一、最不利工况下大型数控机床主轴的强度计算（论文文献综述）
任明洋[1]（2020）在《深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究》文中研究指明随着全球经济的快速发展以及人类生存空间的逐渐拓展,许多在建的和规划中的地下工程不断向深部进军。目前国内外矿产资源开采的地下巷道、交通建设的地下隧道以及水利水电工程和油气能源储备工程的地下洞室等都已达到了千米以上的深度。随着埋深的增加,深部岩体的地质力学环境较浅部发生了很大变化,岩体的非线性力学特性更加显着,围岩稳定性问题更加突出。由于对深部围岩和支护结构协同承载作用机理缺乏足够的认识,基于经验设计的工程类比法常常导致支护结构在某些情况下过于保守,造成了资源的大量浪费,而在某些情况下又过于危险,易引起支护结构失效甚至围岩塌方等工程事故,给地下工程的施工和安全带来了极大危害。因此,开展深部隧洞围岩-支护体系协同承载作用机理研究无论对于隧洞支护结构设计优化,还是围岩稳定性分析都具有重要的理论和工程意义。本文以我国重点研发计划项目滇中引水工程-香炉山隧洞为工程背景,采用室内力学试验、理论分析、数值模拟和模型试验等技术手段,研究了高地应力条件下深部围岩的力学特性和非线性强度准则,提出了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型,建立了基于弹塑性接触迭代的围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,开展了香炉山隧洞施工开挖的真三维地质力学模型试验,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用机理。论文获得的主要成果如下:（1）开展了香炉山隧洞千米级埋深灰岩和粉砂质泥岩的室内物理力学试验,获得了不同应力条件下深部软岩和硬岩的非线性力学特性、破坏模式和力学参数变化规律,基于Hoek-Brown准则提出了考虑围岩峰后软化特性的深部围岩非线性强度模型,并基于ABAQUS平台开发了相应的UMAT程序。（2）开展了不同粗糙度条件下的岩石-混凝土界面力学试验,基于分形几何理论提出了围岩-衬砌界面的非线性接触模型,结合深部围岩非线性强度模型建立了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型。针对围岩-支护协同作用问题不存在封闭解析解的困难,提出了“渐增支护荷载法”的半解析半数值迭代计算方法,并编制了相应的MATLAB求解程序。（3）建立了基于弹塑性接触迭代的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,基于ABAQUS平台开发了相应的计算程序。通过对香炉山隧洞施工过程开展数值计算,获得了围岩-衬砌界面粗糙度、隧洞埋深和支护时机等多种因素对围岩-支护体系协同承载作用的影响规律和敏感性排序。（4）开展了香炉山隧洞施工开挖真三维地质力学模型试验,真实再现了施工现场的复杂地质条件与动态施工过程,获得了隧洞施工过程中围岩应力和变形、围岩-衬砌接触压力以及锚杆受力的变化规律,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载的作用机理,验证了围岩-支护体系协同承载作用力学模型和相应数值计算方法的可靠性,为深部隧洞施工和支护结构的设计优化提供了科学指导。
张军[2]（2020）在《格构式钢管混凝土球-板型节点风电塔架受力性能研究》文中研究表明研究表明,风在高度超过100米以上时波动性较小,发电质量较好。传统锥形单管塔筒结构高度达到100米以上时,因其用钢量大、加工运输困难、经济性差、结构可靠性低等缺陷,严重制约了风力发电产业的发展。课题组前期对钢管混凝土组合结构的研究结果表明格构式钢管混凝土风电塔架融合了混凝土结构和钢结构的优点,可靠性高,但其节点多采用相贯节点和管板节点,焊接质量难以把控,且破环后较难修复。基于此,本文提出了新的球-板型万向包裹节点,并对采用新型节点的格构式钢管混凝土风电塔架平面模型进行受力性能试验研究和有限元分析。主要研究内容及结果如下:（1）初步确定格构式钢管混凝土三肢柱风电塔架原型尺寸,计算其风荷载、气动推力和风机重力,并结合SAP2000进行内力和位移分析。选取原型塔架的其中一榀,按相似理论求得的缩尺比例设计了两组格构式钢管混凝土球-板型万向包裹节点平面塔架试件,并进行了低周反复水平荷载试验。利用Solidworks建立格构式钢管混凝土球-板型万向包裹节点风电塔架平面模型,并导入ABAQUS对其进行了有限元数值模拟和参数拓展分析。通过试验和有限元分析,研究腹杆-塔柱刚度比γ对塔架极限承载力、延性、耗能能力以及破坏形态的影响规律。（2）试验结果表明:腹杆刚度对塔架滞回性能有很大影响,提高腹杆刚度可减弱滞回曲线捏缩现象;腹杆-塔柱刚度比γ由0.04增大到0.09,塔架极限承载力与位移延性系数分别提高34.7%和39.5%;塔架破坏模式均为球柱断裂材料破坏,顶层斜腹杆屈曲失稳,顶端横腹杆撕裂破坏。（3）有限元分析结果表明:增大腹杆-塔柱刚度比γ,塔架模型极限承载力和延性有所增加,且节点区等效应力分布较为均匀,应力集中现象不明显;当腹杆-塔柱刚度比γ≥0.07时,极限承载力与延性增加幅度趋缓;当球柱与梯形节点板采用焊接连接时,塔架极限承载力较螺栓连接时提高约38.4%,延性系数有小幅降低,降低幅度约1.9%7.5%。建议此类节点的塔架腹杆-塔柱刚度比γ取0.060.07为宜;在满足承载力的前提下,节点区球台压板厚度可适当减小,以充分发挥材料性能,并应采取措施加强球柱连接处强度。
陆诗莹[3]（2020）在《基于自抗扰迭代学习控制的中央空调控制策略研究》文中进行了进一步梳理中央空调系统在我国应用广泛,其能耗在大型建筑总能耗中占比高达50%,对中央空调系统的节能控制研究具有重要意义。中央空调系统是一个复杂的空气温湿度处理系统,系统设备繁多,结构复杂,运行方式多样化。从控制的角度看,中央空调系统是一个高度非线性、强耦合、大滞后、多扰动的复杂控制系统。本文综合考虑中央空调各个子系统控制环节,研究了中央空调节能优化控制策略,包括设备群控,水系统的冷冻（却）水温度设定,冷冻（却）水变流量控制以及变风量末端系统的控制。为克服中央空调系统建模困难、控制环节繁多且复杂的问题,通过TRNSYS平台建立准确的建筑-空调模型,并建立TRNSYS-MATLAB联合仿真系统,便于研究先进控制算法的控制效果。首先深入研究了自抗扰迭代学习控制（ADR-ILC）算法,ADR-ILC将时域扩张状态观测器（ESO）推广到迭代域,结合ADRC将系统所有不确定性归为总扰动（包括系统内扰和外扰）并予以补偿的控制思想,针对重复控制过程和周期性扰动,通过迭代机制加快对总扰动项估计误差的收敛,并设计控制率补偿抵消总扰动项,使系统获得更佳的动态响应性能和更强的抗干扰能力。然后针对空调负荷的时间连续变化规律,利用ADR-ILC算法对系统总扰动项的显式估计对线性回归预测值进行修正,经过修正的空调负荷需求预测值精度高达3.1%。在高精度负荷预测值基础上,进行空调群控、参数优化、系统节能控制,空调水系统整体节能率高达12.7%。接着将ADR-ILC应用于末端温度控制,对于这一重复控制过程,ADR-ILC算法有效解决了末端变风量系统的多扰动（尤其是周期性干扰）、强耦合、非线性等控制难点。经过多次迭代,ADR-ILC控制下区域温度能迅速跟踪目标温度,静态误差较小,抗扰能力强,其控制效果明显优于模糊PID、迭代学习、自抗扰等其他几种控制算法。最后,针对广州某工厂的生产车间设计了一套中央空调智能管理系统,通过系统群控、冷冻（却）水变流量控制、冷冻（却）水温度重设等控制环节保证系统节能高效运行。
