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大型重载六足机器人的结构设计与分析

大型重载六足机器人的结构设计与分析

作者：金兆辉内蒙古工业大学

学位级别：硕士

六足机器人是一种典型的机器人，与轮式和履带式机器人相比，具有更好的机动性和适应复杂地形的能力，其研究具有重要的科学意义和实际应用价值。为了实现在山地等复杂路面上作业及运输物资的目的，本文设计了可应用于复杂地形的大型重... 详细信息

六足机器人是一种典型的机器人，与轮式和履带式机器人相比，具有更好的机动性和适应复杂地形的能力，其研究具有重要的科学意义和实际应用价值。为了实现在山地等复杂路面上作业及运输物资的目的，本文设计了可应用于复杂地形的大型重载六足机器人。近年来，六足机器人技术成为机器人研究领域的核心。大自然中适者生存的法则造就了生物种群及其独有的、针对不同环境条件的巧妙适应方法，例如陆地生物腿部的行走方式。作者捕捉其中要素特点，并考虑到六足的稳定性优势，进而研发出六足机器人腿部结构。本文的研究工作主要包括：第一，介绍了足式机器人的发展概况，对大型重载六足机器人的构形设计、平面及空间运动学、理论建模、运动规划、结构有限元模型等方面进行了深入探讨和分析。类比挖掘机动臂的结构特点，从仿生的角度，借助自然界中六足昆虫的结构特点，应用液压驱动方式，实现了六足机器人单腿的三个自由度。第二，综合六足的控制和CAE技术，对机构运动特性、关节的铰点位置进行优化设计。第三，应用有限元分析法分析集成组件的刚度与强度。通过对开口处应力分析并采取有效补救措施，得知在大腿侧板焊接加强板和L型折弯板可大大提高开口处抗弯刚度和抗弯扭强度，这一点在今后大型重载机器人的研制中起到关键作用。第四，通过实验对其在复杂环境中的应用进行了研究。实现了大型重载六足机器人在工作时能进行性能预测的目标，从而使科研成本和工作损耗降低，为今后的研发工作打下基础。本文最后总结了研究进行的过程和内容，对文章撰写中的不足之处进行说明，并展开对新型机器人的设想。

关键词：六足机器人大型重载结构优化设计有限元

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非电气设备的防爆设计与实现

非电气设备的防爆设计与实现

作者：金兆辉华东理工大学

学位级别：硕士

中国的防爆标准发展至今已经有了很大的提升。随着一次次的更新换版,技术内容越来越完善,与国际IECEx标准的差距也越来越小,防爆型式多种多样,防爆产品更是丰富多彩。在石油、化工、煤矿等行业存在爆炸性气体或可燃性粉尘、纤维等爆炸... 详细信息

中国的防爆标准发展至今已经有了很大的提升。随着一次次的更新换版,技术内容越来越完善,与国际IECEx标准的差距也越来越小,防爆型式多种多样,防爆产品更是丰富多彩。在石油、化工、煤矿等行业存在爆炸性气体或可燃性粉尘、纤维等爆炸危险场所,我们可以看到形形色色的防爆产品,但只是电气设备。长期以来,由于我们国家没有关于爆炸性环境用非电气设备的防爆标准,使得我们在非电气防爆的产品领域一直处于空白。2011年9月1日,GB25286系列爆炸性环境用非电气设备的防爆标准正式颁布实施,为非电气设备的防爆实现提供了设计和检验依据。本文对GB25286系列国家标准与EN13463系列欧洲非电气设备防爆标准进行了分析比较,对标准中的各种防爆类型进行了分析,并根据标准给定的点燃危险评定表详细讨论如何进行危险点燃源的分析。最终对选取的三个设备给出防爆设计实现的方案,通过危险点燃源辨识、分析并完成点燃危险评定表编制,对分析评定的结果加以设计保护,使得原本的危险点燃源不再具备点燃能力甚至消除,从而实现了整个设备由普通产品变为符合要求的防爆产品的设计实现过程。这对产品开发人员对非电气设备防爆标准的理解和非电气设备的防爆设计、检验分析具有参考意义,并能推动非电气防爆安全技术在其它各类产品中的发展应用。

关键词：防爆电气设备非电气设备危险点燃源安全技术

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无粘结预应力混凝土压力隧洞的设计研究

无粘结预应力混凝土压力隧洞的设计研究

作者：金兆辉河海大学

学位级别：硕士

本文通过辽宁省大伙房水库输水二期工程浅埋段压力隧洞的设计实例,提出了运用无粘结预应力环锚技术解决浅埋深、围岩破碎洞段压力隧洞的衬砌抗裂问题。本文对大伙房水库输水二期工程浅埋压力隧洞五个典型断面进行了有限元分析,采用的无... 详细信息

