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[硕士论文] 殷玉章
交通运输规划与管理 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:城市公共交通推动着城市的快速发展,使得人们的生活水平越来越好,交通需求越来越高,出行更方便、更安全、更舒适。当下,城市公共交通一体化不够完善,各种交通方式相互竞争,私家车数量剧增,交通拥堵严重。同时伴随有尾气排放导致环境污染,停车难等问题。因此,鉴于交通拥堵、环境污染、公交效率低等各种问题,协调优化城市轨道交通与常规公交显得尤为重要。建设城市轨道交通为主体,常规公交为支线的交通发展模式:发挥优势、弥补不足、避免竞争,增强城市公共交通的衔接效率。
  城市轨道交通与常规公交的协调,影响因素众多,涉及面广。本文主要介绍协调的三个关键技术:站点协调、线网协调和运营协调。然后重点从线网方面,研究分析接运公交的设计,构建优化模型,并用遗传算法求解。
  (1)基本理论概述。首先分析对比城市轨道交通和常规公交的交通特性,以各自的交通特性对两种交通方式进行功能定位。其次,讨论城市轨道交通与常规公交协调的内涵和特性。最后,对比分析两种交通方式的客流规律,以及影响乘客出行选择的内、外因素。
  (2)协调关键技术。首先分析影响城市轨道交通与常规公交协调的内、外因素。然后,分析了城市轨道交通与常规公交协调的关键技术:站点协调、线网协调、运营协调。站点协调,主要讨论了换乘枢纽分类、换乘布局模式和站点选址;线网协调,主要分析了轨道交通吸引范围、线网协调流程和线路调整;运营协调,则主要研究了运营协调的原理和运能匹配。
  (3)接运公交设计。从线网协调方面研究接运公交网络优化问题。首先分析了接运公交站点、首末站点的选取。其次,构建多目标优化模型:社会出行时间最小、公交企业效益最大、接运线路最少。最后,分析比较主要的五种现代优化算法,并选择遗传算法求解该模型,对遗传过程进行详细介绍。
  (4)实例分析。首先分析西安市轨道交通和常规公交发展状况,并调整有问题的公交线路。最后,以通化门和康复路两个轨道交通站,以及影响范围内的12个公交站点为实例,分析优化模型和遗传算法的可行性。
[硕士论文] 陈俊龙
机械制造及其自动化 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:卡箍是连接带沟槽的管件、阀门以及管路配件的一种连接装置,沟槽式卡箍管接头是一种新型管道接头,是在管材、管件等管道接头部位加工成环形沟槽,用卡箍件、橡胶密封圈和紧固件等组成的套筒式快速接头。卡箍管件连接技术的应用,使复杂的管道连接工序变得简单、快捷、方便,使管道连接技术得到突破性发展。目前,国内卡箍的设计存在依赖参照国外产品资源、对产品的改进依靠实践中出现的问题、新型产品结构的开发盲目性很大、卡箍结构较小很难实现试验检测等问题。因此,立足于现有结构,利用有限元分析方法获得卡箍的受力特性,对卡箍结构进行合理改进极为重要。
  本文在国内外对沟槽式卡箍管接头研究的基础上以DN80重型刚性沟槽卡箍为原型,利用SolidWorks建模软件完成实体模型的建立,以.x_t格式输出导入到ANSYS进行有限元模型的建立,完成了卡箍结构的应力分析,获得了卡箍应力分布情况,由应力云图看出最大应力点MX及应力较大的区域均出现在螺栓固定平台与弧形壳体的交界处附近,并且得出卡箍的最大应力与其受到内压呈线性增加关系;由应力云图还看出,该卡箍沿轴向布置的加强筋所受到的应力值均较小,而沿周向布置的加强筋应力值较大,但从整体上看,肋板的设计并未有效的增加结构的整体强度。
  采用两参数的Mooney-Rivlin材料模型模拟卡箍密封圈橡胶材料的非线性行为,通过建立与密封圈之间的接触对实现与橡胶的接触非线性模拟,完成了卡箍与密封圈非线性接触分析,得出密封圈的最大应力区域均出现在内壁弯曲处,由密封圈与卡箍及管道接触面上的接触应力均大于所受到的液体压力判定出密封圈能够保证密封效果,并得出密封性能随着管道内液体压力的升高而增强;对比未考虑与密封圈接触时卡箍最大应力,发现密封圈能够减小卡箍受力,而且内压越大最大应力减小越多。在以上研究的基础上,建立以卡箍肋板所在的环形区域为拓扑优化区域的有限元模型,完成了卡箍肋板区域的拓扑优化分析。根据优化分析与结构分析结果经过反复的结构优化设计,设计出了具有新型加固结构的卡箍,通过验证分析,证明了新型卡箍结构应力分布更加均匀,整体可靠性更高,新型卡箍加固结构在使用了原肋板结构约66%的材料的基础上,获得了比原结构更高的可靠性。
[硕士论文] Kur John Aleu
