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流动控制在汽车空气动力学中的应用

流动控制在汽车空气动力学中的应用

作者：印帅南京航空航天大学

学位级别：硕士

汽车空气动力特性是汽车的重要特性之一，对运输类汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、舒适性和安全性及赛车的气动性能有广泛的影响。流动控制在航空飞行器的气动控制中地位日益凸显，同时也是流体力学专业研究的前沿。汽车工程发... 详细信息

汽车空气动力特性是汽车的重要特性之一，对运输类汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、舒适性和安全性及赛车的气动性能有广泛的影响。流动控制在航空飞行器的气动控制中地位日益凸显，同时也是流体力学专业研究的前沿。汽车工程发展至今，想要通过常规手段提高其气动性能，已经十分不易。本文提出将流动控制技术应用于汽车空气动力学中，能有效提升汽车的整体气动性能。本文以影响汽车高速行驶时的噪声、燃油经济性、高气动阻力问题以及影响汽车侧风稳定性的侧风问题为研究背景，从汽车模型的尾流结构入手，以经典的Ahmed汽车模型为实验模型，提出了将涡流发生器应用于汽车的流动控制中。在研究了被动、主动式涡流发生器主要气动控制性能的前提下，研究了其对汽车实验模型的气动控制效果，并分析了控制的机理以及在实际汽车工程中的可行性应用方案。从汽车模型的尾流结构入手，提出将涡流发生器应用于汽车尾流流动控制中，研究了主被动涡流发生器的基本气动特性，利用七孔探针的流场测试设备扫描了涡流发生器的尾流场，在改变涡流发生器的外形、当地气流迎角以及排列形式的情况下，分别研究了被动、主动式涡流发生器的尾流场特征，给出了主、被动涡流发生器的主要气动控制特性。在理解主、被动涡流发生器的气动特性的基础上，将其应用于Ahmed模型的流动控制中。实验证明：分别使用两种涡流发生器进行流动控制，适当调整控制位置和控制参数，能够有效提高尾流压力，降低压差阻力，本文最优情况下压差相对恢复系数σ可达13.53%，实现了利用很小的输入能量有效降低汽车模型的气动阻力，提高模型的气动特性。最后，利用天平测力技术以及七孔探针的流场测试设备研究了模型在有侧风情况下的气动力特性以及空间尾流场结构，将气动力和空间流场联系起来进行分析，并给出了关键位置的流动控制方案，以供后续进一步研究。

关键词：流动控制汽车空气动力学尾流结构旋涡发生器流场测量七孔探针侧风

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基于有限/固定时间的机械臂柔顺控制研究

基于有限/固定时间的机械臂柔顺控制研究

作者：印帅盐城工学院

学位级别：硕士

近年来,机械臂在复杂环境中执行较为困难的接触式任务时,仅依赖单一的位置控制已无法满足机械臂的柔顺控制需求。因为当机械臂与外部环境接触时会产生接触力,接触力太大会影响机械臂的柔顺性和稳定性;而接触力过小则会导致机械臂无法顺... 详细信息

