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考虑协调接触的圆兜孔圆柱滚子轴承动力学研究

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航空动力学报 2024年第4期39卷 251-266页

作者：刘延斌黄杰李旭莹河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南科技大学机械装备先进制造河南省协同创新中心河南洛阳471003

针对接触廓形高度密合的滚子-兜孔圆弧面、滚子-兜孔端面、滚子-挡边等协调接触副,基于Winkler弹性基础模型,提出一种协调接触建模方法,然后结合牛顿-欧拉动力学理论,提出考虑协调接触的圆兜孔圆柱滚子轴承的六自由度动力学建模方法,通... 详细信息

针对接触廓形高度密合的滚子-兜孔圆弧面、滚子-兜孔端面、滚子-挡边等协调接触副,基于Winkler弹性基础模型,提出一种协调接触建模方法,然后结合牛顿-欧拉动力学理论,提出考虑协调接触的圆兜孔圆柱滚子轴承的六自由度动力学建模方法,通过与文献结果和实验数据对比,验证了建模方法的有效性,在此基础上仿真研究了保持架质量偏心和内外圈角度不对中对保持架打滑/涡动、滚子打滑/偏歪斜、滚子-兜孔碰撞以及滚子-挡边碰撞的影响,结果表明:保持架质量径向偏心会加剧保持架和滚子的打滑,但有助于提高保持架涡动的稳定性,而轴向偏心会引起滚子的偏歪斜,当轴向偏心与径向偏心叠加时,滚子与兜孔、挡边更易产生边缘碰撞;内外圈角度不对中也容易引起滚子的偏歪斜,以及滚子与兜孔、挡边的边缘碰撞,但可明显降低保持架和滚子的打滑。

关键词：圆柱滚子轴承圆兜孔协调接触六自由度动力学模型动态性能

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中国隧道掘进机技术进展与展望

现代隧道技术 2024年第2期61卷 178-189页

作者：李建斌中国中铁股份有限公司北京100070

自上世纪50年代以来,中国企业开始研究隧道掘进机技术,经历了自主探索、技术引进和自主创新的历程。如今,中国已经具备了设计、制造多种类型隧道掘进机的技术创新能力。中国企业成功研制出了混合模式掘进机、异形断面掘进机、联络通道... 详细信息

自上世纪50年代以来,中国企业开始研究隧道掘进机技术,经历了自主探索、技术引进和自主创新的历程。如今,中国已经具备了设计、制造多种类型隧道掘进机的技术创新能力。中国企业成功研制出了混合模式掘进机、异形断面掘进机、联络通道掘进机、竖井掘进机、斜井掘进机等多种新设备。中国的隧道掘进机技术水平总体上达到国际先进水平,并在新型破岩技术研究和新机型研发方面引领了行业的发展。未来,隧道掘进机技术的发展可以从“三个层次、一个提升”的角度进行探讨,包括在现有掘进机技术框架下,通过完善设备功能和提升性能来提高技术水平;突破破岩技术,并创新地下支护结构,推动新型隧道掘进机的发展;随着隧道理念的变化,推动隧道掘进技术的进步。同时,隧道智能化建设也需要得到提升,以提高施工效率和安全性。

关键词：掘进机土压平衡盾构泥水平衡盾构 TBM 竖井掘进机自由断面掘进机掘爆机子母TBM 智能化

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曲线链式回转弹仓动力学模型不确定参数辨识

兵工学报 2024年第5期45卷 1460-1471页

作者：文浩侯保林林瑜斌金鑫南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为了准确模拟曲线链式回转弹仓输送弹药过程中的非线性动力学特性,根据系统的拓扑结构和控制原理建立包含不确定参数的动力学模型。利用优化设计思想,基于系统测试数据建立不确定参数辨识模型。提出一种函数型时间序列相似度作为辨识准... 详细信息

为了准确模拟曲线链式回转弹仓输送弹药过程中的非线性动力学特性,根据系统的拓扑结构和控制原理建立包含不确定参数的动力学模型。利用优化设计思想,基于系统测试数据建立不确定参数辨识模型。提出一种函数型时间序列相似度作为辨识准则,采用基于径向基函数的高维模型表示和径向基函数分别构建从机械系统和控制系统不确定参数到辨识准则的代理模型。将麻雀搜索算法嵌入岛屿模型进行多种群结构化,形成岛屿麻雀搜索算法,进行寻优求解。以工况1测试数据为基准,对机械系统和控制系统的不确定参数进行辨识。研究结果表明,辨识后的动力学模型对两种工况的输出结果与测试数据相似度较高,验证了建模的准确性和辨识的有效性,为动作可靠性分析和故障诊断研究提供了可靠的样本数据来源。

关键词：曲线链式回转弹仓参数辨识函数型时间序列相似度岛屿麻雀搜索算法高维代理模型

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TMDL管理模式用于农村小流域水环境治理

中国给水排水 2024年第4期40卷 123-131页

作者：刘田欣周晓平薛树红叶勇张维纳马凌超王淦安徽泛湖生态科技股份有限公司安徽合肥230088 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

