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弓网电弧侵蚀机理及磁场调控方法研究

弓网电弧侵蚀机理及磁场调控方法研究

作者：鲁超西南交通大学

学位级别：硕士

高速铁路是推动国民经济发展、提升人民生活水平的重要基础设施。随着列车运行速度与牵引功率的提升,弓网耦合振动加剧,电弧燃弧频次、燃弧时间显著增加,高温高能量的电弧使受电弓滑板遭受严重烧蚀,损伤加剧,服役寿命大幅降低。弓网电... 详细信息

高速铁路是推动国民经济发展、提升人民生活水平的重要基础设施。随着列车运行速度与牵引功率的提升,弓网耦合振动加剧,电弧燃弧频次、燃弧时间显著增加,高温高能量的电弧使受电弓滑板遭受严重烧蚀,损伤加剧,服役寿命大幅降低。弓网电弧烧蚀已然成为制约受电弓滑板服役寿命、工作可靠性以及更高速度等级下大功率能量传递的关键问题。关于弓网电弧的研究仍存在两个问题:一是弓网电弧侵蚀机理不明,目前主要关注电弧对弓网系统载流摩擦磨损性能的影响;二是缺乏弓网电弧有效调控方法,部分学者正尝试研制耐电弧侵蚀的新型滑板材料,但综合性能难以兼顾抗电弧侵蚀、大功率传输、长服役寿命的实际工程需求。因此,本文系统地研究了弓网电弧的燃弧特性和侵蚀机理,进一步引入磁场来主动调控电弧的动态行为,从而抑制电弧侵蚀。本文研制了弓网电弧研究和诊断平台,探究了纯碳、浸铜碳滑板燃弧特性及电弧侵蚀行为的差异。相较于纯碳滑板,浸铜碳滑板燃弧时电弧维持能力增强、燃弧强度变大、弧根速度加快、扩散速度变慢,从电子发射能力、燃弧蒸汽成分等角度探讨了滑板材料组分对电弧产生和发展过程的影响。同时解析了放电电流、间隙大小对电弧弧根驻留、弧根跳跃的影响规律。结合电弧侵蚀后滑板表面形貌特征及物质成分组成,分析了滑板材料在电弧作用下发生的物化反应,总结了电弧侵蚀过程及机理。探明了碳-铜间形成的机械互锁是浸铜碳滑板抗电弧侵蚀能力增强的重要机制。电弧侵蚀后引起的表面微裂纹扩展是导致滑板材料机械、电气性能大幅下降的主要原因,滑板表面产生的铜颗粒会加剧弓网系统间的磨粒磨损。结合受电弓的结构特点及电流分布,提出了集电流传输与弧根驱动功能于一体的横磁激励装置及磁场分布优化方法。结合实验探究了磁感应强度对电弧运动模式的影响机理,揭示了横向磁场下弧根运动行为和滑板侵蚀的对应关系。为抑制电弧自收缩,调控电弧径向扩散,设计了可产生纵向磁场的阵列螺旋槽型滑板托架结构,并实现了滑板表面磁场分布的优化,探明了纵向磁场对电弧起“限制”和“扩散”作用,随着磁感应强度增加,两者间存在相互竞争关系,燃弧模式发生如下转变:“随机运动”模式—“稳定燃弧”模式—“不稳定燃弧”模式。结果证明,横向磁场和纵向磁场的引入,可以有效调控电弧动态行为,减轻滑板的侵蚀程度,并明确了磁感应强度的最佳范围。

关键词：受电弓滑板材料电弧侵蚀运动特性表面形貌电弧调控

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汽车稳定杆的疲劳寿命预测分析与优化设计

汽车稳定杆的疲劳寿命预测分析与优化设计

作者：鲁超合肥工业大学

学位级别：硕士

随着中国经济的快速发展,人们日益生活水平的提高,汽车作为实用性最好的交通工具越来越得到人们的青睐。而汽车零部件的疲劳安全可靠性也是人们不可忽视的主题之一,汽车稳定杆作为汽车悬架系统的重要组成部分,也影响着其行驶的安全性。... 详细信息

