检索结果-南通市图书馆

作者：卢晓佳太原科技大学

学位级别：硕士

目前我国的离婚率不断上升,离异家庭子女是人们关注的重点。初中阶段的青少年主要任务是学习,因家庭结构变化导致青少年厌学问题,同时伴随着心理问题,亲子关系紧张等困扰急需要解决。本文以山西省Y市初中生W为例,以Y市城区Y社会工作机... 详细信息

目前我国的离婚率不断上升,离异家庭子女是人们关注的重点。初中阶段的青少年主要任务是学习,因家庭结构变化导致青少年厌学问题,同时伴随着心理问题,亲子关系紧张等困扰急需要解决。本文以山西省Y市初中生W为例,以Y市城区Y社会工作机构为依托,为案主提供量身打造的个案服务活动。个案服务以优势视角理论与社会支持理论为指导,运用专业的个案工作方法和技巧并按照个案工作活动方案开展十次介入服务。服务从改变案主认知、挖掘潜能、提高自我效能感、缓和母子关系、丰富课余生活几个方面开展介入方案并具体实施,切实帮助离异家庭青少年改善厌学问题。围绕个案工作介入过程和介入效果进行过程评估与结果评估,评估结果显示,离异家庭青少年W改变了认知,提高了自我效能感,改善了厌学行为并且厌学情绪量表得分均有提高。最后,本研究从个人、社区、社会、政府层面提出要关爱离异家庭青少年,帮助他们解决厌学行为问题,重新拥有一个美好的未来和走上正轨的人生。本研究的创新点在于,以社会个案工作的方法介入来发现离异家庭青少年厌学问题并策划出解决路径。

关键词：离异家庭青少年厌学个案工作

个案工作介入社区戒毒康复人员就业困境的实务研究

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个案工作介入社区戒毒康复人员就业困境的实务研究

作者：申倩娟太原科技大学

学位级别：硕士

当今,毒品滥用问题受到社会广泛关注,我国高度重视禁毒戒毒工作,并为此做出了巨大努力,治理成效持续显现。随着社区康复这一戒毒措施的实施,社区戒毒康复人员能够充分发挥自身的能动性,完成个体再社会化的过程。但他们在回归社会的过程... 详细信息

当今,毒品滥用问题受到社会广泛关注,我国高度重视禁毒戒毒工作,并为此做出了巨大努力,治理成效持续显现。随着社区康复这一戒毒措施的实施,社区戒毒康复人员能够充分发挥自身的能动性,完成个体再社会化的过程。但他们在回归社会的过程中,因“标签化”效应被社会环境所歧视与排斥,面临着家庭、就业、社会融入等诸多难题。作为回归社会的最基本条件,就业问题不仅与社区戒毒康复人员的生活境况紧密相关,也关乎着社会的长效稳定。因此,助推社区戒毒康复人员解决就业问题,不论是对于个人还是社会治理都具有重要意义。本研究关注社区戒毒康复人员就业支持现状,选定G镇社区戒毒康复人员Z某为研究对象,运用参与式观察和无结构访问的方式收集相关资料,通过定性分析来理解和剖析服务对象的就业困境。本研究尝试从个案工作的角度出发,以社会支持程度影响因素为理论框架,从个人、发展、环境因素三个层面对社区戒毒康复人员就业问题展开研究,设计了三个阶段九次服务计划。在实施过程中,笔者通过改变服务对象自我认知、明确职业方向、提升职业技能、运用潜在资源、改善周边环境等介入策略,提高服务对象的就业意愿和就业能力,推动其稳定就业并与周边环境形成良好互动。通过对个案服务的评估,证实服务对象在认知、能力、社会支持程度等方面都有所转变与提升。笔者对社会工作介入的实践做出梳理,在充分反思与总结的基础上提出了相关建议,即持续提升禁毒社工专业服务能力,健全禁毒工作协同治理机制,联动多方资源形成多企业就业帮扶联盟,共同为社区戒毒康复人员营造包容、接纳的就业环境。

关键词：社区戒毒康复人员就业社会支持

Cu/Ce改性MnCo2O4尖晶石涂层的制备及性能研究

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Cu/Ce改性MnCo2O4尖晶石涂层的制备及性能研究

作者：乔旺晴太原科技大学

学位级别：硕士

随着固体氧化物燃料电池(SOFC)技术的不断发展,Fe-Cr基铁素体金属连接体引起研究者的关注并成为近年来的研究热点。但在SOFC的长期高温工作环境中,Fe-Cr基合金存在抗氧化性不足以及Cr挥发引起的阴极Cr中毒问题,目前主要通过在Fe-Cr合金... 详细信息

