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基于双向广义距离变换的复杂环境铁路线路优化

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铁道学报 2017年第2期39卷 90-98页

作者：李伟蒲浩郑晓强中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

针对复杂山区线路-结构物-环境耦合约束条件下铁路线路优化问题,提出先生成多样化构架线、再优选并拟合成线位的两阶段法。将空间距离拓展为包含线路方案的工程、运营、环境影响等代价的广义距离,引入图像学中距离变换的概念求解最短路... 详细信息

针对复杂山区线路-结构物-环境耦合约束条件下铁路线路优化问题,提出先生成多样化构架线、再优选并拟合成线位的两阶段法。将空间距离拓展为包含线路方案的工程、运营、环境影响等代价的广义距离,引入图像学中距离变换的概念求解最短路径;再将线路-结构物-环境约束分为静态固定型和耦合伴生型两类,分治于距离变换的前中后三个阶段;设计动态自适应邻域模板和双向扫描策略,确保复杂约束条件下生成线路方案群;顾及约束,将构架线拟合为最终线路方案。实践证明,该方法在复杂环境下,无需预先给定控制点初始分布,可自动生成满足线路-结构物-环境复杂耦合约束的优化线路方案群。

关键词：铁路选线优化山区铁路距离变换

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复杂约束条件下铁路车站自动选址研究

铁道工程学报 2015年第9期32卷 6-12页

作者：蒲浩郑晓强李伟刘威中南大学长沙410075

研究目的:铁路线路优化正向着线站协同优化发展,而线站协同优化的基础是实现车站的自动选址,但现有成果对线路、车站、环境及结构物之间的复杂约束欠缺系统研究,且大都是在车站备选方案既定情况下的评价选址。本文提出一种复杂约束条件... 详细信息

研究目的:铁路线路优化正向着线站协同优化发展,而线站协同优化的基础是实现车站的自动选址,但现有成果对线路、车站、环境及结构物之间的复杂约束欠缺系统研究,且大都是在车站备选方案既定情况下的评价选址。本文提出一种复杂约束条件下的车站自动选址方法,将车站选址问题分解为站心选择和站坪方向选择,能快速自动搜寻出满足复杂约束且经济合理的站址方案群,可为设计人员提供参考,并为进一步线站协同优化奠定基础。研究结论:(1)基于空间格网索引机制构建的综合地理信息模型,为车站选址提供可快速存取的地理数据基础;(2)站心及站坪方向分治求精的思想可提高方法的计算效率;(3)考虑了用地换算代价、土石方工程换算代价、偏离经济据点换算代价及偏离期望线路换算代价,建立了站址方案综合代价计算模型,为站址方案优劣评判提供依据;(4)以西南山区某铁路为例,验证了本文方法的有效性,该研究成果可为线站协同优化设计提供参考。

关键词：复杂约束车站自动选址综合代价

碳纤维上浆用耐热型POSS改性环氧树脂乳液的研制

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碳纤维上浆用耐热型POSS改性环氧树脂乳液的研制

作者：郑晓强哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

碳纤维作为21世纪备受瞩目的高性能纤维材料,其研究开发和生产应用一直是人们关注的焦点。高性能碳纤维在生产过程中必须经过上浆处理,环氧树脂乳液型碳纤维上浆剂是目前广泛使用的一类上浆剂,其具有优异的成膜性和树脂匹配性,但是其耐... 详细信息

碳纤维作为21世纪备受瞩目的高性能纤维材料,其研究开发和生产应用一直是人们关注的焦点。高性能碳纤维在生产过程中必须经过上浆处理,环氧树脂乳液型碳纤维上浆剂是目前广泛使用的一类上浆剂,其具有优异的成膜性和树脂匹配性,但是其耐热性能一般,上浆剂处于碳纤维复合材料的界面处,其耐热性能会在很大程度上影响复合材料对温度的适用范围,因此开发一种耐高温型环氧树脂乳液上浆剂对拓展碳纤维复合材料在高温领域的应用范围具有重要意义。本论文选用SO1458、AM0265、EP0409三种POSS,分别以化学掺杂法和超声共混法对上浆剂进行改性,并研究了不同POSS种类和不同改性方法对树脂流变性能,上浆剂的粒度、粘度、稳定性、耐热性,以及碳纤维拉伸强度、表面能和界面剪切强度的影响。采用红外光谱和X射线光电子能谱对化学掺杂过程进行分析,证明了POSS以化学键的形式进入到了上浆剂中。采用旋转流变仪对上浆剂树脂的流变性能进行分析,发现化学掺杂法会使树脂的粘度急剧增加,进而影响相反转过程,导致上浆剂的粒度和粘度增加,稳定性降低。采用热失重分析上浆剂的耐热性发现,化学掺杂法引入SO1458能够提高上浆剂的耐热性能,当其含量为5mass%时,上浆剂热分解5%时的温度提高了22.5℃。对碳纤维性能的研究表明,POSS主要影响碳纤维的表面能和界面剪切强度。在此基础上采用SO1458和纳米SiO对碳纤维上浆剂进行复合改性。采用接触角测量仪分析了SO1458在纳米SiO表面的吸附行为。对上浆剂性能的分析发现,SO1458能够减小纳米SiO改性上浆剂的粒度和粘度,同时提高其稳定性。热失重分析表明SO1458/纳米SiO改性能够显著提高上浆剂的耐热性能,当上浆剂中含有1mass%纳米SiO和1mass%SO1458时,其热分解5%时的温度提高了31.8℃。采用激光粒度仪、旋转流变仪和差示扫描量热仪对上浆剂成膜固化过程中粒度、相结构和化学反应过程进行分析,发现上浆剂的成膜固化过程由水分挥发阶段、相反转阶段和渗透固化阶段组成,化学反应从相反转阶段开始,且受扩散的影响,对上浆温度的控制是上浆工艺的关键。同时结合正交实验分析得到了最佳上浆工艺。

