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煤矿卧式泵织构化往复摩擦副的磨粒磨损行为研究

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煤矿卧式泵织构化往复摩擦副的磨粒磨损行为研究

作者：方思源安徽理工大学

学位级别：硕士

PAM-MRB柔性膝关节设计与控制方法研究

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PAM-MRB柔性膝关节设计与控制方法研究

作者：方尚晨重庆理工大学

学位级别：硕士

外骨骼机器人作为一种穿戴式动力增强设备,广泛应用于军事、工业、医疗等多个领域,下肢外骨骼机器人在提升负重效率与减轻体能负担方面展现出卓越性能,显著增强了穿戴者的行走能力,提供个性化的动力支持,使得长时间行走或高强度工作变... 详细信息

外骨骼机器人作为一种穿戴式动力增强设备,广泛应用于军事、工业、医疗等多个领域,下肢外骨骼机器人在提升负重效率与减轻体能负担方面展现出卓越性能,显著增强了穿戴者的行走能力,提供个性化的动力支持,使得长时间行走或高强度工作变得更为轻松自如。气动人工肌肉(Pneumatic Artificial Muscle,PAM)由于其出色的柔顺性和简单的结构设计,常作为外骨骼机器人的驱动源,然而,因其自身的强非线性,气动人工肌肉膝关节容易不稳定或具有较大的振动。为了解决这一问题,本研究引入磁流变阻尼器(Magnetorheologica Damper,MRB),并开发了一种PAMMRB柔性膝关节,通过改变磁流变阻尼器的阻尼力,实现对以气动人工肌肉为动力源的柔性膝关节的精确控制,从而有效提高了运动的稳定性和准确性。研究内容主要为以下几点:(1)PAM-MRB柔性膝关节结构设计。对人体下肢的结构骨骼、步态特征以及膝关节运动机理进行分析,随后设计了膝关节结构构型,设计采用气动人工肌肉作为膝关节摆动运动的主要动力源,从柔顺性方面出发,引入了磁流变阻尼器以产生制动力来抑制气动肌肉膝关节自身带来的抖振。最后,对设计出来的PAM-MRB柔性膝关节进行运动学以及静力分析。(2)PAM-MRB柔性膝关节动力学分析。本文在动力学分析中,分别对气动人工肌肉和磁流变阻尼器进行了力学模型的搭建,并结合其两个的力学模型,搭建了膝关节的整体力学模型。最后利用ADAMS软件对PAM-MRB柔性膝关节进行了关节驱动力矩的仿真分析,实际力矩曲线和理论力矩曲线趋势大致相同,因此满足设计需求。(3)PAM-MRB柔性膝关节控制精度方法研究。为了提高气动人工肌肉和磁流变阻尼器组成的柔性膝关节运动轨迹的跟踪精度,本研究提出了一种结合无模型自适应控制与迭代学习控制的方法。该方法首先构建了一个动态线性化的数据模型,然后利用这个模型设计了一个控制器,并通过控制理论分析来实现非线性系统的自适应控制。最后进行仿真分析,与PID控制进行对比可知,使用无模型自适应迭代控制对PAM-MRB柔性膝关节的轨迹跟踪具有更好的精确性和稳定性。(4)PAM-MRB柔性膝关节实验验证。为了验证提出的控制方法对PAM-MRB柔性膝关节的有效性,采用无模型自适应迭代控制对关节进行物理实验,并与PID控制进行对比。实验结果表明,无模型自适应迭代控制相较于PID控制具有更好的控制效果,在运行过程中不仅改善了存在的高频抖动、精度差等问题,并且表现出更快的跟踪速度和更高的跟踪精度。

关键词：柔性膝关节气动人工肌肉磁流变阻尼器无模型自适应控制迭代控制

“三段式”涂覆负载尖晶石构型催化剂的DPF颗粒物氧化再生研究

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“三段式”涂覆负载尖晶石构型催化剂的DPF颗粒物氧化再生研究

作者：周奕方广西大学

学位级别：硕士

基于海绵城市理论的乌兰浩特市钢铁厂及周边土地更新设计

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基于海绵城市理论的乌兰浩特市钢铁厂及周边土地更新设计

作者：田云方长春工业大学

学位级别：硕士

在我国城市极速发展的背景趋势下,生态文明城市建设是新的规划指引方向,北方城市以工业“兴”,忽视了城市发展中的重要环节生态建设,城市道路设计不科学导致路面破败塌陷,雨季容易产生内涝,海绵城市理论是新一代城市雨洪管理概念,能够... 详细信息