随着固体氧化物燃料电池(SOFC)技术的不断发展,Fe-Cr基铁素体金属连接体引起研究者的关注并成为近年来的研究热点。但在SOFC的长期高温工作环境中,Fe-Cr基合金存在抗氧化性不足以及Cr挥发引起的阴极Cr中毒问题,目前主要通过在Fe-Cr合金基体表面制备保护性涂层,以有效解决上述问题引起的电池性能衰减。在各类防护涂层中,MnCo2O4在中高温下具有良好的综合性能,但在长时间的高温氧化环境下,仍存在抗氧化、导电和阻Cr性能不足的问题。本文通过掺杂过渡族金属元素Cu及稀土元素Ce以改善MnCo2O4尖晶石涂层的综合性能,推动铁素体不锈钢在SOFC金属连接体中的应用。本文主要采用溶胶凝胶法制备Cu、Ce掺杂改性的MnCo2O4尖晶石粉末,接着采用电泳沉积法在SUS 430基体表面沉积得到相应的改性尖晶石涂层。对不同涂层样品进行形貌、物相、高温抗氧化性能、阻Cr性能及面比电阻(ASR)导电性能等性能测试分析,主要结果如下:(1)优化了溶胶凝胶法制备改性MnCo2O4尖晶石粉末的工艺参数。当湿溶胶的干燥温度为135℃,干燥时间为2 h时,得到完全干燥的干凝胶。当干凝胶的烧结温度为800℃,烧结时间为2 h时,可以得到结晶程度较高的改性MnCo2O4尖晶石粉末。(2)优化了电泳沉积方法在铁素体不锈钢表面制备改性MnCo2O4尖晶石涂层的工艺参数。当电泳悬浮液溶剂为乙酰丙酮与乙醇的混合溶液,1-3 ml浓度为0.05 mmol/L的HCI作为荷电调节剂,尖晶石粉体浓度为30g/L,沉积电压为100-120V,沉积时间为1 min时,可以沉积得到15-20μm的尖晶石涂覆试样。当涂覆试样在75℃下干燥24 h后,置于800℃的空气中烧结2 h后可以得到与基体结合良好的改性尖晶石涂层试样。(3)将不同试样进行高温氧化实验,对比分析不同Cu、Ce单掺杂剂量的MnCo2O4尖晶石涂层的综合性能,确定Cu、Ce的最佳掺杂比例对应涂层分别为MnCo1.6Cu0.404和MnCo1.94Ce0.0604。经分析可知,Cu元素掺杂可以起到改善尖晶石涂层导电性能及涂层附着力的作用,Ce元素掺杂则使得涂层更加致密,起到改善涂层抗氧化性能及阻Cr性能的作用。进一步制备得到Cu/Ce共掺杂改性涂层MnCo1.54Cu0.4Ce0.06O4,性能测试结果表明MnCo1.54Cu0.4Ce0.06O4具有最佳的抗氧化性能、阻Cr性能及导电性能,800℃高温氧化500 h后氧化速率常数为1.4×10-15 g2·cm-4·s-1,且在 800℃时 ASR 仅为 9.8 mΩ·cm2。

关键词： SOFC金属连接体 MnCo2O4尖晶石涂层 Cu/Ce掺杂改性溶胶凝胶方法电泳沉积方法

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基于深度学习的点云编码网络研究

基于深度学习的点云编码网络研究

作者：化艳敏太原科技大学

学位级别：硕士

三维点云数据凭借其出色的三维空间表现力,在自动驾驶、虚拟现实、增强现实以及三维重建等多个领域中得到广泛应用。在这些领域中,需要将所采集到的点云进行存储与传输,但是点云数据量巨大,会占用大量存储空间和带宽,而且点云数据具有... 详细信息