本文通过辽宁省大伙房水库输水二期工程浅埋段压力隧洞的设计实例,提出了运用无粘结预应力环锚技术解决浅埋深、围岩破碎洞段压力隧洞的衬砌抗裂问题。本文对大伙房水库输水二期工程浅埋压力隧洞五个典型断面进行了有限元分析,采用的无粘结预应力方案均能满足各种设计工况的要求。确定的方案经济合理、技术可行、施工方便、结构安全,完全可以满足这些洞段的复杂围岩条件和长期运行的要求。本文共进行了以下工作: (1)通过调研,确定采用无粘结预应力混凝土衬砌方案。主要是调查国内外类似工程的预应力混凝土衬砌的应用、发展状况,研究本工程采用无粘结预应力混凝土衬砌的适用性。 (2)采用有限元分析软件ANSYS,分别对无粘结预应力衬砌方案的预应力钢绞线和钢筋混凝土衬砌单独建模,预应力钢绞线的单元节点与钢筋混凝土单元间通过约束方程法建立起相互作用的关系,分析钢绞线和钢筋混凝土衬砌的应力和变形,计算结果表明确认采用的设计参数能够满足规范要求。 (3)通过研究解决后张法预应力环锚的关键技术,包括衬砌及锚固槽混凝土配比、锚具及防腐系统、超挖处理和环缝止水等专题的研究,确定保障后张法预应力方案可靠性的措施,为设计方案提供有价值的建议。无粘结预应力衬砌技术在国内90年代还鲜有应用,它在小浪底泄洪排砂洞中的提出和成功应用成为国内首创,填补了国内空白。本设计充分吸收了小浪底工程和近年来其它应用环锚技术的工程设计成果,对解决大伙房水库输水二期工程浅埋复杂地质洞段衬砌设计难题起到了关键的作用。

关键词：大伙房水库输水工程浅埋压力隧洞衬砌后张法无粘结预应力环锚抗裂有限单元法

基于链路状态的无线Ad hoc网络路由协议设计与实现

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基于链路状态的无线Ad hoc网络路由协议设计与实现

作者：金兆辉哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

无线Ad hoc网络以其布网灵活、易与迅速展开、系统整体抗毁能力强、不依靠预设的网络基础设施等特点可广泛应用于国防战备、抢险救灾、应对突发事件等无法得到有线网络支持或临时需要通信的环境,是下一代网络的重要组成部分。基于无线Ad... 详细信息

无线Ad hoc网络以其布网灵活、易与迅速展开、系统整体抗毁能力强、不依靠预设的网络基础设施等特点可广泛应用于国防战备、抢险救灾、应对突发事件等无法得到有线网络支持或临时需要通信的环境,是下一代网络的重要组成部分。基于无线Ad hoc网络特点,在深入分析了AODV协议机制的基础上,提出一种基于链路状态的路由协议,在AODV协议基础上,对AODV协议的路由建立与路由维护进行设计和实现。路由建立改进算法的设计是为了提高AODV协议的稳定性,减小链路失效给网络带来的影响。结合了节点维护的链路状态信息与备份路由的思想,在提高AODV协议的稳定性的同时增强协议的容错能力。并充分利用了路由请求分组实现虚路由的建立。增加节点维护到其他节点有效路由的数目。路由维护的改进算法的设计是为了减少路由失效时等待路由修复的时间延迟和减小路由修复消耗的网络资源。结合备份路由与本地路由,利用链路的状态信息对路由失效时间进行预测,在链路失效之前发现一条可以替换的有效路由,并通过控制路由恢复请求分组的广播范围,降低网络的负载。经NS2仿真得出的性能分析可以看出,改进后的协议在提高分组投递率、缩短端到端时延等方面效果显著。

关键词：无线Ad hoc网络链路状态 AODV NS2

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液压可变气门系统压力波动的影响分析

吉林大学学报（工学版） 2022年第4期52卷 773-780页

作者：金兆辉谷乐祺洪伟解方喜尤田吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 长春职业技术学院工程技术分院长春130033

针对液压可变气门机构实际运行中系统会产生压力波动,影响可变气门机构的工作性能这一问题,分析了压力波动产生的原因,并采取了有效措施减小压力波动。通过试验及AMESim仿真探究了气门弹簧刚度、气门活塞质量、节流孔径大小等关键参数... 详细信息

针对液压可变气门机构实际运行中系统会产生压力波动,影响可变气门机构的工作性能这一问题,分析了压力波动产生的原因,并采取了有效措施减小压力波动。通过试验及AMESim仿真探究了气门弹簧刚度、气门活塞质量、节流孔径大小等关键参数对系统压力波动的影响。研究表明:当气门落座速度小于0.5 m/s时,增大薄壁孔径可以有效减小压力波动;增加气门弹簧刚度可以减小压力波动幅值;减小气门活塞质量有利于减小压力波动;增大气门活塞直径,压力波动幅值明显减小,最大可减小2.719 MPa;减小系统液压油总容积,可减少压力波动次数。

