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基于模型预测控制的协作机器人控制研究

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作者：闫亚光兰州交通大学

学位级别：硕士

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应用SMA拉索的高层钢结构振动控制研究

应用SMA拉索的高层钢结构振动控制研究

作者：闫亚光河北工程大学

学位级别：硕士

高层钢结构的高度越大,受地震作用的影响就越显著,因此有必要对其进行振动控制。形状记忆合金(SMA)是一种新型的功能性材料,具有形状记忆、超弹性等特性。由于具有这些显著特性,形状记忆合金已成为结构振动控制中一种优越的传感和驱动材... 详细信息

高层钢结构的高度越大,受地震作用的影响就越显著,因此有必要对其进行振动控制。形状记忆合金(SMA)是一种新型的功能性材料,具有形状记忆、超弹性等特性。由于具有这些显著特性,形状记忆合金已成为结构振动控制中一种优越的传感和驱动材料,从而在结构振动控制的应用研究中发挥着越来越重要的作用。本论文将利用SMA材料的超弹性性能,采用SMA拉索对高层钢结构的地震反应进行振动控制,提出了控制拉索的优化布置方案,在提高高层钢结构建筑的抗震安全性方面具有重要的理论意义和工程价值。本文工作和所取得的成果主要表现在以下几个方面:(1)在充分认识SMA特性的基础上,根据振动控制理论,设计了利用SMA拉索被动控制高层钢结构振动的方案。(2)根据SMA的Brinson本构模型和热力学方程,推导了利用SMA拉索振动控制高层钢结构的动力学方程,并建立起基于有限元原理和形状记忆合金超弹性性能的振动控制数值分析方法。(3)建立一实例高层钢结构模型的SMA拉索被动控制方案,检验SMA拉索在高层钢结构被动控制中的有效性。运用有限元软件对该模型进行实施SMA拉索被动控制的结构地震反应时程分析,探讨SMA拉索对高层钢结构地震响应的被动控制效果和规律,以及影响控制效果的各种因素。通过理论与实例分析,得到SMA拉索对结构的被动控制效果要优于传统拉索的结论,当结构的动力特性和各SMA拉索的初始工作状态相同时,地震激励愈强烈,SMA拉索的被动控制效果越明显,拉索的布置方式对其控制效果也有影响,为形状记忆合金在实际工程中的应用作了一些准备工作,具有一定的工程价值和实践意义。

关键词：形状记忆合金(SMA) 高层钢结构振动控制地震反应时程分析

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高速列车隧道内会车时气动舒适性研究

北京交通大学学报 2017年第1期41卷 56-61,67页

作者：闫亚光杨庆山北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

基于N-S方程及k-ε两方程紊流模型,采用有限元法对2列高速列车在隧道内交会时引起的车内压力变化及各参数对乘坐舒适性的影响进行了仿真分析.研究结果表明:2列高速列车在隧道内会车时的瞬变压力值与列车会车的地点、列车长度、列车速度... 详细信息

基于N-S方程及k-ε两方程紊流模型,采用有限元法对2列高速列车在隧道内交会时引起的车内压力变化及各参数对乘坐舒适性的影响进行了仿真分析.研究结果表明:2列高速列车在隧道内会车时的瞬变压力值与列车会车的地点、列车长度、列车速度及列车的密封指数均有关系,同车长、车速、密封指数的情况下,会车在隧道中部时瞬变压力变化值最大;同隧长、车速、密封指数的情况下,会车于相同地点时,较长车长的瞬变压力最大变化值要高于较短车长的;当列车的密封指数大于15s时,各种计算工况均能满足列车内瞬变压力容许值1.25kPa/3s的评价标准.

关键词：高速列车隧道工程会车空气动力学舒适性数值计算

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缓冲结构对隧道气动效应减缓效果

北京交通大学学报 2013年第4期37卷 7-12页

作者：闫亚光杨庆山骆建军北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

基于三维、非稳态、黏性Navier-Stokes方程,采用k-ε两方程紊流模型,通过数值仿真技术,计算了列车高速进入隧道时产生的复杂压力场,对列车通过隧道引发的初始压缩波和压力梯度曲线进行了具体分析,比较了10种缓冲结构对初始压缩波最大压... 详细信息

基于三维、非稳态、黏性Navier-Stokes方程,采用k-ε两方程紊流模型,通过数值仿真技术,计算了列车高速进入隧道时产生的复杂压力场,对列车通过隧道引发的初始压缩波和压力梯度曲线进行了具体分析,比较了10种缓冲结构对初始压缩波最大压力值和最大压力梯度值的减缓效果.研究表明:设置缓冲结构对降低初始压缩波最大压力值的效果并不明显,减缓效果均在5.0%以内,但能有效降低最大压力梯度值,其中长度为20 m、断面面积为150 m2、开2个孔的缓冲结构的减缓效果最佳,减缓率为48.1%,并且隧道缓冲结构的长度、截面积、开口率和开口数量均对初始压缩波最大压力梯度值的减缓效果有影响.