为了改善巢湖水质,选取巢湖流域典型农村小流域——石茨河流域作为研究对象,在对该流域进行水文和水污染分析的基础上,构建HSPF流域模型对其负荷和水质进行计算,根据确立的污染分配原则对负荷进行削减,以满足考核断面水质达标要求,并计... 详细信息

为了改善巢湖水质,选取巢湖流域典型农村小流域——石茨河流域作为研究对象,在对该流域进行水文和水污染分析的基础上,构建HSPF流域模型对其负荷和水质进行计算,根据确立的污染分配原则对负荷进行削减,以满足考核断面水质达标要求,并计算得到石茨河流域最大日负荷总量(TMDL),同时提出流域水质管理建议。结果表明,石茨河干流各水质指标(COD、NH_(3)-N与TP)均超出考核标准(地表水Ⅲ类标准);流域污染源中点源除明确排口管控外,还需重点关注镇区难以收集的散排点源,面源需重点关注集镇、村庄、工业用地与稻田等地块单元。经计算,在满足石茨河考核断面水质达到地表水Ⅲ类标准时,COD、NH_(3)^-N与TP允许排放的污染物量分别为1 196.31、30.25、2.43 kg/d;同时,从空间和时间角度提出分区和分阶段管理模式,以实现水质稳定达标。

关键词：农村水环境管理模式最大日负荷总量允许排放量 HSPF流域模型流域管理

范德华体系以外配位化合物的自旋轨道耦合研究:决定^(2)P_(3/2)态进一步裂分的关键因素

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 295-302,I0002-I0004,I0103页

作者：曹文锦王学斌美国西北太平洋国家实验室物理科学系里奇兰99352

本文报道了一项联合光电子能谱和理论计算的研究,探索碘原子与氩原子、氢氟酸、甲酸/乙酸、甘氨酸/甲基化甘氨酸衍生物等分子结合形成的配位化合物中的自旋轨道耦合现象.L.I^(-)(L=甲酸/乙酸化合物的低温光电子谱都呈现了三个清晰分辨... 详细信息

本文报道了一项联合光电子能谱和理论计算的研究,探索碘原子与氩原子、氢氟酸、甲酸/乙酸、甘氨酸/甲基化甘氨酸衍生物等分子结合形成的配位化合物中的自旋轨道耦合现象.L.I^(-)(L=甲酸/乙酸化合物的低温光电子谱都呈现了三个清晰分辨的波峰,标识了三个自旋轨道耦合态的存在:分别为相应中性化合物中的X(1/2)、A(3/2)和B(1/2)态.X和A态的间距△E_(XA)都为0.10eV,而X和B态的间距△E_(XB)则分别为0.98和0.97eV.本文测得的裂分间距值与先前报道的不同的L·I^(·)(L=氩原子、氢氟酸、甘氨酸和甲基化甘氨酸)的值进行了比较,从而得出了涵盖以范德华力和由弱至强的氢键等多样的分子间相互作用为主导的化合物的自旋轨道耦合裂分规律:尽管不同类型化合物的△E_(XB)比较相似,但△E_(XA)对于配体类型和相互作用类型极其敏感,其数值范围涵盖了从5meV到150meV的跨度.总体而言,实验测得的自旋轨道耦合裂分间距与通过量子化学计算所得数值高度吻合,表明了△E_(XA)的大小与中性化合物的分子间相互作用强度成正相关而与键长成反比.

关键词：自旋轨道耦合光电子能谱氢键配位化合物

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不同类型重构土壤水分运移特征

农业工程学报 2024年第3期40卷 94-102页

作者：郭拿拿黄明斌西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

为探究不同类型重构土壤对水分再分布过程和土壤持水量的影响,该研究以砒砂岩、砂黄土和粗砂土为试验材料进行室内土柱试验,设置5种不同类型重构土壤(砒-粗、砂-粗、砒-砂-粗、砂-砒-粗、混-粗),测定各处理在入渗过程、排水过程以及蒸... 详细信息

为探究不同类型重构土壤对水分再分布过程和土壤持水量的影响,该研究以砒砂岩、砂黄土和粗砂土为试验材料进行室内土柱试验,设置5种不同类型重构土壤(砒-粗、砂-粗、砒-砂-粗、砂-砒-粗、混-粗),测定各处理在入渗过程、排水过程以及蒸发过程中土壤水分的动态变化;同时利用Hydrus-1D模型对不同类型重构土壤的入渗和蒸发过程进行模拟分析。结果表明,有砒砂岩层存在的重构土体对入渗过程有明显阻滞作用,且砒砂岩层越厚、位置越靠上阻滞效果越明显,土柱达到稳渗时稳渗率越低;蒸发过程中,砒-砂-粗处理累积蒸发量为52 mm,显著高于其他重构土壤(P<0.05),而砂-砒-粗处理土柱累积蒸发量最小(32.1 mm),蒸发结束时相对蒸发速率低至0.07;在蒸发过程中,上细下粗型层状重构土壤水分损失来自表层土壤和下层粗砂土。利用优化后的土壤水力参数和Hydrus-1D模型可以较好地模拟重构土壤水分运动过程。较低的均方根误差和高的决定系数证明模型能准确模拟各类型土柱的累积排水量、累积蒸发量和蒸发过程剖面含水量的动态变化。混-粗土柱的持水能力高于其他土柱,说明该重构类型可作为晋陕蒙地区土壤复垦的重构方案。

