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基于ADAMS的重载液压机械臂动力学建模与仿真

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机床与液压 2023年第4期51卷 147-151页

作者：王收军李琛璋刘楠天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

针对七自由度重载液压机械臂,建立精确、高效的重载液压机械臂系统逆动力学模型。利用牛顿-欧拉递推法、Spong柔性关节模型和Stribeck摩擦模型建立机械臂动力学模型;利用Creo完成机械臂三维模型搭建并导入ADAMS分析计算。与试验结果对比... 详细信息

针对七自由度重载液压机械臂,建立精确、高效的重载液压机械臂系统逆动力学模型。利用牛顿-欧拉递推法、Spong柔性关节模型和Stribeck摩擦模型建立机械臂动力学模型;利用Creo完成机械臂三维模型搭建并导入ADAMS分析计算。与试验结果对比,确定系数均大于0.6,与无摩擦纯刚体模型计算结果相比有明显提升,验证了建模方法的准确性。

关键词：重载液压机械臂动力学建模确定系数

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淀粉/黏土纳米复合材料应用进展

化工新型材料 2024年

作者：郭雷李琛东北林业大学家居与艺术设计学院

淀粉是地球上最丰富的天然聚合物之一，具有成本低、来源广泛、可完全降解、无毒等优点。但淀粉材料吸水性强、机械强度差等特点限制了其在许多领域的应用。近年来，淀粉/黏土纳米复合材料性能较纯淀粉体系材料有显著提高而受到广泛关... 详细信息

淀粉是地球上最丰富的天然聚合物之一，具有成本低、来源广泛、可完全降解、无毒等优点。但淀粉材料吸水性强、机械强度差等特点限制了其在许多领域的应用。近年来，淀粉/黏土纳米复合材料性能较纯淀粉体系材料有显著提高而受到广泛关注。综述了淀粉/黏土纳米复合材料的结构及制备方法，讨论了纳米黏土对淀粉机械性能、阻隔性能的增强作用，为淀粉的共混改性提供参考。总结了该复合材料的应用现状，尤其是在食品包装与生物医疗领域的应用情况，最后对其未来发展前景进行了展望。

关键词：淀粉/黏土纳米复合材料制备方法性能应用

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人行悬索桥的步行参数研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 43-54页

作者：李宇冯朴李琛王峰长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学建筑学院陕西西安710064

以九峰山人行悬索桥为观测点,采用视频记录与人工筛选相结合的方法获取了2236个行人样本的实测数据,进而统计得到人行悬索桥上的行人步行参数(步频、步幅和步速)的分布特性和统计值,并给出了人行悬索桥上的步频-步速、步幅-步速和步频-... 详细信息

以九峰山人行悬索桥为观测点,采用视频记录与人工筛选相结合的方法获取了2236个行人样本的实测数据,进而统计得到人行悬索桥上的行人步行参数(步频、步幅和步速)的分布特性和统计值,并给出了人行悬索桥上的步频-步速、步幅-步速和步频-步幅之间的转换关系式,得到以下结论:1)在人行悬索桥上,全部行人的步行参数都服从正态分布,即步频~N(1.726,0.258)Hz、步幅~N(0.596,0.094)m、步速~N(1.013,0.260)m/s,它们的合理性也在某工程实例的应用中得以验证;2)人行悬索桥上的行人步行参数的均值(标准差)要小于(大于)其他行走环境所统计得到的行人步行参数的均值(标准差);3)中国人的步频和步幅的均值(标准差)都小于(大于)西方人的步频和步幅的均值(标准差).因此,在设计我国的人行悬索桥时,不能直接采用其他人种和行走环境的行人步行参数的统计值,而应采用适合于人行悬索桥的步行参数.