关键词：隧道缓冲结构初始压缩波压力梯度

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高速列车经过地下时车站站台人员舒适度研究

科学技术与工程 2023年第18期23卷 7976-7982页

作者：崔耀月闫亚光解会兵河北工程大学土木工程学院邯郸056107 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

通过数值计算方法评估了列车通过地下车站时列车风波动对站台人员舒适度的影响,并采用滑移网格技术建立了地下高铁车站的隧道-车站-列车模型。在不相邻的站台上布置25个测点来监测列车运行经过车站时站台上的风速波动,研究风速波动规律... 详细信息

通过数值计算方法评估了列车通过地下车站时列车风波动对站台人员舒适度的影响,并采用滑移网格技术建立了地下高铁车站的隧道-车站-列车模型。在不相邻的站台上布置25个测点来监测列车运行经过车站时站台上的风速波动,研究风速波动规律及其对站台人员舒适度影响。研究结果表明:站台风速波动与运行时速关系较大,且时速越高风速波动越复杂;站台出入口处风速波动情况更加复杂,列车经过入口后还会引起不可忽视的风速波动;列车运行时速在低于350 km/h,站台列车风风级基本在2~3级范围,人员相对舒适;列车运行时速达到350 km/h时,站台风速已超过5 m/s,需要划定人员舒适度范围。关于高速列车经过地下车站对人员舒适度的影响方面研究不多,此研究将为站台候车人员舒适度标准设定提供参考。

关键词：人员舒适度数值模拟舒适度范围风速波动地下车站高铁

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装配式轻钢轻混结构体系连接节点数值模拟

建筑工程（中英文版） 2022年第1期6卷 10-19页

作者：吴雁闫亚光河北工程大学土木工程学院河北邯郸056107

本文主要通过有限元软件Abaqus模拟研究了装配式轻钢轻混结构体系连接节点的静力性能。模拟分析发现一字型连接节点、L形连接节点、T形连接节点在限定的层间位移角下均能保持良好的连接状态。

关键词：轻钢龙骨轻质混凝土有限元模拟连接片

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装配式轻钢轻混组合墙体拟静力性能研究

建筑工程（中英文版） 2022年第1期6卷 20-27页

作者：吴雁闫亚光河北工程大学土木工程学院河北邯郸056107

本文主要通过有限元模拟研究了各参数对轻钢轻混组合墙体拟静力性能的影响。有限元模拟表明:组合墙体厚度、筑粒混凝土强度以及轻钢龙骨截面厚度三种因素中墙体厚度对于组合墙体的承载力影响较小,混凝土强度对承载力的作用主要体现在加... 详细信息

本文主要通过有限元模拟研究了各参数对轻钢轻混组合墙体拟静力性能的影响。有限元模拟表明:组合墙体厚度、筑粒混凝土强度以及轻钢龙骨截面厚度三种因素中墙体厚度对于组合墙体的承载力影响较小,混凝土强度对承载力的作用主要体现在加载前期,轻钢龙骨截面厚度对于墙体的承载力影响较大。通过研究表明轻钢轻混组合墙体的最适宜墙体厚度为140mm;最佳的筑粒混凝土强度为15MPa;而最优的轻钢龙骨截面厚度则需要根据实际工程来选取,低层建筑轻钢龙骨厚度一般选取1.15mm。研究成果可为轻钢轻混结构体系在实际工程中的设计起到参考意义。

关键词：轻钢龙骨筑粒混凝土有限元模拟骨架曲线

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浅谈电力工程造价的合理控制

中国招标 2009年第9期 21-23页

作者：苏霞闫亚光

工程造价失控是当前电力建设领域的普遍现象,本文从设计、施工、结算三个阶段分析工程造价失控的原因,并提出合理控制工程造价的几点建议。

关键词：造价电力工程控制

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高铁隧道内阶梯型缓冲结构气动效应分析

太原理工大学学报 2022年第4期53卷 779-785页

作者：张童童闫亚光赵志超张立功解会兵河北工程大学土木工程学院河北邯郸056107 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

高速列车驶过隧道所引发的空气动力学问题随列车的提速而愈加严重,针对受地形限制而无法在隧道外加设缓冲结构的既有线路改造。提出了一种新型的内阶梯型缓冲结构,基于k-ε两方程湍流模型对车隧之间的流场进行建模,采用滑移网格技术实... 详细信息

高速列车驶过隧道所引发的空气动力学问题随列车的提速而愈加严重,针对受地形限制而无法在隧道外加设缓冲结构的既有线路改造。提出了一种新型的内阶梯型缓冲结构,基于k-ε两方程湍流模型对车隧之间的流场进行建模,采用滑移网格技术实现车隧之间的信息交换,对列车高速驶入加设有缓冲结构的隧道时所产生的初始压缩波的压力变化进行了模拟计算。计算结果表明:内阶梯型缓冲结构对于初始压缩波压力最大值的降低效果并不明显,但可以延缓压力上升并大幅降低压力梯度最大值。当缓冲结构布置在距离隧道入口60 m处、扩张形式为三向均扩张、阶数为1阶、长度为30 m、截面积为150 m^(2)时,内阶梯型缓冲结构的缓冲效果最好,且对压力梯度减缓效果达到24.66%.

关键词：高速列车缓冲结构隧道数值模拟压力梯度

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