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钢桥面沥青混合料铺装应变动态响应实测研究

土木工程学报 2019年第6期52卷 100-109页

作者：程怀磊刘黎萍孙立军同济大学道路与交通工程教育部重点实验室

掌握钢桥面沥青混合料铺装层在车载作用下的真实力学特性对桥面铺装体系设计有重要意义,而现阶段现场桥面铺装层的力学实测数据仍偏少,尤其缺乏对铺装层不同温度下服役时力学特性的长期监测。为此,该研究对钢桥面双层SMA混合料铺装进行... 详细信息

掌握钢桥面沥青混合料铺装层在车载作用下的真实力学特性对桥面铺装体系设计有重要意义,而现阶段现场桥面铺装层的力学实测数据仍偏少,尤其缺乏对铺装层不同温度下服役时力学特性的长期监测。为此,该研究对钢桥面双层SMA混合料铺装进行现场实桥加载试验,实测铺装层在低温、中温、高温3种服役温度下的应变响应数据。试验结果表明,钢桥梯形肋正上方铺装层混合料在中低温服役状态下主要承受压应变的作用,而在高温服役时则主要承受拉应变的作用;动载作用过程中铺装层底纵向应变会出现拉压应变交替作用的现象,而横向应变只体现为拉应变或压应变的形式;加载车行驶速度对混合料的应变极值均有明显的影响,加载车低速行驶时混合料层底横向及纵向变形最为显著。同时,研究利用加载试验中铺装层应变响应时程曲线,计算不同加载状态下混合料对应的加载频率数值,计算结果可为钢桥面铺装混合料室内试验中加载频率参数的确定提供参考。

关键词：钢桥面双层SMA铺装现场实测不同温度应变响应加载频率

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变负载柔性机械臂复合学习控制

西安交通大学学报 2022年第1期56卷 61-69页

作者：曹怀磊邓文翔姚建勇南京理工大学机械工程学院南京210094

针对末端负载质量变化的柔性连杆机械臂运动轨迹跟踪控制问题,提出了一种结合径向基神经网络(RBFNN)和干扰观测器(DOB)的复合学习控制方法。利用RBFNN逼近连杆柔性引起的非线性不确定性,构造DOB实时估计包括负载变化、非线性摩擦、RBFN... 详细信息

针对末端负载质量变化的柔性连杆机械臂运动轨迹跟踪控制问题,提出了一种结合径向基神经网络(RBFNN)和干扰观测器(DOB)的复合学习控制方法。利用RBFNN逼近连杆柔性引起的非线性不确定性,构造DOB实时估计包括负载变化、非线性摩擦、RBFNN逼近误差等效应的集中干扰,将两者用于控制器的前馈补偿设计以提升系统跟踪性能,同时设计鲁棒反馈控制律保证系统的稳定性。通过Lyapunov稳定性理论证明了所提控制方法可保证跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性。基于柔性机械臂平台的对比实验结果表明:所提控制方法在不同负载下可以保持跟踪精度在0.5%以内,负载变化引起的误差变化不超过2%;与仅使用神经网络的控制方法相比,跟踪性能提升了24.7%。

关键词：柔性机械臂轨迹跟踪神经网络干扰观测器复合学习控制

PI3K/AKT/mTOR信号通路特异性抑制剂RAD001和LY294002对不同分子特征人乳腺癌细胞增殖和凋亡的影响

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PI3K/AKT/mTOR信号通路特异性抑制剂RAD001和LY294002对不同分子...

作者：怀磊新疆医科大学

学位级别：硕士

目的：本研究通过使用P13K和mTOR的特异性抑制剂LY294002和RAD001,观察两药在体外单独及联合应用对于不同分子特征的人乳腺癌细胞增殖、周期阻滞与凋亡的影响,旨在探讨针对该通路不同靶点的联合抑制是否具有协同抗肿瘤效应,以及在不同... 详细信息