Traffic and Transportation(Railway Operation and Management) 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:南苏丹政府正在构建国家交通基础设施网络。该网络拟通过构建连接城市的公路网络以及与边境相连的铁路网络来提高地区的连通性。由于南苏丹地处内陆,因此该交通的互联互通将对提高地区间、国际间的经济贸易具有重要的战略意义。为给协助这一国家发展计划的实现,本文将从规划战略的层面提出以一种多目标路网规划决策工具,该工具同时考虑了公路网和铁路两种方式来模拟国家基础设施路网发展规划。本文采用基于Logit模型的随机流量分配技术将虚拟流量加载到规划路网上并通过最终采用排序模型将连接各OD的备选路线进行排序以寻找时运输成本、碳排放(环境影响指标)和投资最小的方案。上述因素构成了在国家交通运输网备选线路中筛选可行线路以及确定线路建设优先级的决策基础。
  文中假定的路网包含四个通道,两个货运起点和两个货运终点。全网共有14条备选线路,其中12条是公路,2条是铁路。经过计算,5条线路被排除,因此最终优化后的建设方案中包含9条线路。
[硕士论文] 裘益
交通运输工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:随着“一带一路”的提出以及中欧、中亚班列的开通,集装箱海铁联运被越来越多的人关注并重视,呈现出蒸蒸日上的发展势头,前景一片光明。集装箱港口换装作业是海铁联运系统的重要组成部分,换装方式直接影响了集装箱海铁联运的效率。对集装箱海铁联运换装方式进行比较研究,选择更为高效、合理的换装方式,对于今后海铁联运的发展具有重要的参考价值。
  本文首先介绍了海铁联运的概念、发展现状及趋势,针对传统集装箱海铁联运吊装方式作业时间长、能耗大、衔接差等缺点,提出一种依托铁路轮渡进行的集装箱海铁联运“滚装方式”。接着对吊装和滚装两种集装箱换装方式分别进行了详细的阐述,包括作业流程、作业效率影响因素等,并重点介绍了铁路轮渡这种滚装方式的系统架构。根据两者之间的差异以及各自的特点,采用定性和定量结合的方式,建立了对比研究的评价指标体系。对于定量指标一一建立测算模型,并根据我国港口实际情况进行实例测算;对于定性指标进行合理的分析比较。最后利用层次分析法和证据推理法相结合,对两种换装方式进行一个总体的评价。研究结果表明,两种换装方式各有利弊,而总体评价后发现,在当下我国倡导绿色经济的大环境下,滚装方式会更优于吊装方式,具有很强的可行性。
  本文丰富了我国集装箱海铁联运换装方式方面的研究,具有良好的理论意义和实践价值。为我国多式联运的发展、“一带一路”的建设以及今后“中韩”、“中日”等铁路轮渡建设提供了一定的参考。
[硕士论文] 牛炜
仪器仪表工程 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,我国大拖车数量呈现爆炸式增长,大拖车的运输能力极大地提高了运输货物效率,但随之而来的却是超载和超速等一系列违法现象。严峻的安全隐患也客观上要求我们设计出可靠安全的系统,方便我们实时的跟踪大拖车的运输情况。随着我国信息技术的不断普及应用,使得GPS,GSM,GPRS无线通讯的有机结合变得越来越现实,系统的设计能够实时的了解车辆的行驶状态。车辆监控系统适时的将采集到的各种数据信息如车速、轴温、刹车温度、胎压,刹车的机动性能、用户互动等信息,加以挖掘处理从而能够得出非常具有实用价值的信息,能够大大提高客户服务水平,保证运行安全。
  针对大拖车的环境状况,首先介绍了当前国内外大拖车运输的现状,分析了现有车辆监控系统在运输上的缺陷,和详细介绍了系统实现的功能,并从硬件和软件两个角度进行论述。
  本设计采用GSM/GPRS技术,设计一个能够远距离的检测大拖车行驶安全状态的系统,通过采集各种所需要的数据信息如车速、轴温、刹车温度、胎压,刹车的机动性能等各种车辆安全信息,在服务端监测车辆的运行状态和对相应的措施进行处理,进而完善和优化系统,从而能够使其系统做出比较良好的实用信息,使其能够为整个车辆信息监测系统做出贡献,实现可靠的安全检测。文章从以下几个方面叙述设计的流程,从各方面进行详细的介绍,本系统包括了三个主要方面:
  (1)车辆性能的数据采集。在整个电路设计中,将车辆的位置信息、轴温、刹车片温度和厚度、胎压和车温等多个模块进行实时的数据采集和分析,在电路设计上选择合适的芯片和设计良好的电路系统。
  (2)车辆信息的处理和传输。该部分从选择处理芯片及远距离的通信模块进行介绍,在终端中将得到的数据进行组包,然后通过远距离的通信模块将数据传输到服务端。
  (3)信息显示。本模块的核心在于通过采集到的车辆定位信息和车辆安全状态信息,通过visual studio中的图形化界面设计,设计车辆安全信息界面,显示当前车辆的运行状况,并能够根据用户需要方便地提取出指定时间段的运行轨迹。通过对车辆的准确定位,以及再现车辆运行轨迹,从而能够为制定科学、优化的调度管理方案提供非常重要的依据支撑。
  本系统具有双向传递数据的特点,并进行无线远程监控。此无线监控系统包括监控中心和远程监控终端。远程监控终端包括:车载系统;通信模块;多种数据采集模块。监控中心:主要采用visual studio来开发软件程序。
