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高品质超大深径比小孔电火花电解复合加工实验研究

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机械工程学报 2024年第9期60卷 374-382页

作者：岳晓明臧烁赵永华刘为东尹瀛月张勤河山东大学机械工程学院济南250061 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061 南方科技大学机械与能源工程系深圳518055 中国民航大学航空工程学院天津300300 山东省机械设计研究院济南250031 齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院济南250353

传统加工方法在难加工材料超大深径比小孔加工时面临巨大挑战,目前电火花加工依然是难加工材料深小孔加工最有效的方法之一,但存在加工表面质量差等问题。电解加工具有加工表面质量高等优点,但在深小孔加工效率和精度上不及电火花加工,... 详细信息

传统加工方法在难加工材料超大深径比小孔加工时面临巨大挑战,目前电火花加工依然是难加工材料深小孔加工最有效的方法之一,但存在加工表面质量差等问题。电解加工具有加工表面质量高等优点,但在深小孔加工效率和精度上不及电火花加工,因此将上述两种方法复合是实现深小孔高效高质高精加工最有效的方法。将低浓度盐酸工作液应用于电火花电解复合加工超大深径比小孔,实验表明低浓度盐酸工作液的加工效率和加工精度均优于传统中性工作液。为了提高超大深径比小孔的加工精度和加工表面质量,提出工具电极结构化绝缘方法,通过工艺参数实验优化实现了超大深径比小孔(深径比>50:1)的高质高精加工,本方法在难加工材料高品质超大深径比小孔加工中具有广阔的应用前景。

关键词：电火花电解复合加工酸性工作液超大深径比小孔加工表面质量

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风电机组附加有功控制参数对系统低频振荡的影响

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高电压技术 2024年第3期50卷 1145-1155,I0021页

作者：李伟超蔡德宇武守远张刚张峰山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室济南250061 哈尔滨工程大学烟台研究院烟台264000

附加有功控制环节使风机参与至同步机的机电振荡模式中,这使得系统功率振荡特性机理更加复杂,不利于附加有功控制环节的参数设计。为了研究风机附加有功控制对系统稳定性的影响,首先建立了考虑锁相环特性的风机与同步机动态作用的小信... 详细信息

附加有功控制环节使风机参与至同步机的机电振荡模式中,这使得系统功率振荡特性机理更加复杂,不利于附加有功控制环节的参数设计。为了研究风机附加有功控制对系统稳定性的影响,首先建立了考虑锁相环特性的风机与同步机动态作用的小信号模型;然后基于该模型利用阻尼转矩法分析了风机附加有功控制对系统振荡稳定性的影响机理,并提出了综合考虑系统等效惯性时间常数和阻尼比的附加有功控制环节系数设计方法;最后通过“10机39节点系统”的仿真结果量化分析了各系数对系统低频振荡稳定性的影响规律。结果表明,合理设置风电机组附加有功功率控制系数、滤波时间系数和锁相环带宽均能提升系统频率稳定性;理论分析的正确性也得到了验证。

关键词：风机附加有功控制低频振荡小信号模型阻尼转矩法阻尼比

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护盾式TBM隧道管片壁后豆砾石分布规律

工程科学与技术 2024年第4期56卷 150-160页

作者：吴圣智赵洪海谢宏强董宇苍方霖王明年刘越山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101 河北地质大学城市地质与工程学院河北石家庄050031 四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

作为管片与围岩间的连接层,TBM隧道中的豆砾石对管片受力具有重要意义。受施工技术、地质条件等影响,豆砾石填充不密实、分布不均匀的现象时常发生,导致管片出现错台、开裂、渗漏水等灾害,故探明豆砾石分布特征是分析管片受力的基础。对... 详细信息

作为管片与围岩间的连接层,TBM隧道中的豆砾石对管片受力具有重要意义。受施工技术、地质条件等影响,豆砾石填充不密实、分布不均匀的现象时常发生,导致管片出现错台、开裂、渗漏水等灾害,故探明豆砾石分布特征是分析管片受力的基础。对此,依托青岛地铁TBM隧道项目,采用地质雷达对管片壁后豆砾石分布特征进行现场测试,并进行单环管片豆砾石吹填数值模拟,分析了隧道直行段、转弯段豆砾石在管片壁后的迁移过程,讨论了地质条件、吹填压力、塌方等因素对吹填质量的影响规律。结果表明:在TBM隧道施工中,拱顶、隧底及转弯段外侧下部为豆砾石空洞多发部位,拱顶与隧底空洞长度大于1m,主要表现为层间脱空,转弯段外侧下部豆砾石空洞规模较小且不密实;地质条件越差,豆砾石出现空洞的概率及规模越大,强风化地层表现最为明显;塌方通过阻碍豆砾石迁移路径、增加碰撞耗能影响豆砾石吹填质量,但影响范围仅在塌方处;提升豆砾石吹填压力可以改善拱顶和隧底豆砾石填充状态,地质条件越好,改善程度越明显,强风化地层豆砾石吹填质量改善不明显;管片壁后豆砾石空洞按照形成原因分为3类:碰撞耗能、塌方掉块和转弯段间隙变小,并给出了3类空洞的多发部位、特征及施工控制建议。