三维点云数据凭借其出色的三维空间表现力,在自动驾驶、虚拟现实、增强现实以及三维重建等多个领域中得到广泛应用。在这些领域中,需要将所采集到的点云进行存储与传输,但是点云数据量巨大,会占用大量存储空间和带宽,而且点云数据具有非结构化等特点,因此如何有效的对点云进行处理和编码成为研究热点。近年来,深度学习已经广泛应用于点云数据的处理,基于深度学习的点云编码通过学习数据的高维特征来对点云进行处理,具有强大学习能力、适应性和泛化能力。因此,本文选题探究基于深度学习的点云编码网络研究,研究工作主要包括:（1）设计了一个局部特征感知的3D点云端到端编码网络。首先,使用一个基于Transformer的端到端自动编码器,Transformer用于点云特征提取。然后,提出特征嵌入下采样模块以及特征嵌入上采样模块,在特征嵌入下采样模块以及特征嵌入上采样模块中可以分别生成偏置信息,获得局部位置信息,将偏置信息分别与下采样与上采样的点云进行相加,有效的丰富了点云信息,保证了恢复点云与输入点云的相似性。最后,在Semantic KITTI数据集上进行了实验,实验结果表明,所提出的网络相较于先进的Trans PCC网络相比,在0.03BPP下,在点到点倒角距离降低9.2×10-3、点到面倒角距离降低9×10-4以及交并比提高0.05,拥有较好的恢复性能。（2）设计了基于多头Transformer的上下文端到端点云编码网络。首先,考虑到点云上下文信息的重要性,采用了一个局部和全局信息提取模块,包括局部上下文融合子模块和全局双向正则化子模块,局部上下文融合子模块用于融合局部点位置及点特征,全局双向正则化子模块用于提取全局特征从而细化特征图,增强点云的特征信息。然后,在网络中采用多头Transformer进行特征提取,对同一个查询向量、键向量和值向量利用分割头进行分割,生成多个并行查询向量、键向量和值向量,将使网络更好地捕捉点云不同子空间下的复杂空间关系。最后,在Semantic KITTI数据集上进行了对比实验,实验结果表明,所提出的网络相较于LFP方法相比,在0.03BPP下,在点到点倒角距离降低3.15×10-3、点到面倒角距离降低8.9×10-4以及交并比提高0.026,拥有较好的恢复性能。

关键词：点云编码 Transformer 特征嵌入上采样特征嵌入下采样上下文信息

双层液压弹簧式准零刚度隔振系统设计与半主动控制研究

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双层液压弹簧式准零刚度隔振系统设计与半主动控制研究

作者：耿迪生太原科技大学

学位级别：硕士

随着技术进步和工业发展,汽车行业对隔振系统的性能要求不断提升。传统的线性隔振系统和单一自由度的准零刚度隔振解决方案已不足以应对当前多样化和复杂化的隔振挑战。针对这一问题,本文将两个液压弹簧作为负刚度元件,与竖直弹簧并联... 详细信息

随着技术进步和工业发展,汽车行业对隔振系统的性能要求不断提升。传统的线性隔振系统和单一自由度的准零刚度隔振解决方案已不足以应对当前多样化和复杂化的隔振挑战。针对这一问题,本文将两个液压弹簧作为负刚度元件,与竖直弹簧并联构造了一种新型准零刚度隔振系统,同时,将两个单层液压弹簧式准零刚度隔振系统上下并联,构造了双层液压弹簧式准零刚度隔振系统,并在双层准零刚度隔振系统引入了天-地棚、模糊天-地棚、PID、模糊PID四种半主动控制策略,并通过实际应用参数下Car Sim/Simulink联合仿真来验证理论的正确性。主要的研究内容如下:(1)单层液压弹簧式准零刚度隔振系统特性分析。首先介绍了正负刚度并联的原理以及液压弹簧的工作原理,通过对系统进行静力学分析,推导出系统满足准零刚度特性的参数条件,分析了不同结构参数下系统的刚度特性,并做了回复力的泰勒近似误差分析。对系统完成了简谐力激励下的动力学建模,利用平均法求解了该方程,分析了不同参数对系统幅频响应以及力传递率的影响。(2)双层液压弹簧式准零刚度隔振系统特性分析。通过对系统进行静力学分析,得到系统的弹性回复力表达式与刚度的表达式,推导出系统满足准零刚度特性的参数条件。对系统完成了简谐力激励下的非线性动力学建模,利用平均法求解了该方程,分析了不同参数对上、下层幅频响应的影响以及对系统力传递率的影响。(3)双层液压弹簧式准零刚度隔振系统半主动控制研究。在双层液压弹簧式准零刚度隔振系统的基础上引入了天-地棚控制、模糊天-地棚控制、PID控制、模糊PID控制四种半主动控制策略,并在Simulink中建立了四种控制系统的仿真模型,得到了四种控制策略在不同频率下的响应振幅,并与被动系统对比,以此来验证双层液压弹簧式准零刚度半主动控制系统的优越性。(4)Car Sim/Simulink联合仿真。以国内福喜V3车型的前驱减振器KYB式不等弹簧单管减振器为参照,对比双层液压弹簧式准零刚度系统以及半主动控制系统的隔振性能,依据实际应用参数,在Simulink软件中搭建了KYB减振器、双层液压弹簧式准零刚度系统以及双层液压弹簧式准零刚度半主动控制系统仿真模型,并与Car Sim软件进行联合仿真,以此来验证理论分析的正确性。