关键词：上浆剂 POSS 耐高温碳纤维

介质阻挡放电协同改性天然菱铁矿催化降解气态氯苯

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介质阻挡放电协同改性天然菱铁矿催化降解气态氯苯

作者：郑晓强合肥工业大学

学位级别：硕士

基于订单跟踪的ERP生产管理系统的研究与开发

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基于订单跟踪的ERP生产管理系统的研究与开发

作者：郑晓强东华大学

学位级别：硕士

通过实施ERP全面整合企业资源来提高企业的管理效率和竞争能力已成为大势所趋。然而一些企业由于行业的特殊性(比如:义齿,珠宝),由于产品纯粹的个性化,完全是“以订单驱动组织生产的企业”,在企业信息化的道路上有颇多的困难。由手工与... 详细信息

通过实施ERP全面整合企业资源来提高企业的管理效率和竞争能力已成为大势所趋。然而一些企业由于行业的特殊性(比如:义齿,珠宝),由于产品纯粹的个性化,完全是“以订单驱动组织生产的企业”,在企业信息化的道路上有颇多的困难。由手工与局部信息处理向全局性的信息处理转变过程中,企业业务流程一直处于变更之中,很难一次开发出一个完善的系统,故采用瀑布模型和敏捷开发相结合的方法来实施。开发过程中的每一个中间版本都尽快让企业使用,在使用中发现问题、解决问题,直至符合企业的生产实际。本文主要研究系统的生产管理部分的开发,首先制定了相应的实施计划与各阶段实施步骤,然后采用以订单跟踪为主线的生产流程管理与控制方法对生产子系统进行设计与开发。首先,围绕订单跟踪重组了企业的主生产流程,由订单入手分别设计了客户定货信息的静态模型、站点静态模型、订单加工过程的动态跟踪模型和出货模型。在生产过程模块中,根据订单的静态信息和技工的基本信息采用定单分配算法让计算机指定合适的技工来加工特定订单。根据每个站点的余留订单以及预到货信息进行人员排班。根据产品在流程中状态记录形成的动态信息实现定单的跟踪。根据站点静态模型和订单中的信息可以判断出某张订单在某个站点是否等待加工超时或加工时间超时,进而生成对企业十分重要的预警信息。预警信息可以提醒管理者对某些可能延误订单采取补救措施,这保证了绝大部分订单都能在一段时间之后进入下一个站点,客观上形成了订单驱动的生产方式。根据业务部门分工,本文设计并开发了三个紧密相连的模块:订单管理模块,生产过程模块,出货管理模块。并通过与财务管理模块的接口实现了员工记件薪资的核算。此外,还开发了客户管理模块,为其它各模块的正常运转提供了基础数据并且为以后的ERP和CPM集成提供了接口。权限管理包括整个系统的权限管理和生产车间内部复杂多变的授权管理,系统的权限管理实现了按角色授权、回收权限、复制角色权限功能,生产车间授权系统实现了对订单进站、分配、出站三种操作权限的灵活分配和回收。整个系统采用B/S架构,制定了统一的命名规范,极大地方便了系统的开发、部署与版本的更新。系统的实施为依赖订单进行手工生产的企业实施ERP提供了一个很好的模型。

关键词：企业资源规划(ERP) 订单跟踪计算机分配订单三层架构 .NET架构

应用于椎体成形术的抗生素PMMA骨水泥的改性研究

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应用于椎体成形术的抗生素PMMA骨水泥的改性研究

作者：郑晓强天津大学

学位级别：硕士

随着年龄的增长,人体中骨密度下降,严重时会导致骨质疏松。患有骨质疏松的人在日常活动中容易骨折,又以椎体压缩性骨折最为普遍(OVCF)。一般来说,OVCF都是通过在椎体骨折部位注射自固化的骨水泥进行治疗,其中以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)... 详细信息