关键词：隧道工程全断面隧道掘进机管片豆砾石分布特征

复杂地形六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪与避障控制

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兵工学报 2024年第1期45卷 166-183页

作者：刘江涛周乐来李贻斌山东大学控制科学与工程学院山东济南250014 智能无人系统教育部工程研究中心山东济南250014

为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-... 详细信息

为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-微分补偿控制器,抑制动态滞后引起的跟踪误差,设计速度与转向角动态反馈补偿,以应对地形扰动对轨迹跟踪的影响。分析机器人运动过程中障碍物的避碰问题,设计可求解避障轨迹的避障规划器,通过轨迹跟踪系统对局部避障轨迹进行跟踪控制,实现机器人的轨迹跟踪和自动避碰。对轨迹跟踪算法和避障算法进行仿真实验。实验结果表明:在典型工况下,机器人可完成凹形斜坡、凸形斜坡和凹凸地形正弦型轨迹跟踪控制和静态与动态障碍物避碰,验证了新方法的有效性。

关键词：六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪控制模型预测控制 PID补偿控制避障控制

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饮用水中消毒副产物形成及治理的研究进展

中国资源综合利用 2024年第6期42卷 159-161页

作者：靳欣然姚阔为肖传晶南水北调东线山东干线有限责任公司山东枣庄277000 济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司济南250000

氯化法广泛应用于生活饮用水处理的消毒领域,但会产生多种对人体有害的消毒副产物(Disinfection By-Products,DBPs),如三卤甲烷(Trihalomethanes,THMs)和卤乙酸(Haloacetic Acids,HAAs)等。检测数据显示,水环境中,THMs浓度范围为0.14~458.00 μg/L,HAAs浓度范围为0.16~136.00 μg/L。因此,中国生态环境部、美国国家环境保护局和世界卫生组织等权威机构制定若干法规,以保护人类健康。一些技术也被开发出来,以去除水中DBPs及其前体物。目前,常用的DBPs去除技术有吸附法、高级氧化法、混凝法、膜过滤法和联合处理法等。采用吸附法时,水中DBPs的去除率可达90%。

关键词：饮用水消毒副产物(DBPs) 形成治理吸附法高级氧化法

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胶西北大泽山岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征

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地质科学 2024年第1期59卷 21-37页

作者：李增胜张晨西迟乃杰单伟刘传娥马祥县解玉凤申颖王秀凤山东省地质科学研究院自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与综合利用重点实验室济南250013 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队济南250014 潍坊市建筑设计研究院有限责任公司山东潍坊261041

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区,大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象,通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,识别出中粒二长花岗岩和细粒... 详细信息

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区,大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象,通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,识别出中粒二长花岗岩和细粒二长花岗岩两种主要的侵入岩类型,它们具有相似的岩相学和岩石地球化学特征,呈现同源岩浆演化特征。定年结果表明,中粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为119.8±0.8 Ma和119.3±0.9 Ma,细粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为109.2±0.7 Ma和109.9±0.7 Ma。岩石地球化学研究表明,二长花岗岩具有高的全碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.14%~8.72%),高的Al_(2)O_(3)(12.42%~15.32%),属过铝质高钾钙碱性系列,轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)相对亏损(LREE/HREE=8.46~18.87),具明显的稀土元素分馏((La/Yb)_(N)=8.52~24.08)和较强的Eu负异常(δEu=0.33~0.58)。大泽山岩体锆石ε_(Hf)(t)值为-26.4~-16.2,亏损地幔二阶段模式年龄(T_(DM2))为2812~2173 Ma,物源主要是古元古代和新太古代陆壳的部分熔融,有少量幔源物质的加入。大泽山岩体成岩期与胶东金矿的主成矿期一致,暗示岩浆活动与金成矿具有统一的地球动力学背景。

关键词：地球化学锆石U-Pb年龄 Lu-Hf同位素大泽山岩体胶西北

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面向战机大迎角机动过程的智能学习控制

自动化学报 2024年第4期50卷 719-730页

作者：于目航王霞杨林许斌西北工业大学自动化学院西安710072 山东大学控制科学与工程学院济南250061 成都飞机设计研究所成都610041

针对战机大迎角动力学呈现的强非线性、气动不确定和通道耦合特性,提出了一种基于智能学习的自适应机动跟踪控制方法.通过将通道耦合视为集总扰动的一部分,把模型分解为迎角子系统、侧滑角子系统和滚转角速率子系统.采用神经网络估计不... 详细信息