[硕士论文] 苏志豪
交通运输工程 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济全球化和贸易一体化的推进,集装箱运输逐渐成为国际贸易主要的运输手段。然而,集装箱空箱调运成本在整个集装箱运输过程中占据较大的成本比重。为了获得更多的利润空间,班轮公司通常通过资源共享、加强合作、提高资源利用率来解决空箱调运成本较高的问题,从而科学合理地控制成本费用。
  本文在介绍空箱调运基本流程、分析空箱产生原因的基础上,结合共享经济理念,提出基于共享经济理念的空箱调运模式。首先,构建空箱调运资源共享平台,为共享经济体内成员提供空箱闲置资源和舱位闲置资源,并向资源需求方收取一定的平台费用。本文明确班轮公司基于资源共享平台调运空箱的四种途径,即通过自有运力调运空箱、通过第三方公司租赁空箱、通过资源共享平台获取闲置空箱以及通过资源共享平台租用闲置舱位调运空箱;其次,在充分考虑船舶运力限制以及港口空箱堆存能力限制等约束的基础上,本文以决策期内共享经济体成员获取空箱的成本最小为目标,建立基于资源共享平台的空箱调运优化模型;然后,基于改进的模拟退火算法求解模型,并根据问题和模型的特点设计编码方式、初始解生成策略、新个体产生策略以及个体修复策略;最后,通过比较分析共享与非共享两种模式下的成本费用,验证模型和算法的有效性和适用性,证明基于共享经济理念的空箱调运模式可以为整个共享经济体节省成本费用。
  本文在众多学者研究成果的基础上,不仅在理论上弥补了将共享经济理念应用于集装箱运输等相关研究的不足,也为空箱调运资源共享平台的建立、空箱调运问题提供了决策支持。
[硕士论文] 王提倡
工商管理 大连海事大学 2018(学位年度)
摘要:越南作为一个新兴的发展中国家,最近几年经济发展迅速,正处于跃起腾飞的阶段,成为外国投资的热土。中国这几年借着“一带一路”的东风,基建,能源建设,交通运输等产业陆续的进入越南市场。这些项目的核心部件很多是从中国等其他国家出口到越南的重大件货物,它们重量重,体积大且不规则,因此确保重大件货物的运输安全,提高运输的效率就显得尤为关键。本文将依据越南的实际情况,综合运用中国和欧美国家关于重大件运输的一些经验,对越南的重大件货物运输的模式研究和优化,制定出最优化的运输方案。
  本文详细论述了重大件货物的一些基本特征,在越南的影响力因素,运用层次分析法,结合越南TT水泥生产线重大件货物运输的案例,对重大件货物运输方案进行分析研究,并提出相应的解决办法。
  本文主要包括以下几个部分:
  (1)重大件货物运输方案设计相关理论概述。简单介绍文中所需相关理论概念。
  (2)X公司越南重大件货物运输候选方案设计与分析。详细介绍X公司对越南重大件货物运输的需求,列出相关方案并对方案进行分析。
  (3)X公司越南重大件货物运输候选方案的评价。运用理论对方案进行分析评价。
  (4)X公司越南重大件货物运输候选方案的实施。从商务方案的角度对方案再进一步分析总结。
  (5)结论与展望。通过实例证实了该模型在越南重大件货物运输的路线选择中具有很好的实用性,也为越南的重大件货物运输积累了经验。
[博士论文] 吴文婧
防灾减灾工程及防护工程 大连理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济的快速增长与人民的生产生活需求日益增多,管道结构被广泛应用于液态、气态物资的长距离运输工程,在我国基础建设以及经济发展中发挥了重要作用。然而,管道在施工及服役阶段承受的建筑荷载、超载车辆、海底涡流、地震、撞击等复杂荷载将严重影响管道的使用寿命,引起管道失效。管道的突然失效将严重危害人民的生命财产安全,因此,需要建立有效的管道结构状态识别方法揭示管道在复杂荷载情况下的实时结构响应。以管道的实时结构响应为依据,实现管道失效形式的有效识别,并以此为依据评价管道结构状态,实现管道失效预警及剩余承载力的评估,便于管道运行维护与灾害预防工作的开展。本文采用有限元模型与模型试验相结合的验证方法,基于分布式传感监测技术系统研究管道变形及局部裂纹失效情况下管道的结构响应,提出一种管道结构状态识别方法。具体研究工作如下:
  绪论部分首先阐述了管道结构分布式监测和结构状态识别的研究意义,着重介绍了管道变形及局部裂纹的产生原因及其引起的管道失效形式。回顾并总结了近几十年来管道结构检测技术的国内外研究情况,详细介绍了管道结构状态监测与识别方法的使用条件和优缺点。根据国内外基于分布式光纤传感技术的管道结构状态监测研究,针对管道变形及局部裂纹失效问题给出了本文的主要研究内容和研究思路。
  在管道的运行阶段,管道内部温度及压力变化将引起管道整体屈曲失效,造成石油、天然气等运输物资的泄露。因此,第二章基于连续式管道整体屈曲机理,提出了管道整体屈曲失效模式的监测识别方法,用于定量识别管道整体屈曲的产生及发展过程。基于分布式光纤监测方法提取管道弯曲应变,识别屈曲形状并建立管道屈曲变形重构算法,实现管道前、后屈曲行为的定量识别。采用数值模型和模拟试验验证提出的管道整体屈曲失效形式的监测识别方法的可行性。管道位移的重构曲线与数值模拟结果及试验监测结果的对比表明:提出的方法可定量识别管道整体屈曲的产生及发展过程。