李治[4]（2020）在《钢箱梁斜拉桥桁架式纵隔板力学性能分析》文中研究说明目前现代大跨度斜拉桥的主梁截面广泛应用流线型扁平钢箱梁,扁平钢箱梁具有截面抗扭刚度大、抗风稳定性能优越、生产标准化等优点。考虑到剪力滞后的因素,扁平钢箱梁中往往加入两道纵隔板,纵隔板能够增强钢箱梁的抗弯、抗剪和抗扭能力,减小桥面板产生的局部变形,以及横截面产生的变形和应力,从而增强钢箱梁的安全储备。纵隔板分为板式和桁架式两种形式,为节省用钢量,通常在塔梁结合处和辅助墩墩顶之外的位置设置桁架式纵隔板。但是多座采用桁架式纵隔板的桥梁,在运营多年后检查发现产生大量的裂纹,对桥梁的使用性能造成不利影响。当前针对钢箱梁纵隔板的力学性能进行的研究较少,本文以某实际运营中的大跨度斜拉桥为工程背景,利用有限元软件Midas Civil和Abaqus建立全桥多尺度模型、节段模型,分析不同形式纵隔板的传力方式、疲劳性能及设计施工参数。本文主要做了如下研究:（1）介绍了扁平钢箱梁的基本构造和国内外研究现状,阐述了大跨度桥梁多尺度建模方法的基本理论,并建立验证模型,对采用多点约束方程法的梁-板单元多尺度模型进行对比验证;介绍了疲劳性能研究基本理论,以及疲劳验算和疲劳寿命评估过程;对国家规范和地方验收标准中的施工偏差进行了总结归纳。（2）结合实桥工程实例,统计分析钢箱梁纵隔板的裂纹分布,利用Midas civil建立多尺度模型,通过试算得到桁架式纵隔板的最不利受力位置,多尺度模型中纵隔板关键构件的应力变化趋势与实际桥梁检测中纵隔板裂纹分布趋势相一致。通过比较不同形式纵隔板关键构件的受力性能发现,由于上节点板的面外转动受到腹杆的约束将产生次应力,三种形式的纵隔板出现了不同程度、不同位置的应力集中效应,钢管式纵隔板的上节点板与钢管顶端连接的角点应力集中效应显着,槽钢式和角钢式纵隔板应力扩散相对稳定、流畅。（3）本文利用Abaqus分别建立钢管式、槽钢式和角钢式桁架式纵隔板的钢箱梁节段模型,选用我国规范中的疲劳荷载进行加载,对比分析各疲劳细节的横、纵向应力历程,之后进行疲劳验算和疲劳寿命评估。结果表明,车辆荷载反复作用下,节点板和腹杆不断承受交变的拉压力作用,是节点板角点裂纹沿着主压应力迹线扩展、腹杆环向断裂的重要原因。钢管式纵隔板的节点板疲劳细节应力幅值大于疲劳强度,所以导致该位置在实际检测中是疲劳裂纹发生的起始位置,预估其在使用7-11年后疲劳细节达到疲劳寿命,与2013年检测结果相符合;角钢式纵隔板个别疲劳细节在应力循环次数足够多的情况下也将产生疲劳裂纹;槽钢式纵隔板疲劳性能优于角钢式纵隔板,角钢式纵隔板疲劳性能优于钢管式纵隔板。（4）在节段模型和纵隔板设计资料的基础上,分析了施工偏差和设计参数对桁架式纵隔板受力性能的影响。结果表明,钢箱梁拼装施工过程中要避免采用强行矫正节点板的施工方式,以免产生较大的附加应力导致纵隔板的破坏;可以通过适当增大节点板厚度来降低节点板与钢管焊接区域的应力和应力集中效应;钢管厚度保持在6.5mm左右时纵隔板整体受力状态较佳。
惠恩明[5]（2020）在《数控机床数字孪生自主感知技术研究》文中研究说明随着云计算、大数据、人工智能、互联网等新技术的发展,制造业迎来第四次工业革命。本次工业革命,智能制造既是主要革新方向,也是产业制高点。智能制造的核心是装备智能化,实现智能装备的关键是信息物理系统（Cyber Physical System,CPS）,数字孪生（Digital Twin）是CPS系统数据的承载部件,是CPS系统的最核心的组成部分。数控机床具有结构复杂、数据点多、时序性强、数据量大等特点,建立数控机床数字孪生难度大、成本高,目前尚没有理想的解决方案。论文结合国家智能制造专项“数控机床互联通讯协议标准与试验验证”项目,开展数控机床数字孪生、指令域大数据轻量化、数控机床互联通讯协议等关键技术研究。主要研究内容如下。针对数控机床结构复杂、时序性强的特点,提出基于机床装配关系和时序融合的数控机床数字孪生模型,以设备、部件、数据分级形式建立统一模型,模型内嵌于数控系统（终端建模）,数字孪生根据模型自动识别、自主映射、自主清洗、自主同步,实现数控机床数字孪生建模标准化、自动化。针对数控机床数字孪生数据点位多,网络带宽资源有限的问题,提出基于热度偏好等网络流量的数控机床大数据同步方法。数控机床内部数据点位多达几十万,数据价值、数据活跃程度都有所不同,通过设置采样通道将时序性最强的指令域大数据与其他数据隔离并优先采集,通过在线学习方法,将其他数据甄别为活跃度高的“热数据”和活跃度低的“冷数据”,根据“数据热度”安排优先级,该方法可有效控制数据采集对带宽资源的占用,实现数据采集成本最优化。针对数控机床数据量大及现有的压缩算法计算复杂、耗时长的问题,在指令域大数据稀疏性质研究的基础上,提出了基于离散余弦变换的嵌入式小波零树（EZW）的指令域大数据压缩算法。机床状态、程序号、子程序号、刀具号、G代码行号在时域上具有良好的稀疏性,以行程压缩编码方式为其设计压缩编码;负载功率、负载电流由于其“频域生成、时域采集”的特点,数采信号经过离散余弦变换具有良好的稀疏性,考虑到这部分数据存在部分噪音,对其采用了精度控制的EZW有损压缩;指令位置、实际位置在高精度分析时需要是无损的,针对该需求对EZW算法予以改进,提出了整数嵌入式小波零树无损压缩算法（EZW）。针对现有的数控机床互联通讯协议无法满足数字孪生建模需求的问题,提出了基于指令域大数据的数控机床互联通讯协议。以“适配器→代理器→应用系统”三级数据互通架构实现多源异构数控系统的兼容;设计“设备→部件→数据”层级数据结构的设备模型,提供了数控机床统一建模方法;以标准化方式提供了全面描述数控机床的数字字典;以订阅/发布方式构建了数据交互模型,支撑了高频指令域大数据采集;以设备接入安全、数据使用安全为着眼点设计了互联通讯安全模型。最终,制订了中国的数控机床互联通讯协议规范,填补了国内空白。从功能、性能两个方面与现有数控机床互联通讯协议如:OPC UA、MTConnect、umati相比,本文所设计的协议规范具有模型简约、信息容量大、效率高等技术优势,可满足数控机床指令域高频实时大数据采集的需求。在以上研究基础上,以数控机床大数据平台作为验证环境,对本文的理论、方法进行了实验验证。数字孪生自主映射、自主同步,实现“即插即用”,在2M带宽限制条件下,实现了每秒32000个数据点位的同步,其中指令域大数据采集精度达到毫秒级;指令域大数据平均压缩比达到30%,算法耗时小于指令域大数据采集时间的30%,满足了数控机床数字孪生大数据采集要求;对数控机床互联通讯规范从计算资源消耗、数据采集性能方面进行了实验验证,与MTConnect协议进行了功能、性能对比,结果表明本文设计的数控机床互联通讯协议全面优于MTConnect。目前,本文研究成果已经成为中国机床工具工业协会的团体标准NC-Link,2018年立项为国家标准。
张璐[6]（2020）在《风力机塔架结构分析及优化研究》文中研究指明20世纪90年代以来,全球可再生能源行业发展不断加速,风能凭借其清洁环保,取之不尽、用之不竭的特点备受各国关注。风力机的功率不断增大,分布范围更加广泛,运行环境也愈发恶劣。诸多因素导致大型风力机将无可避免地面临严峻的经济性和安全性的挑战,而塔架失稳已成为威胁现代风力发电系统安全稳定运行的主要因素。本文以国家自然科学基金项目“河西地区风况下风力机叶片的刚柔耦合颤振动力学问题研究”（No.51565028）为支撑,以2MW风力机锥筒形钢塔为研究对象,利用有限元方法求解塔架的静强度、自振特性及屈曲稳定性。在此基础上,对塔架进行试验分析并建立塔架结构优化近似模型。针对塔架成本高,塔顶位移过大和门洞集中应力问题,对塔架整体和门洞进行二次优化。具体内容安排如下:（1）塔架静强度与刚度校核。计算三种工况（DLC1.3、DLC3.2和DLC6.1）下塔架所受的载荷。建立塔架的有限元模型,参照IEC 61400-6 ED1标准以及工程经验,校核不同工况下塔架的静强度与刚度。结果得到在工况DLC1.3和DLC3.2下,塔架的强度和刚度均满足规范要求。而在工况DLC6.1下,塔架强度满足要求,但塔顶位移为641.98mm,占塔架总高度的0.82%,达到经验要求的最大值（塔高的0.8%）,表明风力机存在安全风险。（2）塔架自振特性及稳定性分析。对塔架进行自由模态分析,求解其自振特性。结果显示,塔架的一阶固有频率为0.383Hz,在风轮频率的1P和3P之外,不会与风轮发生共振。门洞和塔顶结构偏心对塔架固有频率影响很小,但塔顶结构质量对塔架自振特性的影响非常大。进行塔架非线性屈曲分析,得到有门洞塔架的临界屈曲载荷为5.17E7N,小于无门洞塔架的屈曲临界载荷5.21E7N,表明门洞结构可降低塔架的稳定性。塔架的屈曲因子为0.077,远小于1,证明其屈曲稳定性良好。（3）塔架优化问题近似模型构建。以第1、2章有限元分析结果为基础,通过最优拉丁超立方试验设计,分析塔架5个结构响应（塔顶位移、塔架质量、最大应力、一阶固有频率和一阶屈曲特征值）对设计变量（塔顶厚度、塔底厚度、塔架高度和塔底半径）的敏感度。然后建立塔架结构响应与参数的二阶响应面近似模型并验证响应面的精度。（4）塔架整体及门洞优化。以塔架质量、塔顶位移及最大应力为目标,以一阶固有频率、临界屈曲载荷、极限强度和参数变化范围为约束条件,利用NSGA-II算法对塔架整体进行优化,并结合本文的研究目标,确定塔架整体设计最优方案。进而以得到的优化塔架为基础,对门洞进行最优拉丁方试验设计,建立塔架最大应力与门洞参数的二阶响应面模型。采用模拟退火算法（Simulated Annealing,SA）优化门洞,以使塔架最大应力达到最优。最后,对最终方案进行仿真模拟以验证优化方案的精确性与优越性。