目的：本研究通过使用P13K和mTOR的特异性抑制剂LY294002和RAD001,观察两药在体外单独及联合应用对于不同分子特征的人乳腺癌细胞增殖、周期阻滞与凋亡的影响,旨在探讨针对该通路不同靶点的联合抑制是否具有协同抗肿瘤效应,以及在不同亚型乳腺癌中此抗肿瘤效应是否存在差异。方法：体外常规培养人乳腺癌MCF-7、SK-BR-3和MDA-MB-231细胞,每株选取对数生长期细胞,分别设立空白对照组、LY294002组、RAD001组和两药联合组。采用MTT法和流式细胞术检测单药及联合用药对细胞增殖活性、周期阻滞和凋亡的影响。结果：(1)LY294002和RAD001单药均可显著抑制人乳腺癌MCF-7、SK-BR-3和MDA-MB-231细胞增殖,且呈现剂量依赖性(P0.05)。联合用药后各细胞株的凋亡率较单药均显著升高,尤其是MDA-MB-231细胞株,依次为17.58%、44.28%和52.67%,并且不同细胞的凋亡率存在显著差异(P<0.05)。结论：针对P13K/AKT/mTOR信号通路的靶向干预可显著抑制人乳腺癌细胞的增殖,阻滞细胞周期并诱导其凋亡,且通路中不同靶点联合干预的抗肿瘤效应更加显著,尤其是具有ER、PR和HER-2均阴性特征的MDA-MB-231细胞株。

关键词：三阴性乳腺癌 PI3K/AKT/mTOR信号通路 LY294002 RAD001 细胞增殖细胞凋亡

基于DSP全数字光伏并网逆变器的三电平控制策略研究

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基于DSP全数字光伏并网逆变器的三电平控制策略研究

作者：崔怀磊山东大学

学位级别：硕士

随着世界经济的发展,环境污染与能源短缺的问题愈发严重。太阳能因为其经济性、清洁型等优点备受关注。光伏并网逆变器作为太阳能并网发电系统的核心部件,对其的研究具有重要的理论和现实意义。目前在光伏系统的实际应用中,其容量... 详细信息

随着世界经济的发展,环境污染与能源短缺的问题愈发严重。太阳能因为其经济性、清洁型等优点备受关注。光伏并网逆变器作为太阳能并网发电系统的核心部件,对其的研究具有重要的理论和现实意义。目前在光伏系统的实际应用中,其容量和电压高压要求越来越大,传统的两电平逆变器已经逐渐不能满足高压高质量的并网要求。NPC三电平逆变器由于其等效开关频率高、单管承受电压低、输出电压波形好等优点,已经成为当今电力电子和电力传动技术的研究热点。本文首先分析了NPC三电平光伏并网逆变器的基本工作原理和工作状态,总结和比较了几种常用的三电平逆变器PWM波产生方式,尝试提出了一种新的准恒频滞环控制策略,该策略具有跟踪响应好实现简单等优点;其次本文对三电平逆变器常见的中点电位不平衡问题进行分析,并采用了一种软件控制策略对中点电位进行控制。本文还对常见的三相不平衡问题进行研究。根据理论上的分析研究,针对给定的技术指标,完成了实验样机的硬件部分和软件部分的设计。在硬件方面详细阐述了主回路的搭建,基于TMS320F2812的控制电路、驱动电路以及采样和保护电路的设计;在软件方面对控制系统主程序、中断服务程序、数字PI调节器和锁相环的设计进行了论述。在以上研究工作的基础上,制作了一台17KW的三电平光伏并网逆变器DC-AC侧变换的样机,并对其进行了实验调试,通过分析测试波形,验证了本文所设计的逆变器DC-AC变换的样机工作性能可靠,控制策略的切实可行性。

关键词：三电平逆变器 PWM 中点电位 TMS320F2812

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柔性机械臂高精度轨迹跟踪和振动控制研究

柔性机械臂高精度轨迹跟踪和振动控制研究

作者：曹怀磊南京理工大学

学位级别：硕士

随着现代科技水平的不断提高,各种高科技军事装备不断涌现,其智能化、无人化、精确化的特征愈加明显,以智能作战机器人、无人机为代表的智能武器逐渐在现代战争中发挥重要作用。柔性机械臂因其质量轻、耗能低、响应快,被广泛的作为智能... 详细信息

