盾构刀盘振动掘削动力学建模与仿真研究

研究主动振动激励对盾构刀盘掘削的推进力及扭矩的影响。在加振动激励影响下,刀具与土体接触状态变化和土体结构参数不稳定,实现了盾构刀盘振动掘削减阻的效果。在数值模型中,土壤失效采用Drucker-Prager破坏准则,利用LS-DYNA软件建立了刀盘掘削土壤有限元动力学模型。刀盘在推进和圆周旋转方向分别施加主动余弦激振,对掘进过程中的刀盘推进力及扭矩曲线做了数据分析。结果表明,在旋转方向施加主动振动,掘削阻力随振幅增加而减少,能耗随振幅增加而增加。在16组正交试验中推进力、扭矩、能耗均减少。单独在旋转方向施加21.2×10~(-3) rad振幅,15 Hz的余弦激励可以实现推进阻力减少24.4%,扭矩减少22.3%,能耗增加4.3%。同时在推进方向施加0.254 mm振幅,10 Hz振动频率和旋转方向6.36×10~(-3)rad以及20 Hz振动频率下,推进力减少1.3%,扭矩减少6.5%,能耗减少1.5%。     

农机扶手有限元正交优化方法及应用

针对复杂参数结构优化过程中模态分析方案过多问题,结合模态分析和正交试验法的特点,提出有限元正交优化分析方法,通过对结构有限元模态分析方案的正交试验规划,大幅度减少分析样本数量;同时试验数据的分析结果可确定各试验因素的较好水平及各因素对振动性能的影响,通过改变敏感参数来快速实现机械结构振动特性的改变。最后以小型农机扶手为例,将扶手的一阶振动频率由41.7 Hz变为71.379 Hz,避开了人手的敏感频率范围,优化及试验结果证明了该方法的有效性及可行性。     

采取工程措施增加三峡库区城镇迁建环境容量

三峡库区受淹没影响的城市有２座，县城１１座，集镇１１６个。其中全淹县城有８座，集镇５５个，这些城市均需进行迁建，任务十分艰巨。由于三峡库区特殊的地理环境，使得城镇迁建用地十分紧张。按三峡库区城镇迁建规划、其规划人口共达８２．４３万人，规划用地５８０２．０３ｈｍ＾２。要解决土地资源紧缺的矛盾。必须采取工程措施以增加环境容量三峡库区现在所采取的工程措施主要为修建防护工程。仅万县市就修建辽龙宝河、驷马桥     

考虑积温效应的短期负荷组合预测方法

给出了积温效应的量化公式,提出了考虑积温效应的小波变换与神经网络负荷组合预测方法.该方法首先通过小波变换,把负荷序列分解为不同频段的趋势性负荷子序列和细节性负荷子序列;采用BP神经网络对各子序列分别进行建模和预测,对趋势性负荷子序列加入了积温系数等特征参数;最后由小波重构得到负荷序列的最终预测结果.该方法考虑了积温效应...     

耦合弯曲-剪切载荷L型压电振子的低宽频特性

针对传统的压电能量采集装置固有频率高、工作频率范围窄及能量转换率低的问题,基于Timoshenko梁理论提出耦合弯曲-剪切载荷的L型压电振子,研究基于L型压电振子的复合压电结构的能量采集特性. 根据无线传感器的作业环境特点,研究L型悬臂梁的长度、宽度及延伸段长等因素对压电能量采集频率、输出电压峰值及能量转换效率的影响规律. 组合不同尺寸L型压电悬臂梁,研究设计回字形布局的阵列式复合振子. 经仿真分析与实验验证结果可知,在0~250 Hz低频环境下,能量采集频率为28~36 Hz、61~68 Hz、92~99 Hz以及103~111 Hz,较等尺寸传统阵列式压电复合振子覆盖频率平均提升了260%.     

计及谐波因素的配电网损耗量化计算与建模仿真

准确的线损计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础.配电网谐波污染日趋严重,因谐波因素导致配电网运行状态及设备参数发生较大变化,由此产生的附加损耗已不容忽视.在分析传统线损计算方法的基础上,系统分析了谐波对配电变压器及线路损耗的影响机理.通过引入输电线路交流电阻系数和变压器谐波损耗因子,提出一种计及谐波因素的线损计算模型,并结合典型配电变压器及线路,完成谐波对其损耗影响的量化计算.最后通过建模仿真,验证了模型的有效性和准确性.     

地区电网日负荷预测系统开发研究

设计了地区电网日负荷预测软件系统,给出了系统的软件结构,介绍了软件主界面的设计方法、数据库及其管理模块的功能及所使用的负荷预测算法。该系统形象直观、使用方便,能有效提高日负荷预测的精度和效率。     

基于设计模板的产品快速配置设计方法研究

针对现有配置设计中客户需求与实际配置结果存在的差异,提出了利用设计模板实现产品快速配置的设计方法.为规范客户需求描述,在建立客户需求模型的基础上,以需求指标及其权重在模板定义域范围内对相似实例进行匹配.产品的静态拓扑结构、约束关系和动态信息传递关系用有向图来表达,并将有向图分解为子图的形式来表示产品的多层结构关系.用图论和基于规则推理方法实现了产品的快速配置,并对配置结果进行客户满意度评价.以小型农业作业机产品为例,验证了配置设计方法的可行性.     

基于光滑粒子流体动力学仿真的板结土壤深旋耕技术

针对中国南方丘陵、尤其是茶园板结土壤的特点,提出采用正反旋耕相结合进行土壤切削的方法,并设计反旋凿切和正旋旋耕相结合的板结土壤深松作业机具.为实现小功率的板结土壤深松作业,利用光滑粒子流体动力学有限元法研究反旋凿切土壤的物理过程,构建土壤高速凿切的有限元数值仿真模型;同时结合正交试验设计和数值模拟技术,进行反旋凿切刀具的刀尖结构参数和土壤反旋凿切工作参数的有限元数值分析与优化.研究表明,利用反旋凿切进行板结土壤的切削,在选择合适的结构切土角、结构后隙角、机组前进速度和凿切刀旋转速度的合理匹配后,能有效降低板结土壤耕作机组的消耗功率、提高其工作效率,从而达到采用小型农业动力机具进行板结土壤深松作业的目的.     

丹江口库区公路复建规划设计与实践

河南省淅川县是南水北调（中线）丹江口大坝加高工程库区淹没涉及的大县,水库淹没对其公路交通网造成了一定影响。本着＂原规模、原标准或者恢复原功能＂的原则（＂三原＂原则）设计制定了淅川县水库淹没公路复建规划,但按此原则制定的规划并不能满足淅川县公路交通网＂十一五＂发展规划要求。通过对淅川县受淹公路S335线和X011线复建规划的个案分析,阐述了在淅川县水库淹没公路复建中,如何妥善处理按＂三原＂原则制定的移民补偿规划与考虑当地经济社会发展的公路交通网发展规划之间的关系,对水库移民规划中合理处理补偿与发展的关系进行了有益的探索。