针对战机大迎角动力学呈现的强非线性、气动不确定和通道耦合特性,提出了一种基于智能学习的自适应机动跟踪控制方法.通过将通道耦合视为集总扰动的一部分,把模型分解为迎角子系统、侧滑角子系统和滚转角速率子系统.采用神经网络估计不确定,设计跟踪误差反馈与集总干扰估计前馈相结合的控制器获取期望操纵力矩,并基于串接链分配方法求解气动舵偏角和推力矢量偏角.对于神经网络权重更新,构建预测误差表征集总干扰的估计性能,结合跟踪误差设计复合学习更新律.基于李雅普诺夫方法证明了闭环系统的一致最终有界稳定性.针对眼镜蛇机动和赫伯斯特机动指令进行了仿真验证和抗干扰参数拉偏测试,结果表明所提方法具有较高的机动指令跟踪精度和鲁棒性能.

关键词：战机大迎角机动复合学习自适应控制控制分配

超高性能混凝土单轴拉、压循环作用下力学性能及其本构模型研究

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工程力学 2024年第4期41卷 81-93页

作者：赵继之辛公锋陶慕轩崔文涛清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 山东高速集团有限公司创新研究院山东济南250000 山东高速基础设施建设有限公司山东济南250000

超高性能混凝土(ultra-high performance concretre,UHPC)是一种新型材料,具有抗拉、抗压强度高、开裂后应变硬化等特点,在装配式结构领域具有较为广阔的应用前景。为了明确UHPC在单轴循环荷载下的受力性能并提出适合的本构关系,通过大... 详细信息

超高性能混凝土(ultra-high performance concretre,UHPC)是一种新型材料,具有抗拉、抗压强度高、开裂后应变硬化等特点,在装配式结构领域具有较为广阔的应用前景。为了明确UHPC在单轴循环荷载下的受力性能并提出适合的本构关系,通过大量的试验建立循环荷载下UHPC的本构模型,设计具有不同钢纤维掺量的棱柱体和狗骨直拉试件,开展不同加载制度的单轴压缩试验,分析试验结果以明确钢纤维掺量、养护方式和加载制度对UHPC单轴拉压力学性能的影响情况。试验结果表明,在受压方面,钢纤维体积含量为2%的UHPC峰值压应变明显高于钢纤维体积含量为1%和3%的UHPC峰值压应变。各UHPC试件的弹性模量明显大于普通混凝土的弹性模量。在受拉方面,UHPC呈现出一定的应变硬化现象,且达到峰值后拉应力下降较为缓慢,展现出一定的受拉延性。钢纤维体积含量和蒸养处理对UHPC试件的抗拉强度有明显的提高作用。最后,在试验数据的基础上,提出了UHPC受压和受拉的骨架曲线和滞回准则,并拟合了卸载(再加载)的计算公式,可用于有限元计算中UHPC的基本本构方程。

关键词：本构模型循环荷载拉伸试验压缩试验超高性能混凝土

大跨暗挖地铁车站喷锚式主动支护体系应用效果分析

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江西建材 2024年第2期 258-261,271页

作者：田宁中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院山东济南250001

文中以青岛地铁6号线一期工程石山路站暗挖主体为例,通过调研发现,岩质地层中锚杆作用被严重弱化,导致初支拱架设置过密、喷层过厚、锚杆无法与围岩有效承载等问题突出。文中针对该工程特点,在Ⅲ级围岩段,采用以预应力锚杆+网喷混凝土... 详细信息

文中以青岛地铁6号线一期工程石山路站暗挖主体为例,通过调研发现,岩质地层中锚杆作用被严重弱化,导致初支拱架设置过密、喷层过厚、锚杆无法与围岩有效承载等问题突出。文中针对该工程特点,在Ⅲ级围岩段,采用以预应力锚杆+网喷混凝土为主的锚喷式主动支护结构形式,根据数值分析,拱部最大沉降为4.7 mm,边墙最大水平位移为0.2 mm,拱部锚杆轴力约115~126 kN,边墙锚杆轴力约104~109 kN。经现场监测数据反馈,拱顶最大沉降3.2 mm,边墙收敛最大变形约2.4 mm,拱部及边墙锚杆轴力稳定值约100 kN。在硬岩地层中,对预应力锚杆施加预加力,及时恢复围岩三向受力状态,能有效发挥围岩自承能力,控制开挖轮廓变形,保证隧道施工安全。

关键词：暗挖主动支护锚喷锚杆预加力