近年来,机械臂在复杂环境中执行较为困难的接触式任务时,仅依赖单一的位置控制已无法满足机械臂的柔顺控制需求。因为当机械臂与外部环境接触时会产生接触力,接触力太大会影响机械臂的柔顺性和稳定性;而接触力过小则会导致机械臂无法顺利完成预期任务。因此,机械臂需要在确保自身拥有足够柔顺性和稳定性的同时顺利完成任务,阻抗控制和轨迹跟踪控制则是实现这一目标的关键。轨迹跟踪控制可以让机械臂精确完成给定任务,而阻抗控制则可以根据接触力的大小对机械臂进行位置控制,使机械臂做出柔顺动作,从而提高机械臂的柔顺性。此外,复杂的工作环境中存在着各种干扰,在这些干扰的影响下,会使机械臂控制系统出现跟踪精度低、收敛速度慢等问题,这些问题的研究对机械臂柔顺控制的发展至关重要。因此,本文以柔顺控制策略中的阻抗控制为基础,结合有限/固定时间控制理论,对机械臂的轨迹跟踪进行研究,主要研究内容如下:(1)以双连杆工业机械臂为研究对象,建立基于改进型DH参数法的运动学模型,并对机械臂的正运动学和逆运动学进行了详细推导,使用MATLAB中的机器人工具箱(Robotic Toolbox)对机械臂进行了运动学建模,以检验用DH参数法建立的机械臂运动学模型的准确性,并验证了机械臂正运动学和逆运动学推导结果的正确性,最后分别采用数值法和Monte Carl法对机械臂工作空间进行可视化仿真分析,为后续柔顺控制研究提供基础。(2)针对机械臂在复杂环境中进行柔顺控制时存在未知扰动影响导致跟踪精度差、柔顺性低的问题,提出了基于实际有限时间的双幂次滑模阻抗控制方案。首先,建立带有未知干扰项的机械臂动力学模型,并将机械臂动力学进行空间转换。然后引入滑模控制,提高系统响应速度,并结合阻抗控制和双幂次函数设计了双幂次滑模阻抗来控制机械臂末端的运动轨迹,将接触力转化为位置控制,提高了机械臂系统的跟踪精度和柔顺性。接着设计了Lyapunov函数证明系统是实际有限时间稳定。通过仿真对比实例,对所设计的控制方案进行了仿真验证,结果证明了控制方案的有效性。(3)针对机械臂在受到关节摩擦等不确定因素影响下导致柔顺控制时跟踪误差高、系统收敛慢等问题,设计了一种基于模糊自适应滑模算法的固定时间机械臂阻抗控制方案,该控制方案首先建立了含有关节摩擦等不确定因素影响的机械臂动力学方程,并对关节摩擦力和其他不确定因素等非线性项进行补偿。通过模糊自适应控制对机械臂轨迹运动进行实时轨迹调整以提高控制精度。结合滑模控制,加快系统柔顺控制的响应时间和提高系统的鲁棒性,然后将阻抗控制、模糊自适应控制和滑模控制组成复合控制方案,并设计合适的Lyapunov函数,证明了系统是实际固定时间稳定。最后的仿真实例和对比实验表明,该柔顺控制策略能有效提高机械臂柔顺性以及鲁棒性。

关键词：机械臂柔顺控制有限/固定时间稳定性轨迹跟踪模糊自适应控制

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钢筋混凝土框架柱塑性铰区耗能机理研究

钢筋混凝土框架柱塑性铰区耗能机理研究

作者：印帅郑州大学

学位级别：硕士

中国作为一个地震多发国家,地震作用下框架柱剪切承载力和耗能能力近年来被很多学者作为研究课题,并得出一些具有指导意义的数据和结论。但目前来说,框架柱塑性铰区耗能机制还不是很明确,耗能能力也不是很清楚,有待做进一步研究。本文... 详细信息

中国作为一个地震多发国家,地震作用下框架柱剪切承载力和耗能能力近年来被很多学者作为研究课题,并得出一些具有指导意义的数据和结论。但目前来说,框架柱塑性铰区耗能机制还不是很明确,耗能能力也不是很清楚,有待做进一步研究。本文主要从框架柱耗能机理出发,运用结构分析软件ABAQUS建立有限元模型,研究在反复荷载作用下出现塑性铰区构件滞回曲线,分析在不同情况下构件耗能能力。主要进行了以下工作:1、分析并总结在地震作用下框架柱的耗能机制,为构件有限元分析提供一定理论基础。2、建立多个ABAQUS模型,分析不同延性等级的构件在反复荷载作用下耗能能力的差异,得到构件的滞回曲线并计算其等效粘滞系数、能量耗散系数和刚度退化率,更加直观地比较延性等级对构件耗能能力的影响。同时,将软件分析结果与试验结果进行比较分析,进一步验证结构软件分析的正确性。3、在ABAQUS分析基础上,对比不同国家的混凝土抗震规范在框架柱塑性铰区抗剪承载力计算中的差异,并从其设计思路和计算公式进行差异分析,根据我国现行混凝土结构设计规范中相关设计的不足之处,提出规范改进建议。

关键词：框架柱有限元分析耗能机理

人性化语境下高校综合餐饮服务中心规划与设计研究 ——以08年青岛理工大学新校区食堂设计为挈机对高校食堂设计的再研究

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人性化语境下高校综合餐饮服务中心规划与设计研究 ——以08年青...