刘笑凯[7]（2019）在《纵连无砟轨道在温度压力下的上拱稳定性研究》文中研究表明以CRTSⅡ型板式无砟轨道为代表的纵连式无砟轨道是目前我国应用最为广泛的轨道结构形式之一。轨道结构常年暴露于不断变化的自然环境中,承受周期性温度变化及温度梯度的作用,在夏季高温天气下,由于轨道板内的温度压力,部分地段的Ⅱ型轨道板出现了上拱现象,轨道板上拱会对线路的几何形位造成明显变化,降低行车舒适性甚至影响行车安全性。关于纵连轨道板上拱的形成机理、影响因素和控制措施,相关研究不够系统完善。本文结合Ⅱ型板式轨道的结构特点和荷载形式,围绕轨道板上拱问题,基于结构稳定的静、动力准则及其他相关理论,系统建模计算分析轨道板在温度压力作用下的上拱稳定特性,并在此基础上,对上拱机理、影响因素和控制措施等进行深入研究。1.建立了纵连式无砟轨道稳定性计算的微分方程法,分析了主体参数的影响。将轨道板视为刚性基础上的无限长梁,明确了其上拱前后的边界条件,根据梁的挠曲微分方程推导了轨道板的上拱波形曲线。基于结构稳定的静力准则,在小变形的条件下,假设轨道板上拱前后的波形均满足上拱波形曲线,利用能量驻值原理推导了不同初始上拱矢度条件下纵向温度压力与上拱矢度的关系,进而提出了纵连式无砟轨道稳定性计算的微分方程法,该方法修正了Taylor/Gan法,在力学上更为严谨,与假设变形法相比,该方法更加精确,可更好地描述轨道板的上拱行为。根据微分方程法可知,不考虑温度力释放时,轨道板的平衡路径包括持稳、胀板和失稳三个阶段;考虑温度力释放时,若初始上拱较小,其平衡路径包括持稳、胀板、失稳和强化四个阶段,若初始上拱较大,其平衡路径仅包括持稳和强化两个阶段。利用微分方程法分析了轨道板主体参数的影响,结果表明,弹性模量每增加1GPa,持稳极限约降低0.8℃;轨道板厚度每增加5mm,持稳极限约增加1.6℃～2.7℃;轨道板重力荷载每增加0.62kN/m,持稳极限约增加1.7℃～2.7℃。2.建立了纵连式轨道板稳定性分析的有限元分析模型,研究了轨道板上拱的主要原因和影响因素。根据Ⅱ型轨道板的上拱特点,建立了轨道板上拱失稳的有限元分析模型,利用弧长法计算了轨道板上拱的平衡路径,结果与微分方程法较为接近。分析了温升、初始上拱矢度、假缝、正/负温度梯度以及钢轨等因素对轨道板稳定性的影响。结果表明:轨道板初始上拱和纵向温度压力是其上拱稳定性的主要影响因素,初始上拱矢度越大,轨道板的稳定性越差,若轨道板的最大上拱位移限值取2mm,在最大温升为60℃的情况下,轨道板的初始上拱矢度大于22mm便有上拱超限的可能;假缝的存在降低了轨道板的抗弯刚度从而降低轨道板的稳定性;正/负温度梯度以及假缝对轨道板的上拱稳定性影响均很小,研究时可不予考虑;钢轨可增加轨道板的上拱稳定性,考虑钢轨升温后,轨道板的上拱稳定性降低。3.建立了宽窄接缝损伤模型,分析了宽窄接缝典型损伤对轨道板上拱稳定性的影响。针对现场出现的窄接缝破损和宽、窄接缝界面开裂两种损伤形式,研究其对轨道板上拱稳定性的影响,研究结果表明:窄接缝损伤是轨道板上拱的重要影响因素。在温升荷载下,窄接缝损伤可导致较大的偏心受压,降低了轨道板的上拱稳定性,窄接缝完全破损后,在温升为60℃时,轨道板的最大垂向位移可达8.44mm;窄接缝弹性模量高于其设计值的0.1倍或损伤高度小于70mm时,轨道板在温升50℃时的最大上拱位移均小于2mm,此时窄接缝损伤对轨道板的稳定性影响较小,建议宽窄接缝损伤超过此限值时应及时维修。宽窄接缝整体损伤和宽、窄接缝界面开裂对轨道板的稳定性影响较小。4.建立了宽窄接缝细部有限元模型,研究了宽窄接缝在温度压力作用下的损伤行为。基于内聚力理论和混凝土塑性损伤理论建立了宽窄接缝细部模型,分析了宽窄接缝弹性模量和窄接缝宽度对其损伤的影响,解释了现场宽窄接缝典型损伤的产生的原因;分析了宽窄接缝在纵向温度压力作用下的受力特点,进一步从受力的角度解释了宽窄接缝损伤形成的原因。结果表明:宽窄接缝在温升荷载的作用下处于垂向受拉、纵向受压的状态,这是宽窄接缝出现损伤的主要原因;窄接缝破损是一种由宽窄接缝处混凝土强度不足导致渐变型受压损伤,在现有条件下,温升超过20℃,窄接缝便有破损的风险;宽、窄接缝界面开裂是一种由宽、窄接缝不等宽导致突变型受拉损伤;在现有条件下,温升达到5℃,宽、窄接缝界面便会完全断裂,宽、窄接缝界面断裂是难以避免的;增加宽窄接缝的强度可改善宽窄接缝的纵向受力,但不能有效改善其垂向受力,故可有效减小其受压损伤但并不能有效减小受拉损伤,增加窄接缝宽度可以改善宽窄接缝纵向和垂向的受力,故可以有效减小宽窄接缝的受压和受拉损伤;为降低宽窄接缝的损伤并提高轨道板的稳定性,建议宽窄接缝与轨道板等强且宽、窄接缝等宽。5.建立了纵向温度力作用下的轨道板垂向振动模型,分析了温度荷载作用下轨道板的频率特性。基于结构稳定性的动力准则,建立了轨道板垂向振动有限元模型,首先研究了轨道板在上拱过程中的频率变化特点,并分析了温度梯度、假缝和板下基础刚度等因素的影响。然后研究了板下脱空长度和温升对轨道板振动频率的影响,明确了这两种因素的影响程度。结果表明:轨道板的振动频率随温度压力的增大逐渐下降,在温度力达到临界值时,其振动频率趋近于0;温度梯度、假缝和基础刚度的降低均会降低轨道板的振动频率,但影响很小。脱空长度对轨道板的各阶振动频率影响程度大致相同,而温升对轨道板的前三阶振动频率影响较大,对第四到第六阶振动频率影响较小;脱空长度对轨道板振动频率的影响远大于温升;建议轨道板的垂向振动频率低于2Hz时,应及时进行整治6.总结了轨道板上拱稳定性的控制措施并提出了销钉锚固的优化方案对涂刷隔热涂料、结构优化以及销钉锚固、板底注胶和轨道板应力放散等整治措施进行了系统总结。隔热涂料可使轨道板内白天温度降低7～9°C,夜间降低2～4°C。温度梯度在白天可降低30°C/m以上,夜间可降低8°C/m～10°C/m。宽窄接缝上下等宽且宽窄接缝处的混凝土强度与预制轨道板等强可降低宽、窄接缝界面处的垂向拉力可有效降低进而有效降低宽窄接缝的损伤。通过销钉锚固、板底注胶和轨道板应力放散等方法整治后轨道状态良好。针对销钉锚固措施,分析了不同方案下轨道板的上拱稳定性和销钉的受力,植入销钉后,并不能减小宽窄接缝的损伤,窄接缝仍存在完全破损的可能。同一块板上锚固点的数量对轨道板的稳定性和销钉受力影响均较小;第一个锚固点离损伤的宽窄接缝越远,轨道板的稳定性越差,但销钉的受力更小;同一锚固点的销钉数量对轨道板稳定性影响较小,但增加销钉数量可明显改善其受力。因此,综合轨道板的稳定性和销钉的受力和耐久性,建议在宽窄接缝附近第二根轨枕处设置三根销钉进行锚固。