随着现代科技水平的不断提高,各种高科技军事装备不断涌现,其智能化、无人化、精确化的特征愈加明显,以智能作战机器人、无人机为代表的智能武器逐渐在现代战争中发挥重要作用。柔性机械臂因其质量轻、耗能低、响应快,被广泛的作为智能作战机器人的执行装置,其运动控制性能直接决定了智能武器在战场上能否高效率、高精度的完成作战任务,因此需要研究高性能运动控制策略,实现其高精度轨迹跟踪与振动抑制。基于以上分析,本文在以下几个方面开展研究工作:1.根据柔性机械臂运动特性,为其选择了合适的等效梁模型,并介绍了机械臂的驱动原理。结合假设模态法和Lagrange方程建立了柔性机械臂系统非线性数学模型,该模型充分考虑了负载变化、重力作用与弹性变形,更加贴切的描述了机械臂在执行任务时的物理动态特性,为后续高性能控制策略的设计奠定了基础。2.针对柔性机械臂振动量及振动速度难以测量的问题,基于柔性机械臂系统的非线性模型,提出了一种非线性状态观测器,该观测器通过对系统数学模型进行重构,利用已知状态量和估计状态量的差值作为修正项,观测系统振动和振动速度,实现了系统全状态可知,为后续控制器中状态反馈的实现提供了必要条件。3.为了提高柔性机械臂的运动控制性能,提出了一种复合学习控制算法。该算法结合了径向基(RBF)神经网络和干扰估计器,前者用于逼近和消除由于系统柔性带来的非线性不确定性,后者用于估计RBF神经网络逼近误差、负载变化和非线性摩擦等带来的集中干扰,同时设计鲁棒项保证系统稳定,通过Lyapunov理论证明了所提出的控制方法可以保证跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性。4.基于柔性机械臂系统实验平台,对所提出的复合学习控制方法进行实验验证,并与现有的其他控制方法对比,通过分析对比实验中轨迹跟踪和振动抑制的效果,证明了所提出控制方法的有效性。

关键词：智能武器柔性机械臂轨迹跟踪振动抑制神经网络复合学习控制

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三角Ising反铁磙模型中相关问题研究

三角Ising反铁磙模型中相关问题研究

作者：唐怀磊上海大学

学位级别：硕士

本文研究三角反铁磁Ising模型相关问题。在无规的自旋体系中，阻挫和无规的合作会产生自旋玻璃态。然而，在几何阻挫的自旋体系淬火的非磁性杂质会使得局域的阻挫降低，这种情况下阻挫和无规是竞争的而不是合作的关系。将含有稀疏的淬... 详细信息

本文研究三角反铁磁Ising模型相关问题。在无规的自旋体系中，阻挫和无规的合作会产生自旋玻璃态。然而，在几何阻挫的自旋体系淬火的非磁性杂质会使得局域的阻挫降低，这种情况下阻挫和无规是竞争的而不是合作的关系。将含有稀疏的淬火非磁性杂质的三角Ising反铁磁体系映射到弹性弦体系，我们发现自旋体系中的淬火非磁性杂质在弹性弦体系中起到钉扎中心的作用。我们的计算结果显示，在基态下自旋玻璃关联函数是幂率衰减的，而不是像标准的自旋玻璃态行为那样两个自旋的自旋玻璃关联函数在无穷远距离也趋向于有限值。这就意味含淬火非磁性杂质的三角Ising反铁磁体系的基态不可能处于自旋玻璃态，相反，在基态下这种体系呈现出涡旋玻璃态的性质。考虑加入均匀外磁场的三角Ising反铁磁模型，几何阻挫的存在使得三角晶格Ising反铁磁模型的基态具有很大的宏观简并性，很小的外场会引起体系极大地不稳定性。利用弦映射的方法，外加磁场的三角Ising反铁磁模型可以映射为带有锁定项的XY模型。由于考虑的磁场足够小，因此锁定项可以看做微扰项来处理。通过重整化群的分析，我们得出了外场和我们新定义的xy模型的藕合常数之间的迭代关系，并在此基础上得出了重整化流图。我们的结果定性的说明了:在温度近于零的极限下，足够小的外场不会引起体系的相变。