作者：皮印帅青岛理工大学

学位级别：硕士

大学生是人性化语境中最值得关注的“人”之精华所在。高校建设的重要性是不言而喻的。高校校园建筑中最根本也是最基本的构成体是学生食堂——现在已经普遍存在的高校综合餐饮服务中心。随着近几年全世界校园中发生的危及学生生命的灾... 详细信息

大学生是人性化语境中最值得关注的“人”之精华所在。高校建设的重要性是不言而喻的。高校校园建筑中最根本也是最基本的构成体是学生食堂——现在已经普遍存在的高校综合餐饮服务中心。随着近几年全世界校园中发生的危及学生生命的灾难、危机增多,世人对人性化语境下高校建设的认识又达到了一个新的高度。高校建设的人性化设计不但要全面细致考虑师生员工的微观层次的个体需求,还要特别关注宏观层次的生存需求,即面对突发灾害或生态危机时的生存需求。现在的高校综合餐饮服务中心是餐厅、厨房、商业、娱乐等多种功能的复合体,并且由于当前高校本身发展、教育理念的转化、管理形式的社会化等多方面因素影响,其有着鲜明的特点。高校综合餐饮服务中心的人性化设计,是在人性化设计的基本理论——人体工效学和行为心理学的指导下,对其所有使用人群的不同需求的调研、分析基础上的。由于现时代高校综合餐饮服务中心功能复合化程度很高,相关人性化设计的主体——人,也很复杂多样。为了有较清晰明了的逻辑主线,本文对高校综合餐饮服务中心的人性化设计的研究围绕着设计工作的程序展开,即由规划——到建筑室内空间设计——室外空间设计到建筑构造一步步展开分析研究。其中穿插着对宏观层次人性化设计理念,即安全避难理念和生态环保理念的特别关注。整个论文结合实际项目——青岛理工大学新校区食堂设计,对人性化语境下的高校综合餐饮服务中心设计的方方面面进行了深入浅出、全面细致的分析、讨论、总结,最后在青岛理工大学新校区第一食堂和第二食堂的设计成果中全面体现。

关键词：人性化设计高校综合餐饮服务中心微观层次宏观层次

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络合萃取/吸附脱除柴油中的碱性氮化物

络合萃取/吸附脱除柴油中的碱性氮化物

作者：范印帅大庆石油学院

学位级别：硕士

柴油中氮化物的存在对油品安定性的影响极为严重,其主要分为碱性氮化物和非碱性氮化物两大类。催化裂化柴油中的碱性氮化物,会造成催化剂活性和选择性下降,严重时造成催化剂中毒失活,是加氢脱硫,脱芳烃的抑制剂,而且有机氮化物在燃烧过... 详细信息

柴油中氮化物的存在对油品安定性的影响极为严重,其主要分为碱性氮化物和非碱性氮化物两大类。催化裂化柴油中的碱性氮化物,会造成催化剂活性和选择性下降,严重时造成催化剂中毒失活,是加氢脱硫,脱芳烃的抑制剂,而且有机氮化物在燃烧过程中会造成空气污染,形成酸雨。如何脱除柴油中的碱性氮化物,提高柴油的安定性,满足对柴油产品质量的更高要求,是目前研究的重点。脱除氮化物的工艺主要有加氢精制和非加氢精制两大类,加氢精制后的柴油安定性好,产品收率高,但设备投资及操作费用高,非加氢精制主要包括酸碱精制、溶剂精制、吸附精制、络合萃取精制。本文以实验为基础初步研究了络合萃取精制与吸附精制脱除柴油中的碱性氮化物。络合萃取脱碱氮主要筛选络合剂、萃取剂,考察了各种络合剂、萃取剂对碱性氮化物的脱除效果,并对溶剂进行复配,进一步提高碱性氮化物脱除率和收率,经过溶剂复配后柴油中的碱性氮化物含量由243.4μg/g降到了8.3μg/g,同时优选实验室操作条件,考察各操作条件对碱性氮化物脱除效果的影响,测算柴油收率;吸附脱氮主要是对活性炭进行改性,考察其吸附性能,然后对改性活性炭进行系统表征,并将表征结果和吸附性能进行关联。

