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基于自适应混沌麻雀搜索算法的机械臂最优时间轨迹规划

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信息与控制 2024年

作者：赵亮刘瑞雪张玮奇吴静文陈锋合肥中科深谷科技发展有限公司西安建筑科技大学信息与控制工程学院

针对机械臂关节在空间最优时间轨迹规划过程中存在的效率低下和稳定性不佳的问题，提出一种基于自适应混沌麻雀搜索算法的最优时间轨迹规划策略。首先在轨迹规划过程中，以各段时间的时间总合和为优化目标，以各个关节的角度，角速度，... 详细信息

针对机械臂关节在空间最优时间轨迹规划过程中存在的效率低下和稳定性不佳的问题，提出一种基于自适应混沌麻雀搜索算法的最优时间轨迹规划策略。首先在轨迹规划过程中，以各段时间的时间总合和为优化目标，以各个关节的角度，角速度，角加速度作为约束条件，使用4-5-4多项式插值算法对轨迹点进行拟合；其次在传统麻雀搜索算法中引入Tent透镜反向成像策略、自适应权重策略和柯西变异策略，提高了算法的收敛精度和收敛速度，进而提高轨迹规划的效和稳定性；最后，使用6自由度机械臂进行实验验证，仿真结果表明，使用改进算法进行轨迹规划，机械臂的运行时间大幅减少，并且机械臂运行平稳。

关键词：机械臂麻雀搜索算法时间最优轨迹规划多项式插值

浙东运河“城—运”历史文化空间形态特征及保护启示

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城市发展研究 2024年第3期31卷 30-37页

作者：易筱雅何依邓巍刘芳芳卢君君华中科技大学建筑与城市规划学院西安建筑科技大学设计研究总院有限公司西安建大城市规划设计研究院有限公司

大运河作为线性历史文化空间载体，与沿线城乡历史聚落共同构成地域范围广阔、区段类型多样的“城镇—运河”（城—运）历史文化空间体系，是历史时期我国区域经济繁荣和社会稳定的基础和见证，至今发挥着重要作用。浙东运河作为大运河... 详细信息

大运河作为线性历史文化空间载体，与沿线城乡历史聚落共同构成地域范围广阔、区段类型多样的“城镇—运河”（城—运）历史文化空间体系，是历史时期我国区域经济繁荣和社会稳定的基础和见证，至今发挥着重要作用。浙东运河作为大运河与海上丝绸之路的连接通道，具有运河末端、“海丝”起点的特殊地位，是大运河历史文化空间体系中的独特区段。从区域时空演进探索浙东运河“城—运”历史文化空间层积规律，从商贸流通、溇港圩田、文化传播三方面揭示浙东运河“城—运”历史文化空间的系统形态，从港埠与商市两种类型总结浙东运河“城—运”历史文化空间的节点形态，以期从大运河遗产保护走向大运河“城—运”历史文化空间保护，探索后运河时代“城—运”关系重塑及大运河遗产可持续保护传承的可能启示。

关键词：大运河遗产浙东运河 “城—运”体系历史文化空间

ZSM-5分子筛对典型涂装VOCs的吸附性能及机理研究

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化工学报 2024年第6期75卷 2332-2343,F0001页

作者：冀钟赵彦玲陈雨濛高林霞王翼鹏刘欢湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 深圳华中科技大学研究院广东深圳518063 华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074 宇星科技发展(深圳)有限公司广东深圳518057

通过水热法成功合成了一系列宽硅铝比(50、100、150、300、500、800、1500、3000)的ZSM-5分子筛,旨在研究其对涂装行业典型挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的吸附规律。同时,结合分子筛表面的酸性位点,以解析硅铝比对分... 详细信息

通过水热法成功合成了一系列宽硅铝比(50、100、150、300、500、800、1500、3000)的ZSM-5分子筛,旨在研究其对涂装行业典型挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的吸附规律。同时,结合分子筛表面的酸性位点,以解析硅铝比对分子筛吸附性能的影响机制。实验结果表明,丙酮的吸附能力主要受自身极性、支链结构和分子筛表面酸位点的影响。而乙酸丁酯、苯乙烯、对二甲苯、苯、甲苯的吸附性能会同时受到自身的分子量、分子直径、极性、分子结构和官能团的影响,分子量和分子直径大、极性强且具有支链结构的VOCs更容易被ZSM-5分子筛吸附。这6种VOCs中,ZSM-5分子筛对丙酮的吸附效果最好,硅铝比对其吸附性能的影响也最大。这是因为丙酮比其他VOCs更容易吸附在Lewis酸位点上,硅铝比的改变会影响酸位点的数量。低硅铝比的分子筛由于具有较多的酸位点,更适用于丙酮的吸附。