唐林[8]（2019）在《“SRFT”型游乐设备转动架的力学特性研究及结构设计优化》文中研究指明转动架是“SRFT”型游乐设备的主要承载和传动部件,转动架结构设计的合理性直接决定着该型游乐设备整机的运转能力、乘坐安全以及舒适性。本文以转动架作为研究对象,完成其结构的静力学计算、动态特性分析、变量灵敏度分析以及结构优化和6σ质量分析,本文要点如下:1.根据“SRFT”型游乐设备的设计要求和相关设计规范,运用经典力学理论和有限元分析软件完转动架主要构件的强度、刚度、局部稳定性的校核。运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立转动架的整体模型,通过对多种工况进行仿真计算,明确了工况2为其最危险工况。同时,也发现该结构在强度和刚度方面均存在较大的富裕量,具备优化的可能与必要。2.运用ANSYS Workbench模态分析模块完成转动架的模态分析,得到转动架结构的前8阶固有模态频率,并在模态分析的基础上完成结构的谐响应分析,得出在2.3Hz处结构产生的变形最大。通过研究旋转主轴和液压马达所产生的激励频率对于转动架共振的影响,结果表明主轴和液压马运转达不会引起结构的共振。本文还对该结构进行了线性屈曲分析,得出该结构发生一阶屈曲失稳的屈曲特征值为22.52,表明其抗受压失稳能力较强。3.为找出对转动架结构强度、刚度和稳定性影响最为显着的设计变量,采用最优拉丁超立方抽样法,得到关于12个输入参数和5个输出参数的140个样本点,再运用所得的样本点建立BP神经网络近似模型,并采用GDX训练算法完成了神经网络的训练。通过描述性蒙特卡洛数值模拟法对BP神经网络模型进行1400随机抽样,得出12个设计变量对于5个设计指标的pareto影响度分布图,并分析其中对设计指标影响最大的部分设计变量,为结构设计优化中变量的高效选取提供依据。4.结合灵敏度分析结果,本文选取6个对转动架结构重量影响最为显着的设计变量进行重新抽样。经对比三种代理模型对样本点的拟合精度,确定采用拟合精度相对较高的响应面模型代替转动架的有限元模型,并运用多岛遗传算法完成转动架结构的优化设计,优化后该结构重量下降14.21%,效果显着。为检验优化后该结构的可靠性,本文将载荷、尺寸及材料等参数作为干扰因素,运用描述性蒙特卡洛抽样法对转动架结构进行6σ质量分析,分析结果表明,在优化后的该结构设计指标的σ水平较高均为8σ,可靠度均接近100%。
陈子健[9]（2019）在《导轨型面误差自动检测技术与装置研究》文中研究说明导轨作为直线导轨副核心组成部分之一,其型面加工精度决定了直线导轨副的稳定性、动态特性和运动精度等性能。因此,对直线导轨的型面进行全面检测具有重要的工程意义。针对这一需求,开展了导轨型面误差自动检测技术与装置研究,提出了导轨型面误差测量方案,设计了检测方案的验证试验,完成了测量装置的结构设计与测控系统搭建,进行了测量装置的精度分析。基于激光三角测量原理提出了一种导轨型面误差测量方案,将导轨三维空间下的型面误差检测指标转换成二维横截面下导轨轮廓位置关系,设计了测量装置上的传感器布局,分析了具体的测量流程,进一步将导轨横截面测量数据进行分离处理,根据圆弧拟合算法以及坐标转换公式,推导出导轨型面误差各项检测指标的算法。开展了导轨型面误差测量方案的验证性试验。分析了试验台系统误差对型面误差检测结果的影响。针对高精度圆棒进行测量试验,验证了检测方案测量圆弧滚道的可行性。进而开展传感器入射光线偏转角度测量导轨型面试验,推导出偏转角度的误差补偿算法并对测量结果进行了误差补偿,对比分析传感器入射光线无偏转与存在偏角误差、偏角误差补偿后的测量结果,验证偏角误差补偿算法的准确性。设计了导轨型面误差自动检测装置,完成测量装置各个功能模块的结构设计与功能部件选型,仿真分析了关键功能部件的强度与变形情况,初步搭建测控系统框架并完成系统硬件部分设计。建立了直线导轨型面误差检测装置的测量精度计算模型,对测量系统进行精度分析,计算两种测量数据的最大不确定性,验证了检测装置满足导轨型面测量精度要求。
王保垒[10]（2018）在《基于虚拟样机的JH180型挖掘机工作装置分析及优化》文中研究指明根据《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》国家战略部署,国家基础工程、战略工程建设进入新的高潮。挖掘机作为重要的工程机械,其性能优劣对工程效率具有重要影响。JH180型挖掘机是同等功率下装载量最大,挖掘高度和挖掘深度最大的中型反铲式液压挖掘机,市场调研发现该型号挖掘机存在面对复杂工况能耗较高,挖掘路径不能充分利用挖掘力的问题。因此,对该型号挖掘机展开性能分析和优化设计具有重要的理论和实践价值。本文以JH180型反铲式液压挖掘机为研究对象,运用遗传算法对工作装置进行了结构优化,采用虚拟样机技术对优化前后的工作装置进行了仿真分析对比。主要做了以下方面的研究:（1）建立了 JH180挖掘机工作装置的三维模型。分析了工作装置各部件的相对运动及极限工况下能耗情况。运用D-H方法进行了运动学分析,求解了关键铰点的运动学表达式。通过动力学分析,得到了作业时工作装置的动力学方程。推导了工作过程中挖掘力、油缸推力以及挖掘阻力等力学计算公式。（2）将工作装置关键铰点位置作为优化变量,铲斗挖掘力和斗杆挖掘力作为目标函数,为降低标准遗传算法中欺骗问题对优化结果造成的影响,采用基于权重系数以及在适应度函数中添加罚函数的方式对算法进行了改进,将工作装置多约束多目标优化问题转为附带考虑惩罚的非约束优化问题。通过MATLAB算法工具箱对目标函数进行优化求解,建立了优化后的工作装置模型,为进一步展开性能分析奠定了基础。（3）通过ADAMS软件对优化前后的工作装置进行了运动学分析与动力学分析,仿真结果表明优化后的工作装置最大挖掘半径提高了 1.5%,最大挖掘高度提升了 1.4%,铲斗油缸最大推力提高了 6.9%,斗杆油缸最大推力提高了 1.4%,铲斗挖掘力提高了 6.1%,斗杆挖掘力提高了 5.8%,整体挖掘性能得到明显改善。（4）运用ANSYS软件对优化前后的工作装置进行了静力学分析,优化后各部件在同样载荷下的应力、应变均明显降低,结构强度得到提高。模态分析表明工作装置不会因发动机震动产生共振现象。
二、最不利工况下大型数控机床主轴的强度计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、最不利工况下大型数控机床主轴的强度计算（论文提纲范文）
（1）深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究（论文提纲范文）
| 基金项目 |
| 变量注释表 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 协同作用的理论解析 |
| 1.2.2 协同作用的数值分析 |
| 1.2.3 协同作用的试验研究 |
| 1.2.4 存在问题及不足 |
| 1.3 研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 深部围岩力学特性与非线性强度模型研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 室内物理力学试验 |
| 2.2.1 现场取样 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 物理力学试验结果分析 |
| 2.3.1 应力-应变曲线分析 |
| 2.3.2 变形特性分析 |
| 2.3.3 强度特性分析 |
| 2.3.4 破坏模式分析 |
| 2.4 深部围岩非线性强度模型 |
| 2.4.1 非线性强度模型的建立 |
| 2.4.2 模型程序的开发 |
| 2.4.3 模型程序的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用力学模型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 岩石-混凝土界面力学试验 |
| 3.2.1 界面粗糙度的分形描述 |
| 3.2.2 界面法向力学试验 |
| 3.2.3 界面切向力学试验 |
| 3.3 岩石-混凝土界面非线性接触模型 |
| 3.3.1 法向非线性接触模型 |
| 3.3.2 切向非线性接触模型 |
| 3.3.3 两种围岩-混凝土界面接触模型的差异性 |
| 3.4 围岩-支护体系协同承载作用力学模型 |
| 3.4.1 协同承载作用力学模型的建立 |
| 3.4.2 协同承载作用力学模型的求解 |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用数值分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法 |
| 4.2.1 接触面约束条件 |
| 4.2.2 接触问题的有限元方程 |
| 4.2.3 围岩-衬砌界面接触模型程序开发 |