关键词：人行悬索桥步频步幅步速统计分析

滇中高原山地城市群土地利用及生境质量的时空演变与多情景模拟

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应用生态学报 2024年

作者：虞涵吴映梅李琛王敏周艳云南师范大学地理学部南京师范大学地理科学学院

高原山地城市群发展与生态环境保护矛盾明显，生境质量与城镇化土地利用变化密切相关。本研究以滇中城市群为例，基于2000、2010、2020年土地利用数据，分析研究区土地利用及生境质量的时空演变，并运用PLUS模型和InVEST模型，预测自然... 详细信息

高原山地城市群发展与生态环境保护矛盾明显，生境质量与城镇化土地利用变化密切相关。本研究以滇中城市群为例，基于2000、2010、2020年土地利用数据，分析研究区土地利用及生境质量的时空演变，并运用PLUS模型和InVEST模型，预测自然发展、城镇发展、生态保护3种情景的研究区2030年土地利用及生境质量状况。结果表明：2000—2020年，研究区人造地表面积显著上升，主要分布在极低、中地形梯度区域，大部分由坡度较缓的坝区耕地转入；生境质量显著下降，尤其在2010—2020年下降更明显，极高生境质量面积大幅减少，极低生境质量和低生境质量面积大幅增加；在3种情景中，2030年生态保护情景下的极低生境质量面积最小、极高生境质量面积最大、恶化区面积最少，更符合滇中城市群经济社会的高质量发展。

关键词：土地利用生境质量多情景模拟滇中城市群

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七自由度重载液压机械臂运动学仿真分析

工业控制计算机 2022年第4期35卷 94-96页

作者：李琛璋王收军刘楠天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

针对7自由度重载液压机械臂,建立精确的重载液压机械臂系统运动学方程。利用Creo完成机械臂三维模型搭建。利用D-H参数法通过Matlab建立了机械臂的运动学模型,求解运动学方程完成了机械臂的正向运动学推导;通过蒙特卡洛法分析计算机械... 详细信息

针对7自由度重载液压机械臂,建立精确的重载液压机械臂系统运动学方程。利用Creo完成机械臂三维模型搭建。利用D-H参数法通过Matlab建立了机械臂的运动学模型,求解运动学方程完成了机械臂的正向运动学推导;通过蒙特卡洛法分析计算机械臂工作空间。为进一步研究动力学及运动精度控制提供依据。

关键词：重载液压机械臂运动学工作空间

考虑干湿循环影响的残积土μ–CT扫描与渗流模拟

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 228-235页

作者：安然陈昶牛玉璋武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

花岗岩残积土广泛分布于中国东南沿海地区,其孔隙结构常因炎热多雨环境引起的干湿循环而发生扩张,改变土体的渗透性能,诱发工程事故。为了揭示干湿循环作用下花岗岩残积土细微观结构与渗透特性的演变规律,对原状样进行0到8次的脱湿–吸... 详细信息

花岗岩残积土广泛分布于中国东南沿海地区,其孔隙结构常因炎热多雨环境引起的干湿循环而发生扩张,改变土体的渗透性能,诱发工程事故。为了揭示干湿循环作用下花岗岩残积土细微观结构与渗透特性的演变规律,对原状样进行0到8次的脱湿–吸湿处理,开展微米计算机层析(μ–CT)扫描试验以获取土体的3维数字化模型,并结合扫描结果与AVIZO软件进行多通道渗流模拟,最后根据试验结果分别从定性和定量角度探究了土体孔隙体积分布与渗透系数的演化规律。结果表明:根据μ–CT扫描的图像结果,花岗岩残积土内部结构被划分为赤铁矿、石英、黏土和孔隙;3维重构模型反映了孔隙结构的扩张与连通模式,孔隙数量和尺寸在干湿循环过程中明显提高,孔隙率和孔隙连通率均与循环次数呈正相关;根据孔隙体积分布曲线可将土中孔隙分为微孔、中孔、大孔和裂隙4种类别,小体积微孔在干湿循环过程中逐渐转化为大体积的连通裂隙;3维渗流模型中的流线数量和分布密度随干湿循环次数增加而明显提高,由渗流模拟计算得到的绝对渗透率和渗透系数也不断增大;渗透系数的计算值总体上与实测值的演化规律相符,说明基于μ–CT扫描结果的渗流模拟可作为评价土体渗透特性的一种辅助手段。研究结果为深入了解花岗岩残积土渗流特性的环境损伤效应提供了重要的参考价值。