关键词： ZSM-5分子筛吸附剂硅铝比吸附涂装挥发性有机物 Lewis酸位点

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1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料热变形模型对比分析

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 107-118页

作者：郝朋程张兵张志娟赵田丽刘广龙陈乐徐依蔡军王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学功能材料加工国家与地方联合工程研究中心陕西西安710055 甘肃金川镍钴新材料技术创新中心有限公司甘肃金昌737101

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Jo... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s^(-1)、200℃/0.1s^(-1)和300℃/0.1s^(-1)条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_(AARE)为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料的热变形行为。

关键词： 1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料流变应力宏观形貌本构方程

高烈度区设置摩擦阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼比取值研究

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工程抗震与加固改造 2024年第3期46卷 26-33,63页

作者：王江龙高扬赵冬王丽梅张晨甘肃省建筑设计研究院有限公司甘肃兰州730030 西安建筑科技大学工程力学系陕西西安710055

以某高地震烈度区住宅工程为背景,结构形式为剪力墙结构,并在X、Y两个主轴方向设置连梁阻尼器进行消能减震结构设计,由于连梁阻尼器的非线性属性,对消能减震结构进行动力时程反应分析,重点介绍了连梁阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼... 详细信息

以某高地震烈度区住宅工程为背景,结构形式为剪力墙结构,并在X、Y两个主轴方向设置连梁阻尼器进行消能减震结构设计,由于连梁阻尼器的非线性属性,对消能减震结构进行动力时程反应分析,重点介绍了连梁阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼比的计算步骤及取值方法建议。为了后续施工图设计阶段的便捷,提出采用等效模型振型分解反应谱法的计算分析。结果表明,通过能量消耗原理计算的连梁阻尼器等效刚度及减震结构附加阻尼比的取值方法合理可行,等效模型和真实非线性模型相似度高且偏于安全。利用振型分解反应谱法计算分析的等效结构各种计算指标和结果均满足规范要求,说明采用等效结构进行结构配筋设计是安全可靠的。最后,对消能减震结构进行了大震弹塑性分析,通过滞回曲线看到连梁阻尼器在提供抗侧刚度的同时耗能明显,有效保护了主体结构构件的损伤,且大震弹塑性位移角满足规范相应要求。

关键词：连梁阻尼器消能减震结构等效刚度附加阻尼比等效结构时程分析

轴向荷载作用下小规格拉铆钉和普通螺栓疲劳性能对比研究

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建筑钢结构进展 2024年第3期26卷 41-51页

作者：杨俊芬焦瑞婕钟炜辉李立和苗广威贾云龙西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055 中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司兰州730050 眉山中车紧固件科技有限公司四川眉山620000

拉铆钉因其良好的防松动、抗疲劳和防腐性能以及较强的环境适应性等特点而被广泛应用于航空航天、轨道交通、桥梁建筑等领域。为解决光伏支架中螺栓连接易发生疲劳的问题,现研究一种国产新型拉铆钉的轴向疲劳性能,用以代替普通螺栓连接... 详细信息

拉铆钉因其良好的防松动、抗疲劳和防腐性能以及较强的环境适应性等特点而被广泛应用于航空航天、轨道交通、桥梁建筑等领域。为解决光伏支架中螺栓连接易发生疲劳的问题,现研究一种国产新型拉铆钉的轴向疲劳性能,用以代替普通螺栓连接进而提高光伏支架的疲劳寿命。对LMY8和LMY10小规格拉铆钉及同规格的普通螺栓进行了轴向荷载作用下的静力试验和疲劳试验,并利用ABAQUS软件进行了拉铆钉铆接过程的模拟,利用FE-Safe软件对拉铆钉疲劳寿命进行了模拟。研究结果表明:在同样条件下,铆钉的疲劳性能优于普通螺栓的疲劳性能;拉铆钉在轴向荷载作用下的疲劳断口位于套环和锁紧环槽啮合的第一圈螺纹处,此处应力集中是拉铆钉发生疲劳失效的主要原因;拉铆钉的疲劳寿命会随着最小荷载的增大而提高,随最大荷载的增大而降低;由疲劳云图可知,拉铆钉在承受轴向循环荷载作用时,铆钉头部下方R角过渡处也会产生较大的应力,此区域也是易发生疲劳失效的部位。

关键词：小规格拉铆钉普通螺栓轴向荷载疲劳寿命铆接过程应力集中

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螺栓连接和拉铆连接在剪切循环荷载作用下的松动行为研究

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建筑钢结构进展 2024年第3期26卷 52-61页

作者：杨俊芬郝凯丽钟炜辉王维新苗广威张钦西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055 中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司兰州730050 眉山中车紧固件科技有限公司四川眉山620000