在我国城市极速发展的背景趋势下,生态文明城市建设是新的规划指引方向,北方城市以工业“兴”,忽视了城市发展中的重要环节生态建设,城市道路设计不科学导致路面破败塌陷,雨季容易产生内涝,海绵城市理论是新一代城市雨洪管理概念,能够灵活的缓解城市内涝,并且在世界各个城市的应用中发挥显著作用,在我国北方工业城市居多的时代背景下,如何利用海绵城市理论在工业城市的土地更新中发挥作用,两者的融合和交叉的研究十分重要的。本文通过对海绵城市技术理论措施的研究,对以钢铁厂为主的工业土地进行更新改造设计。主要通过整体布局和六大技术措施进行分析和设计,针对不同地形和措施需求,并且对工厂类型进行分类归纳,总结特点,采取相对应的组合方式,在低影响开发的前提下,精准有效的缓解措施内涝带来的的地表径流与工业污染的富营养化,最后采用景观设计的艺术性,提高场所的美观。整体设计策略具有研究意义和一定的研究价值,乌兰浩特市钢铁厂及周边土地更新设计坚持生态性和场所历史性的原则,采用数字分析和现场调研等方法,对蒸发量、场地降水现状、场地污染现状和人文历史详细分析,设计场地平面布局和垂直布局,设计“渗滞蓄净排用”相关的海绵城市技术措施,营造海绵城市景观。设计目的是在未来城市能够高效的应对未知的以暴雨、风雪和冰雹等恶劣天气,提高城市安全性能,保障居民人身安全;能够形成长期的城市生态平衡系统和可持续绿色发展模式,应对工业城市为城市环境带来的诸多问题。

关键词：海绵城市钢铁厂更新设计乌兰浩特市

超声波辅助Ga基焊料Mg/Mg、Cu/Cu室温连接微观组织及性能研究

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超声波辅助Ga基焊料Mg/Mg、Cu/Cu室温连接微观组织及性能研究

作者：方秋月吉林大学

学位级别：硕士

材料室温连接一直是材料领域关注的课题之一。要想实现室温连接,焊料和焊接方法都是很重要的因素。考虑到Ga及Ga基合金对大多数金属的亲和性及低熔点等特点,本文提出了选用镓基合金为室温焊料,以AZ31Mg合金和纯Cu作为连接对象,为使连接... 详细信息

材料室温连接一直是材料领域关注的课题之一。要想实现室温连接,焊料和焊接方法都是很重要的因素。考虑到Ga及Ga基合金对大多数金属的亲和性及低熔点等特点,本文提出了选用镓基合金为室温焊料,以AZ31Mg合金和纯Cu作为连接对象,为使连接过程更快速且避免苛刻的附加条件,采用超声波辅助进行焊接。分析了焊接界面生长行为,探讨了焊接界面组织结构以及接头剪切性能的影响因素,最终实现了镁合金及纯铜的快速连接。该室温焊接方法可以为低温连接提供一种新的思路,不仅丰富了材料连接的方法,而且也可以为其他对温度敏感的材料提供连接方式,具有一定的实用价值和应用前景。本文主要研究成果如下:(1)在无超声波作用下,通过对AZ31Mg-galinstan和Cu-GaIn固-液界面室温反应显微镜下的原位观察。发现金属与Ga在室温条件下发生反应,生成金属间化合物,表明Ga与金属界面处产生了冶金结合界面。而In和Sn不与母材发生反应,以单质元素形式分布在界面。(2)在超声波的辅助作用下进行的焊接发现,界面冶金结合可在数秒内实现,与无超声波作用时相比,超声波的引入加速了界面反应过程。在AZ31Mg焊接界面组织均匀,而Cu/Cu焊接界面组织存在晶粒析出区、焊缝平整区和焊缝闭合区的差别。但在两种焊接接头中,焊缝都可以完全填充,且不存在明显的缺陷。(3)阐明了超声时间对焊接界面微观组织演变的影响。发现纯Cu焊接时焊料被完全消耗的时间比AZ31Mg焊接时所需要的时间短。随着超声波作用时间的延长,AZ31Mg焊接界面组织发生细化和均匀化,而纯Cu焊接界面出现未腐蚀基体块。(4)使用GaIn合金、GaSn合金和GaInSn合金作为焊料研究了焊料成分对焊接界面组织演变的影响,发现焊料中的In和Sn在焊接过程中不与母材生成化合物,从而形成残余焊料。残余焊料在在AZ31Mg焊缝中集中分布在焊缝中心,而在纯Cu焊缝中均匀分布。(5)对接头的剪切性能进行了研究,并对接头界面结构与剪切性能之间的关系进行了讨论。发现接头剪切强度随超声作用时间的延长,呈先上升后降低的趋势。当焊缝结构以金属间化合物为主时,接头具有最高的剪切强度,此时纯Cu接头和AZ31Mg接头的断裂均以金属间化合物区域发生的脆性断裂为主。进一步延长超声时间或使用合金焊料对剪切强度没有明显的提高作用。