关键词：低频重载准零刚度液压弹簧半主动控制联合仿真

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矿用新型波纹板除雾器性能研究及可视化

矿用新型波纹板除雾器性能研究及可视化

作者：李晓宇太原科技大学

学位级别：硕士

随着煤矿开采机械化程度的提高,连采工作面粉尘污染问题日益加剧,影响着井下工作人员的人身安全和设备使用。湿式除尘器作为连续采煤机的主要除尘设备,提高了连采面的除尘效率。目前除尘器尾部排出水汽过多,会造成周围设备锈蚀,巷道积... 详细信息

随着煤矿开采机械化程度的提高,连采工作面粉尘污染问题日益加剧,影响着井下工作人员的人身安全和设备使用。湿式除尘器作为连续采煤机的主要除尘设备,提高了连采面的除尘效率。目前除尘器尾部排出水汽过多,会造成周围设备锈蚀,巷道积水。为提高连采机湿式除尘器除雾性能,提出了一种新型波纹板除雾器。首先,利用流体力学方法对波纹板内空气、雾滴两相流进行了数值仿真计算,研究不同结构参数对波纹板压力损失和除雾效率的影响规律。结果表明:随着波纹板的板间距和转折角减小,除雾效率和压力损失增加。转折角角度变化对波纹板的性能影响更大。随着入口速度的增加,除雾效率呈现先增大后减小的趋势。波纹板单双疏水钩角度和高度增大,除雾效率和压力损失均增大。其次,根据正交试验法设计三因素三水平正交试验方案,分析各参数对波纹板除雾器性能影响程度。利用最小二乘法拟合除雾效率和压力损失回归方程。提出一种基于多目标蜻蜓算法和遗传算法的混合算法,对不同波纹板参数下的除雾效率和压力损失进行了多目标优化。结果表明:波纹板角度对除雾效率和压力损失影响程度最大。提出的混合算法综合性能较好,有较强的开发和探索能力。使用算法对波纹板进行优化,得到了最优参数组合解集。选择最优参数波纹板间距B=24 mm、波纹板角度α1=117°单疏水钩高度H1=4.7 mm对波纹板除雾器性能进行仿真分析,与正交试验方案结果进行对比,证实了混合算法得到的最优参数组合性能更优。最后,基于波纹板最优参数模型,通过设置粒子系统,建立了雾滴颗粒运动可视化模型。设计登录和工况跳转UI界面,实现了登录功能和工况选择功能,最后在PC平台发布可视化结果。

关键词：波纹板除雾效率两相流多目标优化算法可视化

基于虚拟阻抗和一致性算法的孤岛微电网分层控制研究

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基于虚拟阻抗和一致性算法的孤岛微电网分层控制研究

作者：任中杰太原科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着可持续发展和环保意识的提升,以可再生能源为主体的分布式发电受到广泛关注。微电网(Micro Grid,MG)作为一种融合了分布式电源(Distributed Generator,DG)、储能装置和电力电子设备的系统,以其高效、安全的能源供应特点备受... 详细信息