| 4.3 香炉山隧洞施工开挖数值计算 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.3.4 围岩-支护体系协同承载分析 |
| 4.4 协同承载作用的多因素影响性分析 |
| 4.4.1 围岩-衬砌界面粗糙度的影响 |
| 4.4.2 隧洞埋深的影响 |
| 4.4.3 侧压力系数的影响 |
| 4.4.4 支护时机的影响 |
| 4.4.5 支护刚度的影响 |
| 4.4.6 多因素敏感性排序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深部隧洞施工开挖围岩-支护协同作用物理模型试验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型试验相似条件 |
| 5.3 模型试验相似材料研制 |
| 5.3.1 围岩相似材料研制 |
| 5.3.2 衬砌相似材料研制 |
| 5.3.3 锚杆相似材料研制 |
| 5.3.4 砂浆相似材料研制 |
| 5.4 真三维地质力学模型试验 |
| 5.4.1 模型试验系统 |
| 5.4.2 模型试验方案设计 |
| 5.4.3 模型制作 |
| 5.4.4 模型开挖与支护 |
| 5.5 模型试验结果分析 |
| 5.5.1 围岩位移场和应力场变化规律 |
| 5.5.2 围岩-衬砌接触压力变化规律 |
| 5.5.3 锚杆轴力变化规律 |
| 5.5.4 围岩和支护结构分担荷载比例 |
| 5.5.5 围岩-支护协同承载作用机理分析 |
| 5.6 模型试验结果与数值模拟对比分析 |
| 5.6.1 围岩位移对比分析 |
| 5.6.2 围岩应力对比分析 |
| 5.6.3 接触压力对比分析 |
| 5.6.4 锚杆轴力对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的科研成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）格构式钢管混凝土球-板型节点风电塔架受力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外风力发电现状 |
| 1.3 风力发电塔架的研究现状 |
| 1.4 格构式钢管混凝土风电塔架结构节点的研究现状 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 格构式钢管混凝土三肢柱风电塔架原型设计 |
| 2.1 设计原则 |
| 2.2 控制指标 |
| 2.3 格构式钢管混凝土三肢柱风电塔架基本参数 |
| 2.4 格构式钢管混凝土三肢柱风电塔架荷载 |
| 2.5 格构式钢管混凝土三肢柱风电塔架内力分析 |
| 2.6 格构式钢管混凝土三肢柱风电塔架校验 |
| 2.6.1 塔柱承载力验算 |
| 2.6.2 刚度验算 |
| 2.6.3 稳定性验算 |
| 2.6.4 腹杆验算 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 球-板型节点风电塔架拟静力试验研究 |
| 3.1 试验目的 |
| 3.2 试件设计 |
| 3.3 球-板型节点平面塔架制作 |
| 3.4 球-板型节点区承载力计算 |
| 3.5 塔架试件基础设计 |
| 3.6 试验方案 |
| 3.6.1 材性试验 |
| 3.6.2 试验装置及加载制度 |
| 3.6.3 量测方案 |
| 3.7 试验结果分析 |
| 3.7.1 试验现象 |
| 3.7.2 P-Δ滞回曲线 |
| 3.7.3 骨架曲线及延性 |
| 3.7.4 强度与刚度退化 |
| 3.7.5 耗能能力 |
| 3.7.6 塔柱柱脚荷载-应变关系 |
| 3.7.7 腹杆内力分析 |
| 3.7.8 塔架节点球台区等效应力分布情况 |
| 3.7.9 梯形节点板等效应力分布情况 |
| 3.7.10 球台压板等效应力分布情况 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 球-板型节点风电塔架非线性有限元分析 |
| 4.1 有限元模型 |
| 4.1.1 材料本构关系 |
| 4.1.2 单元类型与网格划分 |
| 4.1.3 接触处理 |
| 4.1.4 边界条件 |
| 4.2 有限元分析结果与试验结果对比 |
| 4.3 参数拓展分析 |
| 4.4 球柱焊接连接形式参数拓展对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于自抗扰迭代学习控制的中央空调控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 中央空调水系统研究现状 |
| 1.2.2 末端变风量系统控制现状 |
| 1.3 现阶段研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 基于自抗扰的迭代学习控制算法 |
| 2.1 迭代学习控制 |
| 2.2 自抗扰控制 |
| 2.3 迭代扩张状态观测器 |
| 2.4 自抗扰迭代学习控制算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 中央空调负荷预测 |
| 3.1 中央空调结构组成 |
| 3.2 空调负荷预测方法 |
| 3.2.1 空调负荷预测研究现状 |
| 3.2.2 负荷预测法基本原理 |
| 3.3 多元线性回归预测 |
| 3.4 基于自抗扰迭代学习的线性回归预测 |
| 3.5 建筑冷负荷模型建立 |
| 3.6 冷负荷线性回归预测 |
| 3.6.1 线性回归预测模型建立 |
| 3.6.2 冷负荷预测结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 中央空调水系统节能控制 |
| 4.1 冷水机组控制策略 |
| 4.1.1 冷水机组参数设计 |
| 4.1.2 基于冷冻水温度的冷机群控策略 |
| 4.1.3 基于效率与负荷率动态匹配的冷机群控策略 |
| 4.2 冷冻泵控制策略 |
| 4.3 冷却泵控制策略 |
| 4.4 水系统节能控制仿真 |
| 4.4.1 群控策略仿真 |
| 4.4.2 冷冻水变流量控制仿真 |
| 4.4.3 系统节能效果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于自抗扰迭代学习的变风量系统控制 |
| 5.1 变风量系统原理 |
| 5.2 变风量系统工作原理 |
| 5.2.1 变风量系统组成设备 |
| 5.2.2 变风量系统分类 |
| 5.3 变风量系统的控制 |
| 5.3.1 室内温度控制 |
| 5.3.2 风机转速控制 |
| 5.3.3 送风温度控制 |
| 5.3.4 新风量控制 |
| 5.4 变风量末端系统控制仿真 |
| 5.4.1 变风量末端系统建模 |
| 5.4.2 变风量系统特性分析 |
| 5.4.3 算法控制结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 中央空调智能管理系统设计 |
| 6.1 系统硬件设备 |
| 6.2 数据采集系统 |
| 6.3 系统控制逻辑设计 |
| 6.4 系统能效评价 |
| 6.5 空调智能管理系统界面设计 |
| 6.5.1 系统总览 |
| 6.5.2 远程控制及参数设置 |
| 6.5.3 能效评价及运行诊断 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）钢箱梁斜拉桥桁架式纵隔板力学性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 斜拉桥发展概况 |
| 1.1.1 斜拉桥发展概况 |
| 1.1.2 扁平钢箱梁发展及构造特点 |
| 1.1.3 钢箱梁常见病害 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 大跨度斜拉桥钢箱梁受力分析研究 |
| 1.2.2 钢箱梁病害研究及现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 钢箱梁相关研究方法 |