关键词：超声波 Ga基合金室温连接界面组织剪切性能

醚化改性淀粉复合聚硅酸钛去除水中微塑料的研究

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醚化改性淀粉复合聚硅酸钛去除水中微塑料的研究

作者：项晓方南昌大学

学位级别：硕士

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数字经济对全要素生产率的影响研究

数字经济对全要素生产率的影响研究

作者：高艺方兰州财经大学

学位级别：硕士

自“十四五”规划实施以来,中国正式步入了加速数字化转型、构建数字中国的新篇章。只有充分认识到数字经济的重要性,把握好这一历史性发展契机,我们才能最大限度地挖掘数据作为基础资源的价值,并激发其作为创新驱动力的潜能。在我国经... 详细信息

自“十四五”规划实施以来,中国正式步入了加速数字化转型、构建数字中国的新篇章。只有充分认识到数字经济的重要性,把握好这一历史性发展契机,我们才能最大限度地挖掘数据作为基础资源的价值,并激发其作为创新驱动力的潜能。在我国经济发展的新常态背景下,为了顺利实现第二个百年奋斗目标,我国转变经济发展模式的现实需求已经迫在眉睫,需要由曾经的资本、劳动力、投资驱动转变为符合时代要求的技术水平和全要素驱动。近年来,伴随着以移动互联网、大数据、云计算和区块链为代表的数字经济的出现和兴起,我国经济社会的发展取得了一系列可喜的成就,数字经济逐渐成为拉动我国经济发展的新引擎。本文从直接和间接两个方面,深入剖析了数字经济对全要素生产率影响的内在机制。数字经济对全要素生产率的影响,直接地体现在对社会再生产过程的革新:数字经济时代下的数字技术和数据要素的应用能够在社会再生产的各个环节中缩短流通时间、降低成本,提高资本在扩大再生产中的使用效率,提升全要素生产率的同时也带来了更多的价值。数字经济对全要素生产率的间接影响,主要是以劳动力结构、技术进步水平和空间溢出效应为视角,来考察数字经济是否通过其他要素或与其他要素相结合对全要素生产率产生作用。在此基础上,本研究利用熵值法来评估数字经济指数,并运用DEA-Malmquist指数模型来估算全要素生产率的水平,考察了2012-2021年间我国30个省份的数字经济和全要素生产率在时间和空间维度上的发展态势。通过构造的双固定效应模型,实证分析了数字经济对全要素生产率增长的直接作用,并通过替换变量和划分不同时间段的方法分别进行回归分析,增强了研究结果的可靠性。此外,还根据地理区域以及全要素生产率高低水平进行异质性分析,考察了在各地区特有属性的背景下,数字经济对全要素生产率的具体影响力度。之后以劳动力高级化水平作为调节变量进行调节效应分析、引入中介变量技术进步进行中介效应分析,此外还通过空间杜宾模型证明了数字经济的空间联动性。这三种方法实证检验了数字经济如何间接对全要素生产率产生作用。最后,对特征分析、理论分析、实证结果进行总结得出本文结论,结合所得结论为我国数字经济赋能全要素生产率给出政策建议。本文得出的结论为:(1)数字经济能够直接地推动全要素生产率的增长,一个地区数字经济的发展程度较高,通常其全要素生产率的水平也相应较高。(2)通过数字经济对全要素生产率影响的机制检验发现数字经济能够通过技术创新的中介机制和劳动力结构高级化的调节效应,间接作用于全要素生产率。(3)数字经济不仅直接促进了本地区全要素生产率的增长,还产生了区域间的溢出效应,显著地推动了周边地区全要素生产率的提升。

关键词：数字经济全要素生产率劳动力高级化水平技术进步空间杜宾模型

船舶冷链物流复合相变材料的制备及其运输应用研究

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船舶冷链物流复合相变材料的制备及其运输应用研究

作者：方嵛北部湾大学

学位级别：硕士

当前我国面临着能源安全形势严峻,生态环境压力大与能源供给结构单一等诸多问题。蓄能技术是一种新型能源储存方法,它允许在能源供应过剩时存储能量,并在需求高峰或其他需要时释放这些能量。这项技术对于平衡能源供需、提高能源利用效... 详细信息