关键词：花岗岩残积土干湿循环 μ-CT扫描 3维数字化模型渗流模拟

清洁取暖政策试点的空气质量改善效应评估——基于三批试点地级市的准自然实验

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中国环境科学 2024年第1期44卷 581-592页

作者：王玉刘文璋中国人民大学公共管理学院北京100872 中国兵器工业集团人才研究中心北京100070

为评估清洁取暖试点政策的空气质量改善效果,基于2014~2019年321个地级行政单位6年的平衡面板数据,采用多期双重差分(DID)方法对清洁取暖试点政策效果进行定量评估.研究发现,清洁取暖试点政策显著降低了城市空气污染水平,改善了空气质量... 详细信息

为评估清洁取暖试点政策的空气质量改善效果,基于2014~2019年321个地级行政单位6年的平衡面板数据,采用多期双重差分(DID)方法对清洁取暖试点政策效果进行定量评估.研究发现,清洁取暖试点政策显著降低了城市空气污染水平,改善了空气质量,平均而言,试点城市的空气质量指数(AQI)比非试点城市显著低4.12;AQI,PM_(2.5),PM_(10)和SO_(2)分别下降了约5.49%,11.47%,12.65%和35.66%.这一结论在进行了一系列稳健性检验后依然成立.清洁取暖试点政策改善城市环境质量的内在机制在于,试点政策改变了城市居民采暖能源结构,减少了硫化物和颗粒物的排放.因此“十四五”期间应进一步扩大清洁取暖政策范围,增加财政投入,提高财政支出效率,降低清洁能源成本,推广清洁能源全覆盖.

关键词：清洁取暖空气质量政策评估能源结构 PM_(2.5) 多期双重差分(DID)

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线激光五轴运动系统的轴系标定方法研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：肖仕彬李琛李泽骁张效栋精密测试技术及仪器全国重点实验室天津大学微纳制造实验室

五轴运动系统在测量系统中发挥着重要作用，其标定是保证测量精度的重要环节。目前的运动系统标定方法在成本和效率上均有不足，影响五轴运动系统在工业现场的应用。本文提出了一种低成本、高效率的运动轴系标定方法，以线激光与五轴配... 详细信息

五轴运动系统在测量系统中发挥着重要作用，其标定是保证测量精度的重要环节。目前的运动系统标定方法在成本和效率上均有不足，影响五轴运动系统在工业现场的应用。本文提出了一种低成本、高效率的运动轴系标定方法，以线激光与五轴配合的测量系统为例，通过扫描标准球的表面并进行最优化搜索的方式，实现对位移轴和转轴位姿的分步标定。与现有的运动轴系标定方法相比，该方法仅需要测量系统本身和标准球的参与，步骤简单，标定成本较低，效率较高。本文对提出的方法进行了仿真，并且实际搭建了线激光五轴系统以进行标定和测量实验。实验结果表明，系统经过标定后，测量标准球的表面PV为10.98μm，重复测量标准球的表面PV的标准差为0.199μm，同时具有对多种尺寸、结构复杂的器件的一体化三维测量能力，证明本文所提出的方法的实际性能和应用价值。

关键词：仪器,测量与计量线激光五轴系统轴系标定

基于改进深度确定性策略梯度算法的综合能源系统优化调度策略

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现代电力 2024年

作者：龚锦霞李琛舟柯慧上海电力大学电气工程学院上海电力设计院有限公司

针对综合能源系统优化调度问题中存在的决策空间庞大、算法难以收敛等问题，提出一种基于改进深度确定性策略梯度算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)的优化调度策略。通过增设第二个经验池，解决算法难以收敛，甚至寻优失... 详细信息

针对综合能源系统优化调度问题中存在的决策空间庞大、算法难以收敛等问题，提出一种基于改进深度确定性策略梯度算法(deep deterministic policy gradient,DDPG)的优化调度策略。通过增设第二个经验池，解决算法难以收敛，甚至寻优失败的问题。针对综合能源系统优化调度问题，优化算法中网络参数更新流程，提高算法训练效率。同时，对奖励函数进行重新设计，采用非线性奖励函数进一步提高算法稳定性。最后，通过对一个包含光伏、储能系统、制冷机组、电加热机组和燃气锅炉组成的综合能源系统进行仿真，并对比算法改进前后的性能。算例表明，基于改进深度确定性策略梯度算法的优化调度策略具有较好的收敛性、稳定性和高效的训练效率，可以实现综合能源系统的灵活高效调度。

关键词：综合能源系统 DDPG算法马尔可夫决策过程深度强化学习