| 2.1 多尺度模型基本理论 |
| 2.1.1 大跨度桥梁多尺度模型基本概念 |
| 2.1.2 多尺度模型模拟方法 |
| 2.1.3 多点约束方程法梁-板单元多尺度模型验证 |
| 2.2 疲劳性能研究基本理论 |
| 2.2.1 疲劳荷载相关参数 |
| 2.2.2 疲劳S-N曲线 |
| 2.2.3 线性疲劳损伤累积理论 |
| 2.2.5 疲劳寿命评估理论 |
| 2.3 施工偏差研究基本原理 |
| 2.3.1 钢箱梁焊接工艺 |
| 2.3.2 钢箱梁焊施工偏差 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 桁架式纵隔板钢箱梁斜拉桥整体受力分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 实际工程背景 |
| 3.1.2 钢箱梁裂纹的类型和分布规律 |
| 3.2 斜拉桥全桥梁单元模型分析 |
| 3.2.1 模型概况 |
| 3.2.2 运营阶段受力状态 |
| 3.3 斜拉桥多尺度模型 |
| 3.4 纵隔板最不利位置 |
| 3.5 三种桁架形式纵隔板应力分布 |
| 3.5.1 纵隔板上节点板区域受力分析 |
| 3.5.2 纵隔板腹杆区域受力分析 |
| 3.5.3 纵隔板下节点板区域受力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 桁架式纵隔板钢箱梁斜拉桥局部受力分析 |
| 4.1 局部细节模型 |
| 4.1.1 不同细节模型概况 |
| 4.1.2 疲劳荷载选取 |
| 4.1.3 模型加载方式 |
| 4.2 纵隔板各疲劳细节横向应力计算结果 |
| 4.2.1 钢管式纵隔板各细节横向应力时程 |
| 4.2.2 槽钢式纵隔板各细节横向应力时程 |
| 4.2.3 角钢式纵隔板各细节横向应力时程 |
| 4.3 纵隔板各疲劳细节纵向应力计算结果 |
| 4.3.1 钢管式纵隔板各细节纵向应力时程 |
| 4.3.2 槽钢式纵隔板各细节纵向应力时程 |
| 4.3.3 角钢式纵隔板各细节纵向应力时程 |
| 4.4 纵隔板疲劳性能分析 |
| 4.4.1 疲劳细节验算 |
| 4.4.2 疲劳寿命评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 设计和施工参数对钢箱梁桁架式纵隔板性能的影响 |
| 5.1 施工偏差对桁架式纵隔板受力性能的影响 |
| 5.1.1 模型概况 |
| 5.1.2 无附加应力状态计算结果 |
| 5.1.3 附加应力状态计算结果 |
| 5.2 几何参数对桁架式纵隔板受力性能的影响 |
| 5.2.1 节点板厚度的影响 |
| 5.2.2 钢管厚度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）数控机床数字孪生自主感知技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3.1 数控机床数字孪生 |
| 1.3.2 数控机床数据轻量化 |
| 1.3.3 数控机床互联通讯 |
| 1.3.4 存在的主要问题 |
| 1.4 论文的研究内容及章节安排 |
| 2 数控机床数字孪生建模与数据采集 |
| 2.1 数控机床大数据成分分析 |
| 2.2 数字孪生建模、映射及数据传输方法 |
| 2.2.1 数字孪生终端建模 |
| 2.2.2 数字孪生自主映射 |
| 2.2.3 数字孪生数据传输 |
| 2.3 基于热度偏好的数字孪生自主同步 |
| 2.3.1 基于热度偏好的数据自主同步 |
| 2.3.2 自主同步算法构架 |
| 2.4 数字孪生存储方法 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 数控机床指令域大数据轻量化 |
| 3.1 信号稀疏性理论 |
| 3.2 稀疏性评价指标 |
| 3.3 数控机床指令域大数据稀疏性质分析 |
| 3.3.1 指令域大数据结构设计 |
| 3.3.2 指令域大数据标识信号稀疏性分析 |
| 3.3.3 指令域大数据状态信号稀疏性研究 |
| 3.4 数控机床指令域大数据压缩算法 |
| 3.4.1 嵌入式小波零树编码理论 |
| 3.4.2 整数嵌入式小波零树 |
| 3.4.3 EZW符号表哈夫曼编码结构 |
| 3.5 算法实现 |
| 3.5.1 EZW压缩算法 |
| 3.5.2 整数EZW压缩算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于指令域大数据的数控机床互联通讯协议 |
| 4.1 系统架构实现 |
| 4.1.1 协议适用设备 |
| 4.1.2 适配器设计 |
| 4.1.3 代理器设计 |
| 4.1.4 客户端(应用系统) |
| 4.2 设备模型设计 |
| 4.3 数据字典设计 |
| 4.3.1 数据字典设计原理 |
| 4.3.2 面向对象的数据字典设计方法 |
| 4.4 数据交互模型 |
| 4.4.1 指令设计 |
| 4.4.2 指令参数设计 |
| 4.4.3 指令域大数据采样通道设计 |
| 4.5 融合RSA算法和AES算法的端对端安全方法 |
| 4.5.1 接入安全 |
| 4.5.2 数据安全 |
| 4.6 数控机床互联通讯协议与主流通讯协议比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 实验验证 |
| 5.1 基于数控机床互联通讯协议的数据采集系统验证 |
| 5.1.1 数控机床互联通讯协议资源消耗测试 |
| 5.1.2 数控机床互联通讯协议系统性能测试 |
| 5.1.3 数控机床互联通讯协议与MTConnect性能测试对比 |
| 5.1.4 验证结论 |
| 5.2 数控机床指令域大数据压缩算法验证 |
| 5.2.1 数控加工中心 |
| 5.2.2 数控车床 |
| 5.2.3 集成验证 |
| 5.3 数控机床互联通讯协议应用验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申报的主要专利 |
| 附录3 博士生期间承担和参与项目 |
| 附录4 主轴电流EZW编码 |
| 附录5 X轴位置整数EZW编码 |
| 附录6 数据类型取值范围 |
| 附录7 智能工厂数控机床车间总线协议标准项目情况 |
| 附录8 中国机床工具工业协会宣传NC-Link |
| 附录9 NC-Link入选工业互联网产业联盟优秀案例 |
（6）风力机塔架结构分析及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 风力机塔架的国内外研究进展 |
| 1.3 近似模型的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第2章 风力机塔架静强度与刚度校核 |
| 2.1 塔架结构简介 |
| 2.2 塔架载荷 |
| 2.2.1 塔架坐标系 |
| 2.2.2 塔架载荷计算 |
| 2.2.3 塔架有限元模型 |
| 2.3 塔架静力学校核 |
| 2.3.1 塔架静强度计算 |
| 2.3.2 塔架刚度计算 |
| 2.3.3 塔架静强度与刚度的有限元计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 塔架动态特性及稳定性分析 |
| 3.1 塔架模态分析 |
| 3.1.1 塔架模态分析理论 |
| 3.1.2 塔架振动方程 |
| 3.1.3 塔架模态分析结果 |
| 3.1.4 不同模型固有频率分析 |
| 3.2 塔架屈曲稳定性分析 |
| 3.2.1 塔架屈曲分析理论 |
| 3.2.2 塔架非线性屈曲分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 塔架响应面模型建立 |