近年来,随着可持续发展和环保意识的提升,以可再生能源为主体的分布式发电受到广泛关注。微电网(Micro Grid,MG)作为一种融合了分布式电源(Distributed Generator,DG)、储能装置和电力电子设备的系统,以其高效、安全的能源供应特点备受瞩目。然而,当微电网处于孤岛模式时,由于缺乏大电网的支撑,微电网系统仍存在一定的局限性。孤岛微电网中的下垂控制策略是基于感性线路阻抗进行功率解耦,而孤岛微电网线路阻抗通常不为感性,导致有功和无功之间存在强烈的耦合关系。同时,由于分布式电源到公共母线端的距离不相等,导致输电线路阻抗存在差异,使得传统下垂控制无法合理分配无功负荷。为了克服以上问题,本文对孤岛微电网系统采用分层控制策略,包括一次控制和二次控制。在一次控制中,要实现发电单元无功功率的精确分配,需要对功率进行解耦,提出一种基于改进粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的模糊PID控制自适应虚拟阻抗。这一策略能够实现功率解耦,并提高无功功率分配精度。但是,因虚拟阻抗和负载变化会导致系统的电压和频率偏差,因此引入基于多智能体协同一致性的二次控制策略。该策略运用一致性算法得出电压和频率的补偿值,能够实现电压和频率的有效补偿。本文的工作研究内容如下:(1)对微电网逆变器的主要控制策略进行分析对比,选取下垂控制作为逆变器控制策略,并对输出阻抗为不同特性的下垂控制方程式进行推导,分析传统下垂控制方程式在孤岛微电网中的不足,并对孤岛微电网进行模型建立,包括逆变器结构、滤波器选取和参数设定以及电压电流控制环的设计。(2)在一次控制中,对孤岛微电网的无功功率分配进行分析,针对下垂控制的功率解耦和分配问题,引入自适应虚拟阻抗,并对模糊PID控制系统分析设计,随后对改进粒子群算法进行分析设计,在此基础上通过改进粒子群算法对模糊PID控制进行优化,使设定的虚拟阻抗值可以实现功率解耦和无功功率精确分配。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提控制策略可以精确实现孤岛微电网的功率解耦和无功功率分配。(3)在二次控制中,因为一次控制引入的虚拟阻抗和负载变化,系统中仍存在电压和频率偏差,因此引入基于多智能体协同一致性的二次控制策略。首先对多智能体协同一致性进行分析,并基于此构建分布式通讯拓扑结构来实现一致性控制。利用一致性算法得出电压频率偏差,通过PI控制器求得补偿值,并借助李雅普诺夫函数验证稳定性。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提控制策略对孤岛微电网的电压和频率补偿的有效性。

关键词：孤岛微电网下垂控制功率分配分层控制虚拟阻抗

个案工作介入城市低保老人晚年意义缺失的实务研究

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个案工作介入城市低保老人晚年意义缺失的实务研究

作者：杨昊太原科技大学

学位级别：硕士

基于超密集网络下的移动边缘计算卸载策略研究

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基于超密集网络下的移动边缘计算卸载策略研究

作者：王若斌太原科技大学

学位级别：硕士

随着5G网络的正式商用,新兴的移动服务与应用不断涌现,移动数据流量也随之急剧膨胀,这对现有的无线网络容量提出了严峻挑战。超密集网络(Ultra-Dense Network,UDN)通过采用小基站集中布置的方法,有效提升了网络的承载能力及覆盖面积,成... 详细信息

随着5G网络的正式商用,新兴的移动服务与应用不断涌现,移动数据流量也随之急剧膨胀,这对现有的无线网络容量提出了严峻挑战。超密集网络(Ultra-Dense Network,UDN)通过采用小基站集中布置的方法,有效提升了网络的承载能力及覆盖面积,成为了满足巨大数据需求和低延迟标准的有效策略。与此同时,用户对高带宽低延迟的需求日益增加,使得传统的云计算已无法满足这种需求,移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)作为一种为网络边缘提供计算资源的关键技术,旨在减少数据传输延迟,提升服务质量以及优化资源使用效率。将MEC部署在UDN时会面临如资源分配、计算任务卸载、服务器负载均衡和链路负载均衡等问题,因此本文针对超密集网络环境下的移动边缘计算卸载策略问题展开研究,主要工作内容如下:(1)针对超密集网络环境下的MEC计算场景,本文构建了基于云边协同的网络架构,面向无线信道状态的变化、移动设备的动态需求来规划计算任务卸载策略和资源分配策略,在以提升能量效率、频谱效率为目标基础上,解决任务卸载过程中的服务器负载和链路负载问题,实现多维资源联合优化问题,从而使负载更加均衡同时获得更低的时延和能耗,更好地满足用户的高质量服务需求。(2)针对基于UDN的MEC环境下用户设备数量巨大且分布极不均匀,使得边缘服务器可能面临局部负载压力过大,造成服务器间的负载不均衡,导致整个网络的能效比降低的问题。本文提出一种基于服务器负载均衡的计算卸载策略来实现有效的资源分配,首先将问题建模为马尔可夫决策过程,然后基于近端策略优化(Proximal Policy Optimization,PPO)算法以最小化服务器间的负载标准差和系统总时延能耗。通过仿真实验,将所提算法与全部卸载策略、随机卸载策略以及深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradients,DDPG)算法进行比较,实验结果表明,所提算法能有效实现更优的负载均衡状态,并在系统总时延和能耗方面展现出优异的性能。此外,还探讨了不同算法参数设置对系统性能的影响,验证了PPO算法的稳定性和鲁棒性。(3)由于大量终端设备和边缘服务器之间的通信需求导致数据传输链路承受巨大压力,造成了显著的延迟和数据丢包,进而会影响用户体验和应用性能。因此,本文面向动态的信道环境特征,提出一种基于链路负载均衡的任务卸载策略,随后将任务卸载和资源分配问题建模为一个马尔可夫决策过程,提出了一种基于深度强化学习的资源联合优化算法,旨在动态地调整任务卸载策略和资源分配策略,以提高链路负载均衡性能的同时降低系统总时延和能耗。实验设置了三种不同的对比算法,对比了不同权重系数、不同用户数量、不同任务大小等不同参数下的系统性能,结果表明,所提算法能有效提升链路负载均衡性能,同时在系统总开销方面也表现出色。