拉铆连接凭借其优秀的防松性能,被应用于越来越多的工程领域。为研究国产新型拉铆钉在剪切循环荷载作用下的松动性能,以应用最为广泛的螺栓连接为对照,分别对规格为8 mm的4.8级普通螺栓、4.8级防松螺栓以及小规格拉铆钉进行剪切循环荷... 详细信息

拉铆连接凭借其优秀的防松性能,被应用于越来越多的工程领域。为研究国产新型拉铆钉在剪切循环荷载作用下的松动性能,以应用最为广泛的螺栓连接为对照,分别对规格为8 mm的4.8级普通螺栓、4.8级防松螺栓以及小规格拉铆钉进行剪切循环荷载下的松动试验研究,分析了三类连接在剪切循环荷载作用下的松动过程,研究了荷载幅值和频率对螺栓连接和拉铆连接松动行为的影响。结合微观测试手段分析其损伤形貌,进一步研究剪切循环荷载下螺栓和拉铆钉的防松原理及微动损伤机制。研究表明:在同种工况下拉铆连接的防松性能优于螺栓连接的防松性能;当荷载幅值增大或荷载频率减小时,螺栓连接和拉铆连接的松动程度增大;相较于螺栓,拉铆钉独特的圆弧结构牙型和铆接成型后牙型配合面的过盈配合机制,使其防松性能有明显提升;螺栓与拉铆钉的磨损机制主要是磨粒磨损和疲劳磨损。

关键词：拉铆连接螺栓连接防松性能剪切循环荷载磨粒磨损疲劳磨损

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基于数据驱动研究空气源热泵除霜效果研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 628-634页

作者：郭焱华邵双全李浩王智超华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074 中国建筑科学研究院有限公司北京100013

针对除霜控制方法的自适应性需求,本文提出一种制热能力衰减(Degradation of Heating Capacity,DHC)方法识别结霜状态,并基于全连接神经网络(Fully Connected Neural Network,FNN)分类模型开展除霜效果水平预测研究。结果表明:在空气源... 详细信息

针对除霜控制方法的自适应性需求,本文提出一种制热能力衰减(Degradation of Heating Capacity,DHC)方法识别结霜状态,并基于全连接神经网络(Fully Connected Neural Network,FNN)分类模型开展除霜效果水平预测研究。结果表明:在空气源热泵的监测案例中,所提出的DHC方法能有效识别结霜状态,且在测试集中FNN分类模型对除霜效果水平识别的准确率达到91.43%。与原始除霜控制方法相比,整个供暖季的除霜频率、热量损失和功耗损失分别降低66.3%、1775 MJ和1829 MJ,同时季节性能参数SCOP提高8.6%。研究结果为ASHP系统的除霜控制方法在实际运行中的实施与优化提供了一条有效途径。

关键词：空气源热泵除霜数据驱动制热能力衰减

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制冷机房顶部楼板与管道振动分析及控制设计

噪声与振动控制 2024年第4期44卷 258-265页

作者：陈頔韩梦涛王凡嵇严胡小明中信建筑设计研究总院有限公司武汉430014 华中科技大学建筑与城市规划学院武汉430074

制冷机房内通常设置有多台制冷主机和循环水泵,当机房位于噪声敏感房间正下方时,对上方区域产生的噪声和振动影响不容忽视。针对某办公建筑内制冷机房上方楼板产生的振动与噪声问题开展分析研究,首先对振源进行诊断,然后进行改造,设计... 详细信息

制冷机房内通常设置有多台制冷主机和循环水泵,当机房位于噪声敏感房间正下方时,对上方区域产生的噪声和振动影响不容忽视。针对某办公建筑内制冷机房上方楼板产生的振动与噪声问题开展分析研究,首先对振源进行诊断,然后进行改造,设计管道隔振支座,最后对比改造前、后的测试数据。改造后办公室内背景噪声和振动加速度均方根值达到国家规范标准,隔振支座隔振效率良好,使原有的振动与噪声问题得到解决。该项目结果表明:当制冷机房上方为噪声敏感房间时,管道吊架不宜与楼板直接连接,应该将吊架通过隔振系统连接在梁、柱上或设置管道落地隔振支座;为保证立柱的稳定性,应将所有立柱连接起来形成系统。研究成果可为制冷机房内管道的隔振降噪提供一种效果良好的方式。

关键词：振动与波制冷机房楼板管道隔振支座降噪