| 4.1 塔架结构优化步骤 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.2.1 试验设计简介 |
| 4.2.2 常用试验设计方法 |
| 4.2.3 塔架最优拉丁方试验 |
| 4.2.4 塔架设计变量灵敏度分析 |
| 4.3 塔架近似模型建立 |
| 4.3.1 近似模型介绍 |
| 4.3.2 塔架响应面模型构建 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 风力机塔架结构优化 |
| 5.1 多目标优化问题 |
| 5.1.1 目标函数 |
| 5.1.2 约束条件 |
| 5.2 塔架结构参数多目标优化 |
| 5.2.1 NSGA-II算法 |
| 5.2.2 塔架优化结果分析 |
| 5.3 门洞结构优化 |
| 5.3.1 门洞近似模型构建 |
| 5.3.2 模拟退火算法 |
| 5.3.3 门洞结构优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的科研成果 |
| 附录 B 参加科研项目情况 |
（7）纵连无砟轨道在温度压力下的上拱稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 概述 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 纵连式无砟轨道的结构特征和常见病害 |
| 1.2.1 纵连式无砟轨道的结构特征 |
| 1.2.2 纵连式无砟轨道的常见病害 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 结构稳定性的研究现状 |
| 1.3.2 纵连式无砟轨道稳定性研究现状 |
| 1.3.3 Ⅱ型板的研究现状 |
| 1.3.4 其他无砟轨道病害的研究概况 |
| 1.3.5 有待进一步研究的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 纵连式轨道稳定性计算的微分方程法 |
| 2.1 轨道板上拱计算的假设变形法 |
| 2.1.1 假设变形法的基本理论 |
| 2.1.2 假设变形法存在的问题 |
| 2.2 轨道板稳定性计算的微分方程法 |
| 2.2.1 力学模型 |
| 2.2.2 轨道板的上拱波形 |
| 2.2.3 不考虑温度力释放时轨道板的上拱平衡路径 |
| 2.2.4 考虑温度力释放时轨道板的上拱平衡路径 |
| 2.3 轨道板上拱稳定性模型试验及理论验证 |
| 2.3.1 轨道板上拱稳定性模型试验 |
| 2.3.2 实测数据与理论计算的对比分析 |
| 2.4 微分方程法与假设变形法的对比分析 |
| 2.4.1 上拱矢度的对比 |
| 2.4.2 上拱弦长的对比 |
| 2.4.3 两种方法的对比总结 |
| 本章小结 |
| 第3章 无损伤时轨道板上拱稳定性的影响因素分析 |
| 3.1 无损伤时轨道板上拱稳定性的主要影响因素及关键参数取值 |
| 3.1.1 轨道板上拱稳定性的主要影响因素 |
| 3.1.2 关键参数取值 |
| 3.2 主体参数影响分析 |
| 3.2.1 轨道板弹性模量的影响 |
| 3.2.2 轨道板厚度的影响 |
| 3.2.3 重力荷载的影响 |
| 3.3 无损伤时各影响因素分析 |
| 3.3.1 力学模型及模型验证 |
| 3.3.2 初始上拱的影响 |
| 3.3.3 假缝的影响 |
| 3.3.4 温度梯度 |
| 3.3.5 钢轨约束 |
| 本章小结 |
| 第4章 宽窄接缝损伤对轨道板稳定性的影响及成因分析 |
| 4.1 力学模型 |
| 4.1.1 窄接缝损伤模型 |
| 4.1.2 宽窄接缝细部模型 |
| 4.2 宽窄接缝损伤对轨道板稳定性的影响 |
| 4.2.1 窄接缝损伤程度的影响 |
| 4.2.2 宽窄接缝整体损伤程度的影响 |
| 4.2.3 窄接缝破损高度的影响 |
| 4.2.4 宽、窄接缝界面开裂的影响 |
| 4.3 宽窄接缝损伤行为分析 |
| 4.3.1 不同混凝土强度下宽窄接缝的损伤行为 |
| 4.3.2 宽窄接缝尺寸的影响 |
| 4.4 宽窄接缝在温度荷载作用下的受力特点 |
| 4.4.1 宽窄接缝的受力状态 |
| 4.4.2 宽窄接缝混凝土强度的影响 |
| 4.4.3 窄接缝宽度的影响 |
| 本章小节 |
| 第5章 纵连式轨道板在温度压力作用下的频率分析 |
| 5.1 受压杆的刚度矩阵及简单约束下的振动频率 |
| 5.1.1 受压杆的刚度矩阵 |
| 5.1.2 受压杆在纵向力作用下的频率特性 |
| 5.2 轨道板在温度压力作用下的垂向振动模型及模型验证 |
| 5.2.1 力学模型 |
| 5.2.2 有限元法求解振动频率 |
| 5.2.3 无砟轨道落锤试验及力学模型验证 |
| 5.2.4 对比分析 |
| 5.3 轨道板在上拱过程中的振动特性 |
| 5.3.1 上拱前轨道板的振动特性 |
| 5.3.2 上拱过程中轨道板的频率变化 |
| 5.3.3 温度梯度的影响 |
| 5.3.4 假缝的影响 |
| 5.3.5 基础刚度的影响 |
| 5.4 不发生上拱时轨道板的振动特性 |
| 5.4.1 脱空长度的影响 |
| 5.4.2 温度压力的影响 |
| 5.5 基于稳定性的轨道板频率限值研究 |
| 本章小结 |
| 第6章 轨道板上拱的控制措施研究 |
| 6.1 预防措施及预警 |
| 6.1.1 涂刷隔热涂料 |
| 6.1.2 结构优化 |
| 6.1.3 轨道板上拱预警 |
| 6.2 整治措施 |
| 6.2.1 整治方法 |
| 6.2.2 整治方案 |
| 6.3 销钉锚固方案优化研究 |
| 6.3.1 销钉布置方案分析模型 |
| 6.3.2 销钉锚固对宽窄接缝损伤的影响 |
| 6.3.3 销钉锚固对轨道板稳定性的影响 |
| 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 一、结论 |
| 二、展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
（8）“SRFT”型游乐设备转动架的力学特性研究及结构设计优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 游乐设备的发展现状 |
| 1.1.2 论文研究意义 |
| 1.1.3 结构动态特性分析技术 |
| 1.1.4 灵敏度分析的研究 |
| 1.1.5 结构优化设计的研究 |
| 1.2 论文主要研究内容 |
| 1.3 论文研究的主要技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 转动架系统力学性能分析 |
| 2.1 “SRFT”型游乐设备相关构造 |
| 2.1.1 整体布局 |
| 2.1.2 转动架结构 |
| 2.2 转动架桁架系统力学分析 |
| 2.2.1 悬臂力学分析 |
| 2.2.2 弓杆力学分析 |
| 2.3 转动架有限元模型 |
| 2.4 转动架静力学分析 |
| 2.4.1 主要工况 |
| 2.4.2 运行状态主要载荷及约束条件 |
| 2.4.3 运转状态主要工况 |
| 2.4.4 转动架静力学分析 |
| 2.4.5 分析结果评判 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 转动架动态特性研究 |
| 3.1 基于ANSYS Workbench的转动架模态分析 |
| 3.1.1 模态分析的基本假设 |
| 3.1.2 模态分析理论 |
| 3.1.3 模态分析步骤 |
| 3.1.4 转动架模态分析 |
| 3.2 转动架的谐响应分析 |
| 3.2.1 谐响应分析理论 |
| 3.2.2 谐响应分析的三种求解法 |
| 3.2.3 基于ANSYS Workbench的转动架谐响应分析 |
| 3.2.4 转动架外部激振分析 |
| 3.3 转动架的线性屈曲分析 |
| 3.3.1 线性屈曲理论 |
| 3.3.2 转动架线性屈曲分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于BP神经网络的转动架灵敏度分析 |
