。在不同温度下对CP和TBS的迁移动力学进行了考察,并对其在封闭环境和敞开环境下的迁移率进行对比研究。通过设计不同质量的Tenax TA接触直径为3.5 cm圆片样品的迁移试验,探索了迁移试验中合适的模拟物质量/接触材料面积比条件。系列试验结果表明,迁移物迁移时间越长,迁移温度越高,相应的迁移率就越高;在高的迁移温度下,迁移物在Tenax TA上的解吸会导致迁移率的下降;在封闭条件下CP和TBS的迁移率要高于敞开条件下的迁移率;迁移试验中,4.16 g/dm²的模拟物质量/接触材料面积比是利用干性食品模拟物进行食品接触材料暴露评估的合适的迁移试验条件。密闭条件下市售的8种食品接触材料干性食品模拟物迁移实验研究表明,TBS存在于用于包装坚果类食品的包装纸中,含量为15.54 mg/kg。     

多种群遗传算法在PBX本构模型参数识别中的应用

利用多种群并行结构对标准遗传算法SGA进行并行化处理,引入移民算子和精华种群形成多种群遗传算法MPGA,并设计了自适应交叉和变异概率对算法的收敛速度进行改进。结合ABAQUS软件和改进的多种群遗传算法,建立了材料本构模型参数识别方法。采用该方法对PBX炸药黏弹性损伤本构模型参数进行了模拟识别,并同基于标准遗传算法的参数识别方法进行了比较。结果证明,基于改进多种群遗传算法IMPGA的方法对克服算法未成熟收敛有显著的效果,识别结果更稳定。同时该方法的收敛速度更快,寻优能力更强,适合复杂非线性问题的优化,此方法可以被应用到其他材料本构模型的参数识别中。     

RDX基PBX的做功能力及JWL状态方程参数确定

为研究RDX基PBX炸药的做功能力并确定其爆轰产物的JWL状态方程参数,对RDX基PBX炸药和TNT炸药进行?50 mm标准圆筒实验,获得了圆筒膨胀位移和速度的时程曲线,对比得出RDX基PBX炸药的做功能力明显高于TNT炸药;基于能量守恒对实验数据进行非线性拟合,得到2种炸药爆轰产物的JWL状态方程参数。TNT炸药的拟合参数和通过AUTODYN软件计算得到的结果符合较好;将采用上述方法得到的RDX基PBX炸药爆轰产物JWL状态方程参数用于数值模拟,计算结果与实验值吻合较好,符合数值模拟标定JWL状态方程参数的要求。     

固定电话网络瘦身方案的研究与设计

为解决固定电话网络交换设备的冗余和数据提取问题,以华为C&C08程控交换机为背景,采用华为公司的TABLEBROWSE软件系统,研究和设计了一套固定电话网络的瘦身方案。该方案基于网络数据提取和割接命令脚本实现,解决了固定电话网络割接过程中存在的多种问题。与从97系统中提取数据的一般方法相比,该方案的数据实时性强,数据的准确率达到100%,所耗费的时间也缩短了一半。经过实际工作证明完全可行。