随着中国经济的快速发展,人们日益生活水平的提高,汽车作为实用性最好的交通工具越来越得到人们的青睐。而汽车零部件的疲劳安全可靠性也是人们不可忽视的主题之一,汽车稳定杆作为汽车悬架系统的重要组成部分,也影响着其行驶的安全性。当汽车在坑洼路面以及转弯时车身会发生侧倾,而汽车稳定杆恰好在此时会提供给悬架系统一定的侧倾角刚度来帮助汽车平稳行驶,以达到良好的行驶平顺性。因此,本文以某款乘用车前稳定杆作为研究对象,研究其刚度特性,并针对结构设计,通过数值计算和仿真分析的方法进一步展开优化设计以完善产品。首先,分析了汽车稳定杆的结构和工作原理,以及衬套的安装位置和功能,提出了汽车稳定杆结构的初步设计方案;进而从安全性、舒适性两方面研究了汽车稳定杆的动力学理论,并在ADAMS软件中建立考虑汽车稳定杆的前悬架系统模型,分析该汽车前悬架系统模型轴心处的受力情况,验证所建立模型的可靠性,并研究不同汽车稳定杆的建模方法和衬套刚度对汽车前悬架侧倾角刚度的影响。其次,分析汽车稳定杆断裂失效的影响因素,并对疲劳损伤机理和疲劳预测理论进行深入研究。结合稳定杆结构特性和实际工况,提出修正的基于虚拟区间长度等分的疲劳寿命计算模型;通过有限元分析法对汽车稳定杆进行强度和刚度计算;同时,在MSC.Patran软件中对其疲劳寿命进行预测,将预测结果与数值计算进行对比,验证所提出模型的合理性,为汽车稳定杆结构优化奠定基础。在此基础上,针对汽车稳定杆疲劳寿命分析过程中所发现的潜在问题,以及在保证汽车稳定杆的侧倾角刚度要求的前提下,借助MATLAB软件对该汽车稳定杆展开多参数优化设计,经过优化设计研究确定最佳方案。对优化后的汽车稳定杆重新进行强度、刚度和疲劳寿命分析。最后,在疲劳试验机上对优化后的汽车稳定杆进行疲劳试验,验证了优化方法的可行性。并将数值计算方法与计算机仿真分析结果进行对比,为后续的汽车稳定杆和其他零部件疲劳寿命预测研究和优化设计提供了方法指导。

关键词：汽车稳定杆刚度仿真分析疲劳寿命预测优化设计

城市化进程中的市政道路设计挑战与解决方案分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第10期 0134-0139页

作者：鲁超深圳建昌工程设计有限公司青海分公司青海西宁810000

总结起来,城市化进程对市政道路施工设计产生了新的需求和挑战。随着人口增长和城市扩张,对道路的需求不断增加,要求道路适应不同的场地和地质条件,并考虑到环境因素的影响。同时,城市繁忙程度的提高和交通压力的增加,给市政道路施工设... 详细信息

总结起来,城市化进程对市政道路施工设计产生了新的需求和挑战。随着人口增长和城市扩张,对道路的需求不断增加,要求道路适应不同的场地和地质条件,并考虑到环境因素的影响。同时,城市繁忙程度的提高和交通压力的增加,给市政道路施工设计带来了压力,需要采用高效的施工策略和方法,以减少对交通的影响。此外,新技术和新材料的应用也对市政道路施工设计提出了新的要求,需要进行深入研究和实验,并培养相关的技术人员。为了应对这些挑战,可以采取多元化和灵活性的设计方案,提高施工效率,并加强对新技术和新材料的研究和应用。未来的研究还应关注市政道路施工设计的发展趋势和可能性,并持续解决面临的挑战。通过这些努力,可以更好地满足城市化进程对市政道路施工设计的需求。

关键词：地方城市化进程市政道路施工设计挑战解决方案发展趋势

太白金矿深孔爆破参数优化及安全控制措施研究

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太白金矿深孔爆破参数优化及安全控制措施研究

作者：鲁超江西理工大学

学位级别：硕士

目前深孔爆破技术被广泛应用于地下矿山开采,在实际爆破过程中,有时会出现炸药单耗高、爆破大块率高、爆破地震效应大等不利情况。为实现矿山开采的安全高效,需要对爆破参数进行优化,并根据实际的爆破情况制定合理的安全控制措施。本文... 详细信息