  在管道的铺设及运行过程中,地面超载及土体沉降等情况导致分段式管道产生管口拉脱及过大转角等失效问题,对国家经济建设及人民的生产生活造成严重影响。由于分段式管道的结构特殊性,无法采用提出的连续型管道整体屈曲的监测方法进行分布式监测识别。因此第三章针对分段式管道弯曲变形引起的管口结构响应,提出了一种分段式管道弯曲失效结构状态监测识别方法。通过分段式管道结构状态的参数敏感性分析确认修正项,采用管道弯曲应变监测值作为响应目标函数,结合有限元参数识别方法反演管口结构状态,进而在无需监测管口变形的情况下实现管身与管口结构状态的定量识别。在管道整体屈曲失效监测方法基础上,建立了分段式管道在位状态的分布式应变监测方法。通过全尺寸管道加载试验验证该方法监测上部荷载或地基沉降作用下分段式管道结构响应的可行性。
  由于荷载、老化和疲劳等因素,管道易出现局部微小裂纹。在交变应变及时间的影响下微小裂纹扩展将造成管道断裂失效。管道的局部裂纹通常表现为局部应变异常及结构的非线性振动特性,第四章基于该特点提出了一种基于分布式光纤传感系统的管道局部裂纹识别方法。针对静态管道裂纹定位识别问题,首先通过应变异常位置识别管道的局部裂纹,随后结合应变传递原理实现静态下管道裂纹的定量分析。针对动态管道裂纹定位识别问题,结合“呼吸”裂纹的弱非线性振动特性定位动态管道的微小裂纹,并根据谐波分量的变化定量识别裂纹的开展过程,实现动态下管道裂纹位置及程度的识别,为实际工程中管道的局部裂纹监测问题的研究奠定基础。
  最后,对本文的研究工作进行总结和归纳,并对今后的研究工作进行了展望。
[硕士论文] 王宁
机械电子工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国经济高速发展和汽车保有量剧增,交通拥堵已成为制约我国城市发展的重要问题。为了解决交通拥堵问题,我国大中型城市纷纷开始建设地铁、轻轨等轨道交通系统。轨道交通线路多依托城市最主要的客流走廊进行布设,与大量常规公交线路共线或交叉,产生了客流的竞争与合作。为优化客流组织,提高输送效率,轨道交通的常规公交接运问题成为重要研究课题之一。
  非均衡路网是指在物理上分布不均匀的城市路网,多分布在受自然环境影响较大的带型、山地型城市。由于路网物理分布的特殊性,这类城市的拥堵问题更为突出,其轨道交通的线路规划以及公交接运问题也有其独有特性。因此,针对这类路网特点,开展轨道交通的接运公交线路优化研究,对城市公交一体化构建、提高公交系统整体效率和服务水平、缓解交通拥堵都显得极为重要。
  本文分析对比了轨道交通与常规公交的特性。结合非均衡路网概念形态和路网特征,明确了其对轨道交通接运公交线路优化问题的影响因素,引入道路阻抗系数,以乘客时间成本和公交公司运营成本最小为组合目标,建立了多目标优化模型,并选取NSGA-Ⅱ多目标遗传算法求解。结合模型特征,对算法进行了优化并通过了标准算例验证。根据非均衡路网特征设计了小规模轨道交通接运公交线路优化的对比验证算例,使用优化的NSGA-Ⅱ多目标遗传算法求解,验证了模型的准确性。最后对典型的非均衡路网城市兰州市进行了实例研究,选取路网“蜂腰路段”部分,使用论文研究的模型与算法,以路网中兰州地铁一号线四个站点与周边36个大客流公交站点为基础,对公交接运线路优化进行了仿真验证。对比分析结果表明,优化线路有效避让了阻抗系数较高的道路,提升了接运能力,实现了较优化布局。
[硕士论文] 梅连朋
机械工程 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:连续玻璃纤维增强聚乙烯复合管(CGF-RTP)是一种全新的增强热塑性塑料管。该复合管以高密度聚乙烯为内管,以连续玻璃纤维增强聚乙烯复合带(CGFR-PECT)为增强层正反方向缠绕在内管上,以高密度聚乙烯为外包覆层,并经特殊工艺处理牢固结合为一体。该复合管具有较高的耐压性能、优良的物理性能以及可靠的连接性能,应用空间和市场前景十分广阔。然而,作为一种新型的复合管,目前对其相关技术的研究国内外鲜有文献报导。本文开展该复合管力学性能的分析与研究,对该复合管的安全使用、结构优化设计、降低成本具有重要意义。
  为突出主要因素,简化数学模型,本文首先对CGF-RTP的管道结构及其材料做出基本假设。运用复合带弹性参数求解公式求出连续玻璃纤维增强聚乙烯复合带(CGFR-PECT)的弹性参数,并根据复合带中玻璃纤维和HDPE所占的比例求出其拉伸强度。通过拉伸实验,验证了所求复合带拉伸强度的准确性,同时也分析出了玻璃纤维在复合带承受拉伸载荷时的贡献程度。