关键词：动力机械工程液压可变气门机构 AMESim 压力波动气门落座速度气门运动特性

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硅粉混凝土在阎王鼻子水库中的应用

水利水电技术 1999年第8期30卷 18-19页

作者：曹继文诸葛妃金兆辉于放水利部辽宁省水利水电勘测设计研究院沈阳市110006 朝阳市阎王鼻子水库建设管理局朝阳市122000

1 泄水建筑物抗蚀耐磨材料的选择抗蚀耐磨材料的选择直接关系到泄水建筑物的安全运行与否,还关系到施工工艺和工期、工程投资等重要问题.通过调查研究,并比较了类似工程泄水建筑物的抗蚀耐磨材料,可知硅粉混凝土具有强度高、抗渗性好、... 详细信息

1 泄水建筑物抗蚀耐磨材料的选择抗蚀耐磨材料的选择直接关系到泄水建筑物的安全运行与否,还关系到施工工艺和工期、工程投资等重要问题.通过调查研究,并比较了类似工程泄水建筑物的抗蚀耐磨材料,可知硅粉混凝土具有强度高、抗渗性好、抗冲耐磨性能优越、造价低、施工工艺简单等优点,适用于阎王鼻子水库工程,故对其进行了具体研究.

关键词：硅粉混凝土水库

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进气门早关液压可变气门机构运动特性

吉林大学学报（工学版） 2018年第3期48卷 727-734页

作者：钟兵洪伟金兆辉苏岩解方喜张富伟吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林大学汽车工程学院长春130022 北京汽车动力总成有限公司技术中心北京101100

通过成本低廉且结构简单的直动式溢流阀实现了液压气门机构的进气门早关和气门升程的连续可变,探究了设定压力和倒拖转速对气门运动特性的影响并对其动作偏差进行了分析。研究发现:转速保持不变时,气门最大升程只与设定压力有关,呈现随... 详细信息

通过成本低廉且结构简单的直动式溢流阀实现了液压气门机构的进气门早关和气门升程的连续可变,探究了设定压力和倒拖转速对气门运动特性的影响并对其动作偏差进行了分析。研究发现:转速保持不变时,气门最大升程只与设定压力有关,呈现随设定压力增大而逐渐增大的趋势,不同设定压力下气门开启角度差异较小且随着转速的增大而逐渐滞后;随着转速的升高,相同设定压力下气门最大升程逐渐变大,并且在设定压力为4.5 MPa时增大趋势减缓,机构惯性对升程增大的贡献量微乎其微。相关参数的χ2检验结果表明:各参数均符合正态分布,相关参数值为估计均值且其偏差值为各自的估计均方差,气门动作具有较好的一致性。随着液压油温度的升高,气门最大升程逐渐降低,关闭时刻逐渐提前。

关键词：动力机械工程液压可变气门机构进气门早关倒拖转速设定压力偏差分析

稀燃条件下甲醇汽油发动机燃烧和排放特性的试验研究

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内燃机工程 2018年第2期39卷 48-52,58页

作者：黄震金兆辉姜北平任瑞雪安东洪伟吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 长春一汽四环发动机制造有限公司长春130000

在一台汽油缸内直喷(GDI)增压发动机上,研究了稀燃条件下燃用不同甲醇汽油混合燃料的燃烧特性和排放特性。试验结果表明:稀燃条件下,随混合气浓度逐渐变稀,当量燃油消耗率呈现出先降低后升高的趋势,并且随着甲醇比例的增加,当量燃油消... 详细信息

在一台汽油缸内直喷(GDI)增压发动机上,研究了稀燃条件下燃用不同甲醇汽油混合燃料的燃烧特性和排放特性。试验结果表明:稀燃条件下,随混合气浓度逐渐变稀,当量燃油消耗率呈现出先降低后升高的趋势,并且随着甲醇比例的增加,当量燃油消耗率增加,但均低于原机。在混合气逐渐变稀的过程中,燃烧时缸压峰值和燃烧温度总的变化趋势是逐渐降低,而燃烧持续期和循环变动率逐渐升高。稀燃条件下,CO排放量逐渐降低,碳氢化合物排放呈先降低后增加的趋势。NO_x排放量总的变化趋势是先增大后逐渐降低,随着甲醇体积分数的增加,NO_x的排放量逐渐降低,且3种甲醇、汽油混合燃料的NO_x和CO排放量都低于汽油燃料。

关键词： GDI发动机甲醇汽油稀薄燃烧燃烧特性排放特性

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洋桔梗栽培

中国花卉园艺 2012年第18期 22-23页

作者：金兆辉不详

洋桔梗为龙胆科一、二年生直根系草本植物，别名土耳其桔梗、西洋玫瑰，原产北美洲中南部。日本在1935年引进，并开始少量栽培。1975年后育种快速发展，经过多年的试种和育种研究，每年都有许多新品种问世，大部分品种用于切花生产。

关键词：洋桔梗栽培草本植物切花生产龙胆科直根系二年生土耳其