| 4.1 灵敏度分析 |
| 4.1.1 局部灵敏度分析法 |
| 4.1.2 全局灵敏度分析 |
| 4.2 人工神经网络简介 |
| 4.2.1 神经元模型 |
| 4.2.2 BP神经网络 |
| 4.2.3 BP神经网络的学习算法 |
| 4.3 试验设计 |
| 4.4 构建转动架BP神经网络模型 |
| 4.4.1 GDX法映射能力验证 |
| 4.4.2 神经网络模型误差验证 |
| 4.5 转动架设计变量灵敏度分析 |
| 4.5.1 Isight软件 |
| 4.5.2 描述性抽样法 |
| 4.5.3 基于Isight的转动架灵敏度分析 |
| 4.5.4 灵敏度分析结果 |
| 4.6 本章小节 |
| 第5章 转动架结构设计优化 |
| 5.1 近似数学模型 |
| 5.1.1 响应面近似模型 |
| 5.1.2 径向基函数神经网络模型 |
| 5.1.3 Kriging近似模型 |
| 5.2 转动架轻量化设计 |
| 5.2.1 建立优化的近似模型 |
| 5.2.2 转动架结构的轻量化 |
| 5.3 转动架6σ质量分析 |
| 5.3.1 设计变量分布水平 |
| 5.3.2 6σ质量分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（9）导轨型面误差自动检测技术与装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 导轨型面误差检测技术研究现状 |
| 1.2.1 导轨型面传统检测方法 |
| 1.2.2 导轨型面误差检测装置研究现状 |
| 1.2.3 现阶段导轨型面误差检测存在的主要问题 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本课题主要研究内容 |
| 2 导轨型面误差自动检测方法研究 |
| 2.1 导轨型面误差检测方案设计 |
| 2.1.1 基于非接触式坐标测量的检测方法 |
| 2.1.2 激光三角位移传感器测量原理 |
| 2.1.3 基于激光三角位移传感器的测量方案设计 |
| 2.2 激光扫描导轨单个横截面的分析 |
| 2.2.1 导轨横截面过程分析 |
| 2.2.2 导轨横截面侧边数据处理过程分析 |
| 2.2.3 导轨横截面滚道半径及圆心算法分析 |
| 2.3 导轨型面误差检测指标的计算方法 |
| 2.3.1 导轨型面误差坐标转换关系的建立 |
| 2.3.2 导轨型面误差检测指标的计算公式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 导轨型面滚道圆弧参数检测方案的试验验证 |
| 3.1 试验条件 |
| 3.1.1 试验准备工作 |
| 3.1.2 试验平台介绍 |
| 3.1.3 试验工装设计 |
| 3.2 .测量系统精度仿真分析 |
| 3.3 高精度圆棒的测量试验 |
| 3.3.1 试验目的 |
| 3.3.2 高精度圆棒测量试验过程及结果分析 |
| 3.4 导轨型面滚道尺寸测量试验 |
| 3.4.1 导轨型面滚道测量试验 |
| 3.4.2 传感器入射光线偏转角度试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 导轨型面误差自动检测装置设计 |
| 4.1 检测装置的功能要求和性能指标 |
| 4.2 检测装置机械结构设计 |
| 4.2.1 被测导轨固定装置结构设计 |
| 4.2.2 测量系统结构设计 |
| 4.2.3 Y向移动系统设计 |
| 4.2.4 Z向移动系统设计 |
| 4.2.5 床身结构设计 |
| 4.3 导轨型面误差自动检测装置测控系统设计 |
| 4.3.1 测控系统总体设计 |
| 4.3.2 测控系统硬件设计模块介绍 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 导轨型面误差自动检测装置精度分析 |
| 5.1 机械精度概述 |
| 5.2 检测装置测量原理误差分析 |
| 5.2.1 激光三角位移传感器测量误差 |
| 5.2.2 光栅尺测量误差 |
| 5.2.3 阿贝误差 |
| 5.3 检测装置制造误差 |
| 5.3.1 被测导轨定位基准面制造误差 |
| 5.3.2 Y向移动系统制造误差分析 |
| 5.4 检测装置功能部件安装误差 |
| 5.4.1 传感器安装误差 |
| 5.4.2 光栅尺安装误差 |
| 5.5 检测装置总体精度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究成果 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）基于虚拟样机的JH180型挖掘机工作装置分析及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 虚拟样机技术发展状况 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 2 JH180型液压挖掘机工作装置建模及其性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工作装置三维模型 |
| 2.3 工作装置挖掘过程及能耗分析 |
| 2.4 工作装置受力分析 |
| 2.5 工作装置运动学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于改进遗传算法的JH180挖掘机工作装置优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 遗传算法理论 |
| 3.3 基于改进遗传算法的工作装置优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于ADAMS的工作装置运动学及动力学分析 |
| 4.1 工作装置ADAMS建模 |
| 4.2 工作装置运动学分析 |
| 4.3 工作装置动力学分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于ANSYS的工作装置静力学及模态分析 |
| 5.1 基于ANSYS的工作装置力学分析 |
| 5.2 基于ANSYS的工作装置模态分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要成果 |
| 学I立论文数f集 |
四、最不利工况下大型数控机床主轴的强度计算（论文参考文献）
- [1]深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究[D]. 任明洋. 山东大学, 2020
- [2]格构式钢管混凝土球-板型节点风电塔架受力性能研究[D]. 张军. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [3]基于自抗扰迭代学习控制的中央空调控制策略研究[D]. 陆诗莹. 华南理工大学, 2020(02)
- [4]钢箱梁斜拉桥桁架式纵隔板力学性能分析[D]. 李治. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]数控机床数字孪生自主感知技术研究[D]. 惠恩明. 华中科技大学, 2020
- [6]风力机塔架结构分析及优化研究[D]. 张璐. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]纵连无砟轨道在温度压力下的上拱稳定性研究[D]. 刘笑凯. 西南交通大学, 2019(06)
- [8]“SRFT”型游乐设备转动架的力学特性研究及结构设计优化[D]. 唐林. 西南交通大学, 2019(03)
- [9]导轨型面误差自动检测技术与装置研究[D]. 陈子健. 南京理工大学, 2019(06)
- [10]基于虚拟样机的JH180型挖掘机工作装置分析及优化[D]. 王保垒. 山东科技大学, 2018(03)