  根据CGF-RTP的结构特征,在弹性力学基本方程基础上建立了其力学性能的数学模型。运用有限元分析软件ANSYS,模拟分析了CGF-RTP在内压载荷下的受力状态。对CGF-RTP在不同内压载荷下进行应力分析,研究发现,增强层的主应力随着内压载荷的增大呈线性增长,且内层主应力增长的速度要大于外层。对CGF-RTP在同一内压载荷下进行应力分析,研究发现,增强层的受力远大于内外层HDPE且内层增强层的受力要大于外层增强层,同时还发现,增强层的环向应力和轴向应力由内到外呈线性递减。
  以内增强层首先失效从而导致外增强层随之失效为失效模式,提出了CGF-RTP的失效准则;以增强层同时断裂失效而导致管道失效为失效模式,推导出了CGF-RTP的爆破压力理论公式。对CGF-RTP进行常温爆破试验,将试验结果分别与通过失效准则和爆破压力理论公式得到的管道爆破压力值进行对比,对比发现,通过失效准则得到的爆破压力值与试验结果吻合较好,证明所提出失效准则与相关失效模式的合理性。对CGF-RTP的爆破压力理论公式进行修正,并验证了修正后的CGF-RTP爆破压力理论公式的正确性。
  对CGF-RTP的环刚度进行定义,提出其环刚度测试的实验方法。运用ANSYS对CGF-RTP的环刚度进行模拟计算,并在此基础上,对比分析CGF-RTP和相同几何尺寸的聚乙烯实壁管的环刚度,同时分析了不同增强层层数和缠绕角度对管道环刚度的影响。研究表明:复合带可以有效地提高管道环刚度,且随着增强层层数的增加,管道环刚度越来越大;在45°到55°范围内,随着增强层缠绕角度的增大,管道环刚度越来越小,且呈线性关系。对CGF-RTP进行环刚度试验,验证了CGF-RTP环刚度有限元分析结果及其相关结论的可靠性。
[硕士论文] 郭建超
计算机技术 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:地下管道是石油、天然气等能源长距离输送的主要工具,在国民经济发展中发挥重要作用。管道腐蚀和破损等问题严重影响管道输送效率,造成资源浪费,预防管道腐蚀显得尤为重要,常见的管道防腐措施是管道的管体涂抹防腐层。防腐层能防止和减缓埋地管道的腐蚀,定期检测、评估管道防腐层可以及早发现管道问题,降低管道事故发生率。地下管道检测系统一般由发射和接收两部分组成,发射部分主要产生施加到管道的正弦波定位检测信号和交流腐蚀检测信号;接收部分主要检测定位检测信号和腐蚀检测信号的衰减情况,以评估管道防腐层破坏程度及定位破损点。
  论文基于ARM架构Cortex-M3内核的微处理器STM32F103对地下管道检测系统发射电路进行了研究与设计,发射电路分为电源电路、交变电流电路、正弦波电压发生电路、人机交互电路四部分。
  1.电源电路以电流型PWM(Pulse Width Modulation)控制芯片UC3842作为主控芯片设计开关电源,实现将220V市电转换成48V、15V、5V系统需要的直流工作电压。
  2.交变电流电路采用SPWM逆变技术和PID控制技术输出产生频率为4Hz,幅值分别为100mA、300mA、600mA、1A、2A、3A的稳定交变电流信号,用于地下管道防腐层腐蚀性检测及防腐层破损点定位。
  3.正弦波电压发生电路采用STM32F103微处理器的DAC(Digital to Analog Converter)数字模拟转换功能产生频率为4Hz、128Hz、640Hz正弦波电压信号,经过低通有源滤波电路和OCL功率放大电路进行滤波和功率放大,输出产生用于管道定位的正弦波电压信号。
  4.人机交互电路由输出模式选择、LED故障指示灯、LCD液晶屏显示和触摸控制等电路组成。
  通过仿真测试,地下管道检测系统发射电路既能产生输出频率为4HZ,电流值分别为100mA、300mA、600mA、1A、2A、3A的稳定交变电流信号,又能够产生频率为4Hz、128Hz、640Hz正弦波电压信号,实现了地下管道检测系统发射电路的基本功能。电路性能稳定、成本低,为相关产品的国有化做了有益的探索。
[硕士论文] 王项
交通运输工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:目前,随着经济的发展和社会的进步,我国城市化进程不断加快,城市建设飞速发展,作为城市基础设施的各种地下管道工程发展尤为迅速。沟槽回填是地下管线施工非常重要的施工工序,但利用机械回填和夯实等常规方法进行沟槽回填施工,往往不能保证胸腔部分的压实质量,容易引起路基不均匀下沉从而影响管道和道路的正常使用。位于黄河冲积平原的银川属于沙土地区,沟槽回填问题尤为严重。因此,针对银川市的地质地貌特性,对风积沙的工程特性进行研究,寻求一种既能使资源得到合理利用,又能保证沟槽回填质量的新方法显得十分重要,本文研究水沉法在银川市六盘山西路沟槽回填工程中的应用具有重要的现实意义。