目前深孔爆破技术被广泛应用于地下矿山开采,在实际爆破过程中,有时会出现炸药单耗高、爆破大块率高、爆破地震效应大等不利情况。为实现矿山开采的安全高效,需要对爆破参数进行优化,并根据实际的爆破情况制定合理的安全控制措施。本文以项目“太白金矿新型中深孔凿岩设备爆破落矿工艺与爆破震动灾害控制技术研究”为依托,通过岩石力学参数实验、现场爆破测振和数值模拟分析等方法,围绕着岩体力学参数、爆破信号、采矿进路安全控制等方面展开研究,最终完成对太白金矿爆破参数的优化及安全控制措施的制定。主要研究内容如下:(1)采集太白金矿1100-1200m阶段岩体样本进行室内岩石力学实验,并开展基于RMR法的矿山围岩质量调查,经分类得围岩级别为Ⅱ级,评价结论为好。最终通过广义的Hoek-Brown准则获取岩体的力学参数。(2)根据爆破测振原理和工程实际情况,制定90mm和70mm深孔爆破测振方案,并通过频谱分析,获取信号幅值、主频等信息。利用萨道夫斯基公式拟合现场的爆破测振数据,得到爆破振动衰减规律。(3)分别利用小波和EEMD法分解爆破信号,并根据小波能谱系数和EEMD能量熵确定信号的主能量频带,70mm深孔爆破信号的主能量频带为35.9～234.3Hz,90mm深孔爆破信号的主能量频带为16～256Hz。以此为基础进行安全评估,结果表明70mm深孔爆破相较90mm深孔爆破更为安全,考虑爆破振动可能会对采矿进路和相邻的运输巷道造成破坏影响,需围绕进路的安全控制开展数值模拟研究。(4)利用FLAC对爆破荷载下采矿进路、相邻进路及运输巷道的稳定性及安全控制措施的效果进行模拟。首先模拟进路开挖过程,结果表明进路交接区域易发生破坏,判断进路可能会出现冒顶、片帮和底鼓等情况。其次模拟爆破荷载作用,结果表明采矿进路的底板和两帮破坏较为集中,运输巷道和相邻进路其顶板、两帮和底板亦产生较小剪切破坏。最后对相邻进路进行安全控制,模拟喷锚支护,结果表明相邻进路顶板产生的竖向位移和速度得到减小,支护效果良好,安全控制措施可行。(5)优化爆破参数。根据爆破效果和经验公式确定70mm深孔爆破密集系数优化为2.0～2.6,90mm深孔爆破密集系数优化为1.6～2.0。利用爆破振动衰减公式反推不同爆心距下的最大段药量,爆心距为0～15m时,爆破最大段药量不能超过769.65kg,当爆心距为15～30m时,最大段药量不能超过6157.21kg。利用小波时能密度法和信号叠加分析,并结合爆破块度调查确定70mm双排爆破的排间最优微差时间为35ms。(6)结合之前的研究成果,提出太白金矿安全控制措施。(1)为避免巷道片帮、冒顶及底鼓情况发生,可采取喷锚支护和钻孔卸压措施。(2)结合工程实际控制起爆装药量。(3)采用微差爆破技术,针对特殊情况可在最优排间微差时间的基础上增设孔间微差时间以进一步降低振动效应。(4)改变原有装药结构,包括采用不耦合装药、孔底起爆、加强装药管理等。

关键词：深孔爆破小波 EEMD 数值模拟爆破参数优化安全控制

OBE理念在民族民间舞蹈课程中的应用研究——以邯郸学院音乐学院为例

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时代报告(奔流) 2023年第5期 56-58页

作者：鲁超邯郸学院音乐学院

随着社会经济和教育事业的不断发展，人们对教育的重视程度越来越高。在这样的背景下，OBE理念得到了广泛应用，并且逐渐成为当前教育领域中的一种主要理念。OBE理念强调教育的个性化和量身定制，注重学生的参与和自主学习。基于OBE理... 详细信息

随着社会经济和教育事业的不断发展，人们对教育的重视程度越来越高。在这样的背景下，OBE理念得到了广泛应用，并且逐渐成为当前教育领域中的一种主要理念。OBE理念强调教育的个性化和量身定制，注重学生的参与和自主学习。基于OBE理念对民族民间舞蹈课程进行改革，不仅可以有效提升民族民间舞蹈课程教学质量，而且可以更好地推动我国教育事业的发展。文章针对OBE理念在我国民族民间舞蹈课程中的应用进行分析和研究，并提出具体应用策略。