随着年龄的增长,人体中骨密度下降,严重时会导致骨质疏松。患有骨质疏松的人在日常活动中容易骨折,又以椎体压缩性骨折最为普遍(OVCF)。一般来说,OVCF都是通过在椎体骨折部位注射自固化的骨水泥进行治疗,其中以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥的应用最为广泛。但是传统PMMA骨水泥存在诸如力学性能较人体骨较高(容易导致应力屏蔽以破坏相邻椎体)、X光下显影性较差(无法给医生提供清晰的骨水泥分布情况)、手术有一定的感染风险等不足。为了解决现实存在的问题,本实验以传统PMMA骨水泥的成分为基础添加不同的改性材料,在不改变其传统优势的前提下使其更符合临床需要。具体如下:1、加入30%质量分数的硫酸钡以获得更好的显影性;2、加入5%质量分数的硫酸庆大霉素以获得抗菌能力;3、加入不同比例的可降解聚合物进行改性。当聚合物为明胶时,改性的骨水泥在面团时间,凝固时间,最高温度,以及接触角上均有较大改善,更适合临床使用。在磷酸缓冲盐溶液(PBS)中浸泡后,骨水泥中硫酸庆大霉素(GS)的释放大幅增加,GS浓度最多能保持12天高于所需最低抑菌浓度(MIC)。浸泡后的骨水泥在抗压强度、模量以及抗弯强度、模量都有显著降低,更接近人体骨。扫描电镜和红外光谱则证明了明胶的成功加入,并且观察到了明胶降解并析出后留下的孔。抗菌结果显示,无论是大肠杆菌还是金黄色葡萄球菌,改性后的骨水泥都能保持较好抑制效果,远好于改性前。细胞相容性显示,所有组分的成骨细胞的存活率都能保持80%以上,具有良好的细胞相容性。当用乳糖进行改性时,骨水泥除了在凝固性能,力学性能,GS的释放能力,以及抗菌性能有较大提升使其更适合临床应用外,新型的骨水泥也能通过促进成骨细胞对Ca的吸收从而促进成骨细胞的增殖和生长,显示不错的生物活性。除此之外,相对于明胶而言,更细的乳糖更适合注射。本实验中两种改性的PMMA骨水泥都能满足椎体成形手术的需要,其中乳糖体系的骨水泥效果更好,适用范围可能更大。

关键词： PMMA骨水泥明胶乳糖力学性能硫酸庆大霉素细胞相容性

多发性骨髓瘤成骨细胞活性和Runx2表达研究

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多发性骨髓瘤成骨细胞活性和Runx2表达研究

作者：郑晓强福建医科大学

学位级别：硕士

[目的]（1）研究多发性骨髓瘤（MM）患者骨髓间充质干细胞（MSCs）向成骨细胞（OB）分化过程中的增殖能力、分化能力和Runx2的表达。（2）建立MM细胞系（U266细胞株）和MSCs共培养体系,研究骨髓瘤细胞对MSCs增殖能力、OB形成能力和Runx... 详细信息

[目的]（1）研究多发性骨髓瘤（MM）患者骨髓间充质干细胞（MSCs）向成骨细胞（OB）分化过程中的增殖能力、分化能力和Runx2的表达。（2）建立MM细胞系（U266细胞株）和MSCs共培养体系,研究骨髓瘤细胞对MSCs增殖能力、OB形成能力和Runx2表达的影响。[方法]（1）以4例有明显骨质破坏的MM患者为研究对象。对照组为2例缺铁性贫血和1例特发性血小板减少性紫癜。采用密度梯度离心结合贴壁培养法分离纯化骨髓MSCs,用含地塞米松（10-8 mol/L）、维生素C（0.05g/L）和β-甘油磷酸钠（10-2mol/L）的L-DMEM条件培养液诱导第3至5代MSCs向OB分化,诱导的第1至7天内,采用CCK-8试剂盒检测MSCs的增殖能力。诱导的第14天和第28天,分别采用碱性磷酸酶（ALP）染色和钙结节（Von-Kossa）染色检测MSCs的OB形成能力。应用RT-PCR技术检测MSCs诱导0、24、48、72 h Runx2的表达。（2）研究对象为2例缺铁性贫血和1例特发性血小板减少性紫癜。采用密度梯度离心结合贴壁培养法分离纯化骨髓MSCs,培养3～5代后,诱导MSCs向OB分化,待细胞融合至60%0%时,分两组,一组加U266细胞株共同培养（共培养组）,另一组不加U266细胞株（对照组）。CCK-8试剂盒检测共培养组和对照组第1至7天内MSCs的增殖能力。ALP染色和Von-Kossa染色检测OB形成能力,RT-PCR检测诱导72 h时Runx2的表达。[结果]（1）倒置显微镜下观察,MM组与对照组MSCs一般形态无明显差异。但在诱导过程中,MM组增殖能力低于对照组,平均光密度值（AOD）分别为1.195±0.631（ x±s）和1.493±0.890（P0.05）,至第6天,共培养组的MSCs增殖能力明显低于对照组,AOD分别为0.560±0.034和2.283±0.145（P强表达Runx2, MM组的表达明显低于对照组。（3）MM患者骨髓MSCs的增殖能力和OB形成能力下降可能与Runx2的表达减低有关。（4）骨髓瘤细胞可抑制骨髓MSCs向OB分化的增殖能力和OB形成能力,也抑制其Runx2表达。

关键词：多发性骨髓瘤间充质干细胞成骨细胞