  本文首先基于沟槽回填使用的风积沙填料和施工方法的分析,指出了目前存在的问题,提出了一种沟槽回填施工的新方法——水沉法;通过深入研究六盘山西路工程概况和银川市的工程地质特性,确定了风积沙作为沟槽回填填料的可能性。接着,通过室内实验和现场试验,分析了银川市六盘山西路风积沙的工程特性,包括风积沙的物理特性和力学特性,以及风积沙的压实性和压实后的稳定性,通过风积沙重型击实试验和振动台试验,确定了风积沙的最大干密度。然后,系统分析了水沉法的基本工作机理,研究了水沉法的适用条件。再后,结合工程实际,研究了水沉法沟槽回填施工工艺及质量检测方法,通过试验段的设置,研究确定了风积沙的虚铺厚度、虚铺系数及施工工艺流程;通过对三种压实度检测方法的对比分析,研究确定了六盘山西路沟槽回填工程的压实度检测方法。最后,将水沉法施工工艺运用到银川市六盘山西路沟槽回填工程中去,结果表明水沉法施工工艺能保证工程质量,实用且效果好。
  本文以银川市六盘山西路沟槽回填工程为研究对象,系统地阐述了水沉法的原理及施工工艺,为风积沙地区沟槽回填引入了一种新颖的施工方法,研究成果对其它风积沙地区沟槽回填工程有一定的指导和借鉴作用。
[硕士论文] 张宇
控制科学与工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:微小泄漏信号检测对于预防泄漏事故、保证安全生产具有重要的实际意义。目前,超声波泄漏检测方法因其非介入式、检测灵敏度高等特点被广泛应用。针对管道泄漏超声信号与局部放电超声信号的检测,本文设计并实现微小泄漏信号的超声检测系统,主要工作有:
  1、设计并实现了微小泄漏信号超声检测系统的硬件电路和软件模块。硬件电路主要包括微小泄漏信号调理模块、外差法降频以及功放模块、ADAS3022模数转换模块、LCD显示触摸控制模块以及检测系统的接口模块等。软件模块主要包括ARM端控制AD9833产生外差法本振信号、控制ADAS3022模数转换以及LCD显示等功能,DSP端的有限长单位冲激响应滤波器以及基2时域抽取快速傅里叶变换数字信号处理算法。
  2、建立管道气体泄漏实验平台和局部放电实验平台实现了微小泄漏信号的有效检测。首先,通过模拟的管道泄漏信号和局部放电信号来检验设计的微小泄漏信号超声检测系统的性能;然后,对泄漏信号的特性及影响泄漏信号的物理因素进行了研究。实验结果表明:i)微小泄漏信号调理模块可以实现0.1mV级信号较小失真放大;ii)系统能实现接触式和非接触式泄漏检测并实时显示泄漏信号;iii)泄漏孔径、压力等会对泄漏信号源的幅值及频率特性产生影响,传感器检测到的泄漏信号的幅值与频率都会受到距离、介质等因素的影响。
[硕士论文] 吴石恩
控制科学与工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:阀门作为一种流体控制设备,被广泛应用于电站建设、石油化工开发、城建系统完善等国民经济建设的重要领域。但是在阀门应用过程中,由于老化、腐蚀和操作不当等原因造成的阀门泄漏问题严重,因此研究阀门泄漏检测方法具有重要的意义。对于阀门泄漏故障的检测,国内外学者已经做了大量的研究,提出了压降法、热红外法、振动法、声发射法与声波法等检测方法。其中振动检测法检测灵敏度高,但是抗干扰能力差;声发射法稳定性好,但是信号处理复杂,且硬件成本极高不利于工程实现;基于双传感器的声波法信号频率低,有利于工程实现,但是现阶段研究者采用固定阈值的方法进行内漏信号诊断,其灵敏度以及工况适应性受阈值影响较大。
  本文提出了一种基于单传感器的阀门内漏非介入式声波监测方法。设计并搭建了完整的阀门内漏故障模拟实验平台;提出并设计了一种通过法兰、带孔铝片和薄纸片组合的阀门内漏瞬态过程模拟装置;完成了声波信号采集系统软硬件的设计。通过在阀门下游管壁安装声波传感器采集阀门发生内漏故障时流体湍动产生的低频(0~20Hz)声波信号,实现阀门内漏的监测。
  根据阀门正常与阀门内漏情况下声波传感器输出信号的时频域特征差异,从声波信号高斯性角度,提出了基于峰度系数的声波信号时域特征提取方法;从声波信号频域能量分布的角度,提出了基于小波包能量分率的声波信号时频域特征提取方法。利用阀门闭合正常时声波信号时频域特征向量样本,建立了基于支持向量数据描述方法(SVDD)的异常信号诊断模型。
  实验结果表明:本文提出的阀门内漏声波监测方法在不同工况下都能有效的识别阀门内漏异常信号,具有较高的抗干扰能力与检测灵敏度,同时对信号采样频率要求低,为阀门内漏监测工程化应用提供了一种有效、可靠的技术手段。
[硕士论文] 孟毅
控制工程 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:管网承载着物料的输送,一旦泄漏极易造成严重的后果。封闭环境由于空间的限制,不便于以介入式安装方式大量安装仪表与布线,同时为了实现泄漏点的准确定位还要求所有监测点具有较高的同步性实现信号的同步采样。因此,研制一套可以应用于封闭空间的、以无线通信形式实现数据传输、且具有较高的信号采样同步性能的管网泄漏非介入式监测系统有着重要的意义和应用价值。
