基于光纤传感技术的泥石流冲击力测量系统与反演方法

目前水槽实验一般采用压电式压力传感器测量泥石流冲击力,这种传统测量模式的电信号易受电线阻抗效应的影响,且没有考虑测量装置受冲击变形对测量结果所产生的影响。针对以上问题,基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术,设计了悬臂梁式泥石流冲击力测量系统; 基于泥石流的宾汉体模型和受冲击体的本构关系,构建了包含中心波长最大偏移量、结构材料弹性模量和流深的泥石流最大冲击力反演公式。依据测量系统的力-光耦合效应设计水槽实验,开展了7组不同密度(1.8、1.9、2.0 g·cm^-3)的冲击实验工况。结果表明:①数据之间呈现较好的规律性,光纤布拉格光栅中心波长最大偏移量随着密度的增加而增大,同一密度下光纤布拉格光栅中心波长变化过程与泥石流冲击过程相吻合,从而验证了冲击力反演模型和测量系统之间具有良好的适应性; ②冲击力峰值为30.75～74.06 kPa,冲击力系数为0.92～1.95,与泥石流冲击特性相吻合,进而验证了本测量系统在克服传统压电式压力传感器自身缺陷的同时,亦能实现冲击力的稳定可靠测量。     

基于多速度元胞自动机的海洋平台人员疏散

为了研究海洋平台人员疏散过程,定量评估疏散方案的合理性,基于元胞自动机模型开发适用于海洋平台人员逃生疏散的仿真系统,提出在离散模型中精确考虑多种人员速度的方法. 使用真实海洋平台疏散实验数据校核模型参数,并对比商业软件maritimeEXODUS的计算结果,验证仿真系统的可行性. 从疏散时间和出口使用效率对无烟和有烟场景下的人员疏散结果进行对比和量化分析,并提出优化方案. 结果表明：有烟环境不仅折减人员移动速度,延长疏散时间,更会影响人员的路径选择,导致疏散不平衡.     

一种基于VINS/FINS组合导航方法

针对视觉惯性组合导航系统中微惯性器件精度偏低,以及足部惯性导航系统航向角误差可观测性差的问题,研究了一种基于上述两种系统的信息双向融合的导航定位方案. 该方法的系统结构由安装于双足步行机器人躯干部分的惯性导航系统和安装于其足部惯性导航系统两部分组成. 惯性导航系统通过视觉同时定位与地图构建数据融合方法可以获得相对准确的航向角,足部惯性导航系统利用零速修正后的位置信息实时修正惯性导航系统中的低精度惯性器件误差,从而构建视觉与惯性信息双向融合的组合导航系统结构. 实验结果表明,该组合导航方案可以有效提高双足步行机器人的航向精度和定位精度.     

管无芯弯曲中塑性变形规律的研究

通过大量管材弯曲试验,分析了沿弯曲线的切向和管壁厚方向的应力应变状态,给出弯管内、外侧管壁厚变化量和切向应变的近似计算公式。在后续试验的基础上,逐步将修正公式适用于实际生产。同时,为管材弯曲成形机理研究作了相应的基础准备工作。     

不锈钢管件无模拉伸实验研究

对不锈钢管件无模拉伸变形时壁厚变化进行了实验研究 ,分析了不锈钢管件无模拉伸时壁厚变化的影响因素及影响规律。确定了不锈钢管件无模拉伸时壁厚变化经验公式。实验结果发现 ,不锈钢管件无模拉伸时 ,壁厚变化tf/t0 与Dif/Di,D0 f/D0 ,1-RS的值成正比 ,即 :tf/t0 =k1Dif/D0 =k2 D0 f/D0 =k3 1-RS。对于薄壁不锈钢管件 (当t0 /D0 <0 1)无模拉伸时 ,k1=k2 =k3 =1。     

六足步行机器人的设计研究

迈步行走方式是一种具有广泛应用前景的地面推进方式。本文提出了一种采用液压驱动的缩放式腿机构的结构设计，并针对六足行走方式，完成了液压驱动原理设计及PLC控制设计。     

脱硫废水旋转喷雾蒸发特性实验研究

脱硫废水旋转喷雾干燥技术是一种利用热烟气蒸发脱硫废水的零排放技术。开展了不同悬浮物（SS）含量的脱硫废水原水以及经浓缩的高盐废水的蒸发实验,采用可视化手段观察了脱硫废水在干燥塔内的蒸发特性,考察了脱硫废水喷雾蒸发过程中停留时间、进口烟气温度、气液比对蒸发特性的影响。结果表明,旋转喷雾蒸发工艺对高盐、高SS含量等复杂脱硫废水组分具有较佳的适应性;脱硫废水从旋转雾化器喷出后迅速蒸发,主蒸发区在雾化盘下方0.75~1.00 m区域内;随后是蒸发析出的未干盐分及未完全蒸发的废水液滴进一步蒸干至含水率低于2 %;烟气在喷雾干燥塔内的停留时间需要维持在20 s以上才能保证塔出口灰分含水率低于2 %;入口烟气温度越高,其塔底及塔出口的灰分含水率越低,在气液比为12 000 m³/m³（标准状态）的废水工况下,入口烟温为280 ℃时已经难以保证废水液滴良好蒸发;在入口烟气温度为340 ℃、气液比大于10 000 m³/m³（标准状态）时,塔底灰分含水率小于2%,蒸发效果良好。     

TiCN基硬质合金刀具切削性能与切削机理研究

通过系统地切削试验，研究了TiCN基新型硬质合金刀具在耐磨性、抗冲击性、切削力、刀一屑摩擦系数、加工表面质量等方面的切削性能特点；并通过一定的理论分析，探讨了TiCN基硬质合金综合性能优越的切削机理。研究所得大量切削试验数据及回归经验公式等，可供TiCN基硬质合金刀具推广应用时参考。     

虚拟PLC实验软件的设计与实现

分析目前PLC实验教学的不足,提出将计算机技术应用到PLC实验教学中,利用虚拟的PLC进行虚拟实验的构想。对系统基本功能要求进行分析的基础上将系统划分为四大模块,然后讲述这几个模块的实现思路和方法,最后对本文设计工作进行了总结。     

碳含量对430不锈钢组织的影响

应用热模拟试验方法,分析了C含量分别为0.029%和0.100%的两种铁素体不锈钢SUS430在加热到1150-1250℃的组织变化。通过热模拟试验发现,碳含量较高的430H试样,在较低温度（1150℃）下加热时会进入两相区;而碳含量较低的430L试样即便在较高温度（1250℃）下加热时不会进入两相区,保持单相的铁素体组织。在碳含量控制较低的情况下,加热温度和保温时间对晶粒尺寸的影响都在正常范围之内,但保温时间不宜太长,模拟试验中以10 min为宜,可以根据能耗和效率以及后续加工的要求进行选择。