关键词： OBE理念民族民间舞蹈课程教学

班级管理中红色育人的利用和实践——以邯郸学院音乐学院舞蹈表演专业为例

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尚舞 2023年第1期 147-149页

作者：鲁超邯郸学院

高校舞蹈表演专业学生的红色文化教育是育人教育的重心,文章以邯郸学院音乐学院舞蹈表演专业学生为例,结合舞蹈表演专业学生的身心发展规律,以专业实践为基础,以红色文化为载体,利用有效途径,通过辅导员的引导,激发学生的内在感受,引起... 详细信息

高校舞蹈表演专业学生的红色文化教育是育人教育的重心,文章以邯郸学院音乐学院舞蹈表演专业学生为例,结合舞蹈表演专业学生的身心发展规律,以专业实践为基础,以红色文化为载体,利用有效途径,通过辅导员的引导,激发学生的内在感受,引起情感共鸣,增强心理认同,使红色育人与专业教育并重,最终达到内化革命先辈的精神品格,形成正确的世界观、人生观、价值观。

关键词：舞蹈表演红色文化辅导员

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提升天然气化工仪表自动化水平的方法分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第7期 0005-0008页

作者：鲁超河北省天然气有限责任公司河北石家庄050000

天然气作为一种重要的能源资源,在化工行业中具有广泛的应用。然而,天然气化工仪表自动化水平的提升仍然面临一些挑战和问题。因此,研究和探索提升天然气化工仪表自动化水平的方法具有重要意义。本研究旨在分析并提出一种有效的方法,以... 详细信息

天然气作为一种重要的能源资源,在化工行业中具有广泛的应用。然而,天然气化工仪表自动化水平的提升仍然面临一些挑战和问题。因此,研究和探索提升天然气化工仪表自动化水平的方法具有重要意义。本研究旨在分析并提出一种有效的方法,以提升天然气的化工仪表的稳定性和可靠性和自动化水平,促进天然气资源的正常生产和计量。

关键词：天然气仪表自动化

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合肥都市圈物流效率评价与提升策略研究

物流技术与应用 2024年第3期29卷 169-174页

作者：陈龙鲁超安徽理工大学经济与管理学院安徽理工大学第一附属医院

本研究旨在评估合肥都市圈的物流效率,并提出相应的策略以应对当前面临的挑战。本研究采用数据包络分析法(DEA)的DEA-BCC模型以及Malmquist指数模型,从静态和动态两个维度对该地区的物流效率进行评估。研究结果表明,合肥都市圈物流业发... 详细信息

本研究旨在评估合肥都市圈的物流效率,并提出相应的策略以应对当前面临的挑战。本研究采用数据包络分析法(DEA)的DEA-BCC模型以及Malmquist指数模型,从静态和动态两个维度对该地区的物流效率进行评估。研究结果表明,合肥都市圈物流业发展相对不平衡,具体表现为:皖北地区物流业发展落后于经济发展,物流业发展有待提高;皖中地区态势良好,但增长速度正在放缓;皖南地区的物流效率相对下降,有很大的提升空间。最后针对不同类型的物流效率,提出了具体的应对策略,旨在为该地区的政府和企业提供更全面的决策支持,促进其物流产业的持续增长与创新发展。

关键词：合肥都市圈物流效率数据包络分析法(DEA) Malmquist指数法

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房建工程玻璃幕墙工程技术研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第5期 0046-0048页

作者：鲁超重庆天府建筑安装工程有限责任公司重庆400700

近年来,随着建筑业的飞速发展,越来越多新型建筑工艺也不断兴起。在房屋建筑工程中,玻璃幕墙技术也得到了大范围的应用和推广。玻璃幕墙作为一种特殊的维护和装饰结构,不仅可以提高房屋建筑本身的艺术气息,还可以较为巧妙地实现建筑分区... 详细信息

近年来,随着建筑业的飞速发展,越来越多新型建筑工艺也不断兴起。在房屋建筑工程中,玻璃幕墙技术也得到了大范围的应用和推广。玻璃幕墙作为一种特殊的维护和装饰结构,不仅可以提高房屋建筑本身的艺术气息,还可以较为巧妙地实现建筑分区,营造出较为优美的房建环境,并且,为施工方节省大量的建筑资源。同时,玻璃幕墙技术的应用也提高了房屋建筑的安全性和隐私性。是一项不可多得的建筑技术。本文主要对房建工程中玻璃幕墙工程技术的应用展开阐述,以期为建筑行业新技术活力的出现提供新思路。

关键词：房建工程玻璃幕墙工程技术