  为了实现封闭环境下管网泄漏信号的多点同步采样,设计了一套基于无线传感网络的管网泄漏非介入式监测系统。设计并制作了磁铁吸附式非介入式传感节点机械装置,通过放置于平板梁两端的磁铁,实现装置的快捷装卸;通过螺纹调节声波传感器端面和平板梁的水平标准,实现声波传感器端面与管壁的紧密接触。设计了以XBee Pro S3B900HP和STM32F407VGT6为核心的无线传感节点和协调器节点。根据传感节点的机械尺寸设计、制作了相应的信号调理电路和数据采集/无线传输电路,设计制作了协调器电路。通过分析无线传感节点在工作中时钟偏差产生的原因,比较了在无线传感网络时间校正技术中常见的硬件时钟同步与软件时钟同步方法,利用XBee模块的信号强度指示值(RSSI)脉宽调制信号触发节点微处理中断响应,校正各个传感节点定时器,结合GPS时间的无线授时,实现多节点同步采样的软硬件相结合的无线传感网络时间校正,在降低节点功耗的同时提高了系统的授时精度;传感节点以DMA方式实现信号采样与数据的无线传输,结合半满溢出方式触发A/D转换,保证节点数据包完整性的同时最大程度的确保节点时间校准的准确度。
  在实验室模拟的封闭环境下,以墙壁、WiFi模拟数据传输的障碍和干扰,验证了系统数据传输的稳定性;以多节点采集同一信号的方式验证了系统同步采样授时的准确性。搭建了非介入式气体管网泄漏检测实验平台,通过人工模拟泄漏实验,测试验证了泄漏监测系统漏点定位的准确性。实验结果表明:本课题所设计的封闭环境下管网泄漏非介入式监测系统具有较高的抗干扰性与避障能力,时间同步准确,泄漏点定位精度较高,为封闭环境下管网的安全预警监测提供了一种有效的技术手段。
[硕士论文] 段悦
控制科学与工程 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:仓储作为商品流通中的重要环节,其运作效率会直接影响到企业的生产效益,而仓库的货位分配是影响仓储系统运作效率的重要因素。目前我国的仓储业正处于由传统人工存储的模式向现代自动化存储模式的过渡阶段,普遍存在仓库存储混乱、出入库效率低、空间利用率低以及由于货物搁置不当造成上重下轻从而导致货架倾塌等问题,因此对仓库出入库进行合理的货位分配优化具有重要的研究意义。
  本文通过分析某农资公司的存储现状以及其中存在的问题,总结了货位分配优化的目标。货物入库时,综合考虑同类货物存储相邻、货架稳定性最高以及仓库出入库效率最高的分配原则建立四个目标函数,使用权重分析法将这几个多目标函数转化到一个单目标优化模型中求解。货物在出库的过程中,按照多货物出库时出库路径最短原则构建出库货位分配模型。由于仓库货位分配模型的复杂性,本文提出一种改进的入侵杂草算法求解该模型。
  改进的入侵杂草算法在原始的杂草算法上从初始化种群、种子空间扩散以及种群划分这三个方面改进。首先使用Logistics系统和Chebyshev系统组成混合混沌系统来生成初始化种群,保证初始解的质量,提升种群的多样性;其次在子代杂草扩散方式上使用Cauchy分布代替正态分布来提高种群扩散的多样性;最后结合混合蛙跳算法的思想,将混沌系统产生的初始种群按照一定的规则划分成若干个子种群,每个子种群进行局部搜索后将子代种群进行混合,结合局部搜索与全局信息交换的优点,增强算法的收敛速度。
  最后通过Matlab仿真,利用所提的改进入侵杂草算法,求解所建立的货位分配模型,仿真结果验证了改进之后的入侵杂草算法与基本入侵杂草算法、粒子群算法和遗传算法相比能够有效地解决仓库货位分配优化问题,并且具有更强的全局搜索能力和更优秀的收敛性能。
[硕士论文] 金雪虎
机械电子工程 郑州大学 2018(学位年度)
摘要:随着我国物流行业的快速发展,国外企业看准这一巨大市场,与之相关的先进自动化分拣设备纷纷进入我国物流行业,高效低成本低差错率的自动化分拣在我国刚刚起步,该方面与欧美发达国家相比尚有较大差距,拥有自主知识产权的分拣设备日益重要。分拣RGV(Rail Guided Vehicle)系统具有模块化结构、系统灵活易于扩展、运行速度高、分拣效率高、节约场地和空间。分拣RGV的成功开发和应用具有广阔的市场和美好的前景,也必将为我国实现从制造业大国向制造业强国转化增砖添瓦,提高我国分拣设备的竞争力。
  本文研究了有关RGV以及自动化分拣等相关技术,分析并总结了RGV技术在国内外的发展现状及应用趋势,再结合我国物流业的实际需求,明确提出了当前开发分拣RGV技术的重要性。
  本文先是介绍了分拣RGV的基本原理和结构,再结合实际的应用需求,对分拣RGV进行功能需求上的分析,最终完成对分拣RGV的总体技术方案的设计,并完成了对相关功能模块的关键技术研究。主要工作和研究内容如下:
  (1)对分拣RGV小车的整体机械结构以及分拣平台进行设计。根据功能需求分别设计了换向结构、卸载结构等,车体内部结构紧凑,且方便安装、利于调试。
  (2)对分拣RGV系统机械结构进行相关分析。如对分拣RGV小车整体进行运动学、动力学仿真,并对分拣RGV小车部分关键结构进行应力应变和模态分析,对分拣RGV小车运行轨道进行应力应变分析以及模态分析。