关键词：三角Ising反铁磁模型几何阻挫淬火非磁性杂质重整化群

基于Qt和ANSYS的含未焊透缺陷压力管道安全评定系统开发

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基于Qt和ANSYS的含未焊透缺陷压力管道安全评定系统开发

作者：闫怀磊浙江大学

学位级别：硕士

本课题组根据压力管道实际受载特点,建立了一种适用于内压、弯矩和扭矩组合载荷作用的含未焊透缺陷工业压力管道安全评定方法。为了便于工程应用,本课题组根据大量的实验和有限元模拟结果,给出了其工程估算公式及其安全评定步骤。虽然... 详细信息

本课题组根据压力管道实际受载特点,建立了一种适用于内压、弯矩和扭矩组合载荷作用的含未焊透缺陷工业压力管道安全评定方法。为了便于工程应用,本课题组根据大量的实验和有限元模拟结果,给出了其工程估算公式及其安全评定步骤。虽然进行了简化,但是由于在安全评定时需要获取缺陷处的载荷数据,如内压、弯矩和扭矩需要通过有限元分析软件来获取,这无疑增加了安全评定的复杂度和难度。本文利用ANSYS软件的二次开发工具,结合通用编程语言C++及其扩展库Qt,开发了针对该安全评定方法的安全评定系统。该系统用户接口简洁明了,分析过程简单,能给出正确的评定结果,程序运行良好。本系统实现了以下功能：(1)提供了可视化的管道建模界面,用户能实时看到其建立的管道模型。显示管道模型的图形控件是直接从ANSYS软件获取的,并对其进行了封装。(2)实现了核心接口技术模块：通过对ANSYS软件运行方式和二次开发工具的研究,本系统实现了对ANSYS软件的全面控制,通过APDL命令与ANSYS进行实时交互,并将其封装在核心接口技术模块中,便于其他二次开发者的调用。(3)实现了辅助数据技术模块：本系统将所有的工程数据存储在XML文件中,设计了适用于本系统的工程文件格式。并使用Qt实现了对该文件的读取、写入、更改等功能,及将工程文件中的数据转化为APDL命令流文件的功能。(4)支持多种管件,包括直管、弯头、法兰、阀门、膨胀节和三通等,用户可以很方便的插入需要的管件。(5)设计了一种简单的操作方式,通过该方法可以方便地将集中力、力矩和位移载荷,弹簧支吊架约束加入到指定的位置。(6)将该安全评定过程封装起来,用户只需创建管道模型,并指定未焊透缺陷的各种参数,本系统就可以自动的完成计算,并给出详细的评定结果。

关键词：未焊透缺陷压力管道安全评定 ANSYS二次开发 C++ Qt

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幼鲟在卵石滩生境中的游泳行为

幼鲟在卵石滩生境中的游泳行为

作者：潘怀磊重庆交通大学

学位级别：硕士

鲟科鱼类作为一种古鳍鱼类（Palaeopterygii）,在进化过程中保留了许多祖先的身体特征,因此具有极大的研究价值。由于人类活动的影响,鲟鱼的生存环境受到了极大的破坏,多种鲟科鱼类数量骤减。鲟科鱼类本身具有性成熟晚、寿命长以及自然... 详细信息