当前我国面临着能源安全形势严峻,生态环境压力大与能源供给结构单一等诸多问题。蓄能技术是一种新型能源储存方法,它允许在能源供应过剩时存储能量,并在需求高峰或其他需要时释放这些能量。这项技术对于平衡能源供需、提高能源利用效率以及促进可再生能源的广泛应用至关重要。而相变材料作为蓄能技术中的关键,已被广泛应用于空调系统、冷链物流运输和建筑供冷制热等领域,将可再生能源储存转化进而实现可再生能源高比例利用具有非常可观的前景,是实现碳中和的重要措施之一,可有效缓解社会能源紧缺、能源发展和分布不均的问题。水合盐作为一种价格实惠、相变潜热高且具有阻燃特性的相变材料,其在船舶冷链物流运输中的应用前景十分广阔但其存在的过冷度、相分离、稳定性差等问题阻碍了其广泛推广。针对上述不足,本文基于船舶冷链应用场合,提出一种以芒硝为主材的相变蓄冷材料新型制备配方,对相变材料加以改性优化、并对复合材料进行定型防泄露,使得在常温下能在船舶上保持固态较易使用。本文的主要研究内容如下:(1)选取芒硝为复合相变材料的主储能剂,采用4wt.%硼砂作为成核剂调节相变材料的过冷度,温度调节剂选用双组分16wt.%氯化钠和氯化钾(各占50%),最后选用1.75wt.%聚丙烯酰胺其作为增稠剂抑制相分离,制备出改性后的复合相变材料的相变温度(Onset温度)为6.8℃,相变焓值为118.2J/g,过冷度几乎为零,并经过多次热循环后展现出良好的稳定性,满足船舶冷链物流运输的要求;(2)EG吸附改性芒硝实验中,在改性相变材料中添加12wt.%50目的EG膨胀石墨后导系数为1.879W/(m·K),比原先的单一芒硝与改性材料分别高了2.45倍和2.0倍,此时相变温度为5.9℃,相变焓值为108.6J/g,材料热物性数值变化较小,具有良好的热稳定性;对定型材料进行平面形貌、孔结构与红外表征分析,发现EG膨胀石墨丰富的表面积与多孔毛细管力使水合盐晶体被固定在其空隙中,自身的嵌合能力有效防止了复合相变材料发生相分离与泄露的情况,比单一的相变材料更具相容性和热稳定性,且不与相变材料发生化学反应,可作为骨架支撑相变材料的定型;(3)为验证改性复合相变蓄冷剂的可行性,通过数值仿真结合实验的方法,模拟将蓄冷剂放置于蓄冷箱的工况,利用FLUENT计算分析得出模型残差曲线收敛图,表明蓄冷剂与蓄冷箱耦合效果理想;并将实测与数值模拟的温度-时间变化曲线与进行比对,曲线变化趋于一致,得出该有限元仿真模型可较为真实的预测出蓄冷箱内蓄冷剂的蓄放热情况与保温过程,证明了该复合相变蓄冷剂可在实际船舶冷链物流运输中使用。

关键词：船舶冷链相变材料芒硝膨胀石墨蓄冷箱仿真分析

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轮足式磁吸附越障爬壁机器人设计与分析

机械工程学报 2024年第1期60卷 248-261页

作者：张小俊吴亚淇刘昊学钟道方河北工业大学机械工程学院天津300130

针对现有爬壁机器人负载能力弱、复杂障碍地形下适应能力差以及运动柔顺性不足等特点,提出了一种基于轮足复合式运动与非接触变间隙永磁吸附的柔顺越障爬壁机器人。在分析石化储罐、船舶等非结构化设备作业环境特点和功能需求的基础上,... 详细信息

针对现有爬壁机器人负载能力弱、复杂障碍地形下适应能力差以及运动柔顺性不足等特点,提出了一种基于轮足复合式运动与非接触变间隙永磁吸附的柔顺越障爬壁机器人。在分析石化储罐、船舶等非结构化设备作业环境特点和功能需求的基础上,融合构型主被动理念,设计了机器人移动本体并对主被动越障步态进行了规划;对机器人在不同工况下的稳定性进行分析,建立了机器人安全吸附的数学模型;建立了机器人直行与转向下的动力学模型,分析了机器人的转向灵活性;结合机器人金属立面智能控制需求,对机器人的智能控制系统进行了设计。通过样机平台实验表明,机器人能够实现灵活的主被动越障,具有自适应柔顺运动以及大负载的能力。

关键词：爬壁机器人越障步态规划稳定性分析转向灵活性智能控制系统