关键词：移动边缘计算超密集网络负载均衡计算卸载资源分配近端策略优化

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桥式起重机主梁结构多尺度疲劳寿命研究

桥式起重机主梁结构多尺度疲劳寿命研究

作者：李佳君太原科技大学

学位级别：硕士

桥式起重机主梁结构疲劳寿命评估对于确保起重机结构的安全性和可靠性至关重要。研究疲劳裂纹扩展行为是进行疲劳寿命评估的有效手段,疲劳裂纹扩展阶段可以分为两个阶段——短裂纹扩展阶段和长裂纹扩展阶段,虽然线弹性断裂力学理论中以P... 详细信息

桥式起重机主梁结构疲劳寿命评估对于确保起重机结构的安全性和可靠性至关重要。研究疲劳裂纹扩展行为是进行疲劳寿命评估的有效手段,疲劳裂纹扩展阶段可以分为两个阶段——短裂纹扩展阶段和长裂纹扩展阶段,虽然线弹性断裂力学理论中以Paris公式为基础的扩展速率模型能够很好的描述长裂纹扩展阶段的扩展规律,但是短裂纹的扩展规律不同于长裂纹,目前还没有办法对短裂纹扩展阶段的扩展规律进行准确描述。为此本文以桥式起重机主梁结构为研究对象,采用分子动力学和线弹性断裂力学理论等研究方法,对主梁结构在微观尺度和宏观尺度下的疲劳裂纹扩展行为进行了分析和研究,从而了解了主梁结构钢——Q355合金钢的微观力学性能,构建了能够描述Q355合金钢短裂纹扩展规律的数学模型,并对主梁结构的疲劳寿命在微观和宏观两种尺度下进行了全面且深入的评估。本论文主要开展了以下研究工作:(1)对Q355合金钢拉伸行为进行了模拟研究。基于分子动力学方法在微观尺度对Q355合金钢的拉伸行为进行了模拟,重点研究了模型的尺寸、晶向和晶界,以及仿真的温度和应变率等条件对其力学性能的影响,建立了微观尺度下与温度和应变率相关的单晶Q355合金钢弹性模量和屈服强度的数学预测模型,并进行了验证。研究了材料的微观力学性能和变形机制,对疲劳短裂纹的研究具有重要意义。(2)对Q355合金钢短裂纹扩展速率进行了研究。基于分子动力学方法在微观尺度对常温(300K)条件下Q355合金单晶模型短裂纹扩展阶段的行为进行了仿真分析,构建了一种能够描述Q355合金钢短裂纹扩展规律的数学模型——短裂纹Paris公式,并简单分析了晶界对短裂纹扩展速率的影响,为后续的疲劳寿命评估提供了基础。(3)对桥式起重机主梁进行了静力学分析。使用Ansys Workbench对桥式起重机主梁三维模型进行了静力学分析,得到了多种工况下主梁的应力分布和变形情况,并校核了主梁的静刚度和静强度,还确定了起重机主梁在不同循环下的疲劳危险位置,明确了危险位置的应力情况,为后续的疲劳寿命评估提供了基础数据。(4)对桥式起重机主梁结构疲劳寿命进行了多尺度评估。基于短裂纹和长裂纹的Paris公式,并使用FRANC3D裂纹扩展仿真软件,对不同工作循环下桥式起重机主梁结构短裂纹扩展阶段和长裂纹扩展阶段的疲劳寿命进行了评估。结果表明,在最危险工作循环下,桥式起重机主梁结构短裂纹扩展阶段的疲劳寿命约为11.1万次,长裂纹扩展阶段的疲劳寿命为185.5万次,总疲劳寿命约为196.6万次,能工作32.7年。

关键词：桥式起重机疲劳寿命断裂力学分子动力学多尺度