鲟科鱼类作为一种古鳍鱼类（Palaeopterygii）,在进化过程中保留了许多祖先的身体特征,因此具有极大的研究价值。由于人类活动的影响,鲟鱼的生存环境受到了极大的破坏,多种鲟科鱼类数量骤减。鲟科鱼类本身具有性成熟晚、寿命长以及自然死亡率低的特点,属于典型的k对策种群。由于自身种群特点,人类活动对其造成的损害很难弥补。目前所有鲟科鱼类均已被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN Red List of Threatened Species）,是世界上最濒危的脊椎动物之一。现阶段针对鲟科鱼类生态修复的内容主要包括栖息地修复以及洄游路线修复。包括鱼类游泳能力以及游泳行为在内的鱼类游泳特性则是在生态修复过程中必须考虑的关键因素。本文以杂交鲟幼鱼为研究对象,对其进行了临界游泳能力测试以及基质和障碍物对其游泳行为影响的室内研究,并通过数值模拟分析了顶流前进和“站持”两种关键游泳行为下鱼体周围的流场变化以及受力特征。具体研究内容和结果如下:（1）对杂交鲟幼鱼进行形态学指标测量以及临界游泳能力测试。结果显示,幼鲟体态变化符合生长公式W=b La,幼鲟形态学指标变化均匀。以此为基础构建了一种新的临界游泳速度与形态学指标间的相关性关系。此外,在测试的流速范围内,幼鲟的平均摆尾频率和平均摆尾幅度均随流速的增加而增加。（2）通过对比实验分析了基质类型对幼鲟游泳行为的影响。幼鲟在0.25m/s的流速下会出现趋流性行为选择。其主要的偏好游泳行为是顶流前进和“站持”。在光滑的基质条件下,“站持”行为的比例随着流速的增加先增后减;在粗糙的基质条件下,“站持”行为的比例则随流速的增加稳步上升,疲劳个体的数量减少。卵石基质对杂交鲟幼鱼的持续游泳能力有着明显的提升作用,并为“站持”行为创造了有利环境,减少了幼鲟趋流性行为。（3）通过调整障碍物直径改变水流的混乱程度,对幼鲟的行为反应进行了观察。幼鲟对复杂的水流环境有明显的避让行为,疲劳个体的数量增多。合理尺寸的障碍物可有效提升低流速条件下幼鲟的趋流率,但在高流速条件下则会形成阻碍。混乱的流场条件增加了幼鲟对于卵石基质的利用率,幼鲟会通过胸鳍和卵石基质间的有效搭配扩大自身在高流速条件下的活动范围。（4）使用Fluent对幼鲟两种关键游泳行为进行数值模拟,对鱼体周围流场环境以及受力特征进行分析。幼鲟在自由游动过程中身体两侧压力交替变化,身体后方会形成交替排列的反卡门涡街。流速增加时,鱼体边界会从层流状态转变为湍流状态,鱼体所受阻力增加。但自主游动中的身体摆动可有效加速水流,使得体边界层维持在层流状态,从而获取比站持状态下更小的阻力,这与“Gray悖论”相似。随着流速和摆尾频率的增加,鱼体的平均推力与平均阻力之间的比例由1.8倍降低至1.5倍,推力和阻力之间的相对差距减小,幼鲟活动的自由度下降,推进效率增加。本文从对幼鲟游泳能力的测试出发,分析了基质和障碍物对幼鲟游泳行为的影响,比较了幼鲟两种偏好行为的行为特点。为鲟鱼的生境修复、游动机理和行为学研究提供了基础资料。

关键词：鲟基质站持游泳行为受力特征

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在役乳化沥青冷再生混合料的疲劳性能

同济大学学报（自然科学版） 2017年第11期45卷 1648-1654,1687页

作者：孙立军程怀磊刘黎萍曹巍同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

通过应力控制下的劈裂疲劳试验,分析了现场服役多年的乳化沥青冷再生混合料及室内新成型的乳化沥青冷再生混合料劲度模量衰减特征以及2类混合料疲劳破坏阶段的黏弹性特征;结合损伤分析,提出了在役冷再生沥青混合料和新成型冷再生混合料... 详细信息

通过应力控制下的劈裂疲劳试验,分析了现场服役多年的乳化沥青冷再生混合料及室内新成型的乳化沥青冷再生混合料劲度模量衰减特征以及2类混合料疲劳破坏阶段的黏弹性特征;结合损伤分析,提出了在役冷再生沥青混合料和新成型冷再生混合料疲劳破坏准则;对比了不同车道的在役冷再生混合料和新成型冷再生混合料的疲劳寿命,结果表明,现场实际轴载作用次数的增加会导致冷再生混合料剩余疲劳寿命的降低,冷再生混合料在使用中存在疲劳性能增长过程.

关键词：乳化沥青冷再生混合料劲度模量疲劳性能