关键词：土壤入渗过程蒸发过程土壤持水量 Hydrus-1D模型模拟

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省间电力现货交易优化设计与定价机制

电力系统自动化 2024年第4期48卷 76-85页

作者：刘昊郭烨孙宏斌清华-伯克利深圳学院清华大学深圳国际研究生院电力规划设计总院电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 清华大学电机工程与应用电子技术系

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下，受新能源地理分布与随机性影响，以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前，中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段，需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。基于... 详细信息

在“碳达峰·碳中和”的目标驱动下，受新能源地理分布与随机性影响，以跨区域交易为媒介的区域间电能与灵活性互济重要性凸显。目前，中国正处于构建全国统一电力市场体系的关键阶段，需要有效的市场机制来管理省间电力现货交易。基于上述背景，设计了一种不依赖于跨区域投标者的省间电力现货交易方法。首先，提出了基于报价区的市场出清模型，采用分区边际定价的方法计算每个报价区的结算价格；然后，基于等效双边配对方法,按潮流贡献计算得到各区域间交易所需承担的输电费用；最后，采用算例验证了所提方法的有效性。与已有方法相比，所提方法在不依赖于跨区域投标者的前提下完成了跨区跨省电力交易，充分利用了输电线路容量，且市场出清过程中保护了各区域内部网架信息隐私。

关键词：省间电力现货交易市场出清结算方法输电费用定价机制

基于低场核磁弛豫特性的油茶籽油支持向量机掺伪鉴别模型的建立与评价

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食品科学 2024年第10期45卷 19-27页

作者：林晓浪傅利斌王欣上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海市虹口区市场监督管理局上海200081

油茶籽油商业价值高,有必要开发快速准确的油茶籽油掺伪鉴别方法。本实验研究低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)弛豫特性结合支持向量机(support vector machine,SVM)鉴别油茶籽油掺伪的可行性。在比较了油茶... 详细信息

油茶籽油商业价值高,有必要开发快速准确的油茶籽油掺伪鉴别方法。本实验研究低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)弛豫特性结合支持向量机(support vector machine,SVM)鉴别油茶籽油掺伪的可行性。在比较了油茶籽油、3种其他种类的正常/氧化的食用油及多种二元掺兑油样的LF-NMR弛豫特性的基础上进行主成分分析,设计了具有二叉树结构的SVM多分类器,采用ReliefF算法进行特征筛选,建立并验证了油茶籽油掺伪的SVM鉴别模型。研究表明,油脂种类、氧化程度及掺兑比例均会影响油样的LF-NMR弛豫特性。当特征数为9时,SVM多分类模型性能最佳,准确率可达90.77%,对油茶籽油、掺兑类型及比例的平均召回率为90.87%、精确率为90.83%、F1分数为0.90。这表明基于LF-NMR弛豫特性的SVM模型可用于油茶籽油的掺伪鉴别。

关键词：油茶籽油掺伪鉴别低场核磁共振支持向量机主成分分析 ReliefF算法

蚯蚓直线运动的三轴地面反作用力:测量、分析和对机器人建模的影响

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Acta Mechanica Sinica 2024年第2期40卷 1-14页

作者：方虹斌师瑞徐鉴 Institute of AI and Robotics State Key Laboratory of Medical NeurobiologyMOE Engineering Research Center of AI&RoboticsFudan UniversityShanghai200433China

蚯蚓在狭窄受限环境中具有良好的移动性,但其在运动过程中与地面的三轴反作用力还未被深入研究.本文探讨了蚯蚓在直线运动过程中的三轴地反力特征及其对机器人建模的影响.具体地,本研究设计了一个基于应变片的三轴微型测力板来测量蚯蚓(... 详细信息

蚯蚓在狭窄受限环境中具有良好的移动性,但其在运动过程中与地面的三轴反作用力还未被深入研究.本文探讨了蚯蚓在直线运动过程中的三轴地反力特征及其对机器人建模的影响.具体地,本研究设计了一个基于应变片的三轴微型测力板来测量蚯蚓(***)在直线运动时的三轴地反力.通过建立地反力的时间历程与运动视频的对应关系,将蚯蚓的周期性运动划分为三个阶段,并从蚯蚓身体变形的角度解析了地反力在三个阶段的力学特征.本研究还对蚯蚓的地反力特征进行了统计分析,并建立了蚯蚓直线运动过程的阻力系数模型.以此为基础,本文还提出了与机器人节段/单元变形相关的阻力系数模型,为离散型和连续型仿蚯蚓机器人的动力学建模提供基础.本研究首次对蚯蚓运动过程中的mN级三轴地反力进行了测量、分析和建模,研究结果对蚯蚓运动生物力学、仿蚯蚓移动机器人设计和机器人-环境接触界面调控等具有重要的指导意义.

关键词：移动机器人直线运动运动视频运动生物力学应变片周期性运动环境接触界面调控