关键词：柴油碱性氮化物络合萃取吸附

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天然气深冷处理装置在大庆油田的应用

油气田地面工程 2010年第6期29卷 55-56页

作者：范印帅大庆油田设计院

深冷装置的建成投产,提高了大庆油田天然气处理深度,增加了轻烃产量,解决了天然气处理装置检修期间造成的天然气处理能力不足等问题,提高了大庆油田的整体经济效益。介绍了天然气深冷装置在大庆油田的运行情况,并结合在建中的北Ⅰ-2天... 详细信息

深冷装置的建成投产,提高了大庆油田天然气处理深度,增加了轻烃产量,解决了天然气处理装置检修期间造成的天然气处理能力不足等问题,提高了大庆油田的整体经济效益。介绍了天然气深冷装置在大庆油田的运行情况,并结合在建中的北Ⅰ-2天然气深冷处理装置,探讨了该装置的工艺流程和特点。

关键词：天然气深冷装置应用

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胸腹主动脉瘤外科治疗现状及进展

中国普通外科杂志 2021年第6期30卷 730-735页

作者：耿印帅李观强张喜成扬州大学临床医学院普通外科江苏扬州225001 大连医科大学血管外科辽宁大连116044 苏州大学附属独墅湖医院血管外科江苏苏州215000

胸腹主动脉瘤(TAAA)自然预后不良,常累及多条内脏动脉,给外科治疗带来挑战。目前外科治疗方式包括:开放手术、杂交手术和全腔内技术。开放手术是TAAA的标准治疗方法,远期疗效好,但技术复杂、创伤大、并发症高。近年发展的杂交手术和全... 详细信息

胸腹主动脉瘤(TAAA)自然预后不良,常累及多条内脏动脉,给外科治疗带来挑战。目前外科治疗方式包括:开放手术、杂交手术和全腔内技术。开放手术是TAAA的标准治疗方法,远期疗效好,但技术复杂、创伤大、并发症高。近年发展的杂交手术和全腔内技术各显示其优势,但仍有不足。TAAA的外科治疗选择应遵循个体化原则,多学科协作可最大限度降低手术风险,并维持持久疗效。

关键词：主动脉瘤胸主动脉瘤腹血管外科手术血管内操作杂交技术综述

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亨特综合征的诊治进展

中国疼痛医学杂志 2022年第8期28卷 618-622页

作者：耿印帅陶高见李昌熙马超扬州大学医学院扬州225001 南京大学医学院附属鼓楼医院疼痛科南京210008 扬州大学附属苏北人民医院疼痛科扬州225003

拉姆齐·亨特综合征最早由James Ramsay Hunt于1907年报道。其主要临床表现为外耳道疱疹、耳痛、周围性面瘫。此外,其他颅神经如V、IX、XI和XII也常受累,由于前庭耳蜗神经受累,可能会出现头晕和听力障碍等症状。由于亨特综合征病人自愈... 详细信息

拉姆齐·亨特综合征最早由James Ramsay Hunt于1907年报道。其主要临床表现为外耳道疱疹、耳痛、周围性面瘫。此外,其他颅神经如V、IX、XI和XII也常受累,由于前庭耳蜗神经受累,可能会出现头晕和听力障碍等症状。由于亨特综合征病人自愈率低,且常存在潜在的后遗症(如面瘫、疼痛等),因此疼痛科医师的早期诊断和及时的医疗干预尤为重要。本文综述了亨特综合征的流行病学、病因、病理生理和诊断评估,重点综述亨特综合征的治疗方法,即药物治疗、多种物理方法的治疗、针灸和电针治疗,以及神经阻滞治疗和手术治疗等,但双模式脉冲射频治疗亨特综合征未见相关报道。本文回顾南京鼓楼医院疼痛科采用双模式脉冲射频治疗亨特综合征12例,可显著缓解面部疼痛并改善面神经功能。

关键词：拉姆齐·亨特综合征疼痛面瘫针灸早期诊断双模式脉冲射频

他们的声音：欧洲艺术创作与文化行业的工作条件与现状（二）

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