  (3)设计分拣RGV小车控制系统的硬件设计。采用基于ARM Cortex-M4内核的微控制器,该控制器不仅具有ARM Cortex-M3的特性,而且具有DSP指令以及内存保护单元(MPU),这样一来就使得应用程序的安全性更有保障。对该部分的各个功能分模块进行设计,主要设计了小车行走电机控制及驱动模块、控制器模块、WiFi网络通信模块、导航定位模块、安全保护模块等;对相关的硬件模块进行选型和设计;完成对有关硬件模块的电路设计。
  (4)完成分拣RGV小车控制系统的软件设计。开发了RGV小车的RFID定位模块、PWM调速模块、安全保护模块、小车行走电机控制及驱动模块、小车换向及卸载驱动控制模块等,软件系统简单、功能丰富。最后对系统进行总体的测试,测试结果达到预期的要求。
[硕士论文] 齐培林
土木工程 武汉科技大学 2018(学位年度)
摘要:矩形顶管施工作为一种特殊断面的顶管法,由于其断面利用率高、费效比低、适用性强的优点,逐渐得到广泛应用。以某城市并行矩形项管工程为依托,通过模型试验与数值模拟对其施工力学与管间相互影响进行研究,其主要研究内容如下:
  1、基于相似理论,得到了适用于矩形顶管施工试验的相似准则,选择钢材作为矩形顶管模型试验材料,以原状土为骨料,添加重晶石粉、细砂、双飞粉、膨润土辅助材料的混合土体作为模型土,取得了较好的试验效果。
  2、利用相似模型试验与数值模拟,分析1D管间距时地表竖向位移、顶管周围土压力以及顶管应力应变的变化规律。顶管施工对顶管轴线上方土体影响最明显,其竖向位移曲线为先隆起后沉降再逐渐趋于稳定;沿项管纵向,顶管施工对已顶进区域地表竖向位移的影响范围约为1D;顶管周围土压力在一定程度上减小;当管间距为1D时,管间相互影响不明显。
  3、利用MIDAS/GTS NX模拟实际工况,对比分析四种管间距下地表竖向位移的变化规律。随着管间距的增大,沉降槽加宽,最大沉降值减小;矩形顶管施工对地表竖向位移的横向影响范围越来越大,单管顶进旋工对顶管边缘外侧的影响范围约为1.37D,不同管间距下的并行矩形顶管施工对顶管边缘外侧的影响范围在1D-1.37D之间;当管间距为2D时,各管的独立性已经很明显,管间距对地表竖向位移的影响可以忽略。
[硕士论文] 万文松
机械工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:非开挖管道施工技术在管道施工工程中的应用越来越多,其中顶管施工以其施工精度高,使用土质广,使用管径范围大,综合成本低,环境污染小等优点被广泛应用。在顶管施工过程中,由于地层土质变化等因素影响,管体不可能完全按设计方向推进,产生姿态偏差,为了保证掘进精度,必须对顶管机进行及时的偏差控制。本文基于NSPD2000型泥水平衡顶管机,对其自动纠偏的关键技术进行探究,主要包括以下内容:
  (1)针对自动姿态测量系统,提出基于陀螺仪和倾角仪的姿态测量方法,探究传感器的通讯方式,采用自适应加权融合算法对两种传感器进行融合,以得到更加稳定准确的测量值。探究大地坐标系和顶管机坐标系间的坐标转换关系,并提出位置偏差的计算方法。
  (2)针对自动纠偏控制系统,提出采用模糊PID控制方式。建立项管纠偏控制过程的状态方程,使用模糊PID控制器对PID控制器进行参数自校正。对PID控制器和模糊PID控制器进行设计与仿真,并比较两者的控制效果。
  (3)结合自动姿态测量系统和自动纠偏控制系统,开发了一套泥水平衡顶管机智能测控系统,分别设计实验对测量方案和控制方案进行验证,实验表明自动姿态测量系统稳定性和准确性高,自动纠偏控制系统能有效纠正偏差。
[硕士论文] 汪财
机械电子工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:为了使货物搬运车在大型仓库中能够高效平稳地运行,需要了解每一辆搬运车的信息,其中最重要的一项是位置信息。目前存在很多室内定位技术可以获得位置信息,但是由于各种原因,超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是目前应用于室内定位中最具有前景的技术。作为一项全新的无线电技术,UWB利用非常窄的短波脉冲传输信息,因此其具有很强的穿越障碍物的能力,另外UWB具有较高的时间分辨率,能够实现精确测距,进而根据测距结果实现精确定位。本文从理论和实际两个方面对室内定位系统做了研究和设计:
  1、提出了基于UWB信号的协同定位算法。该算法是基于泰勒级数展开算法进行改进,采用修正系数来校正返回值,这样可以提高算法精度,本文选择采用系列实验的方式确定修正系数。由于泰勒级数展开算法对于初值的选择十分敏感,选取Fang算法和Chan算法的定位结果作为泰勒级数展开算法的初值,可以明显减小因初值选择不恰当而导致的定位问题,提高算法效率和定位精度。
  2、设计了一种基于UWB的室内移动车辆的定位系统。定位系统包括硬件部分和软件部分,本文分别对两部分进行了详细的分析与设计。考虑到实际仓储环境的限制,分别以空旷和有障碍物的教学楼为视距环境和非视距环境进行定位系统的验证工作。实验结果表明,在视距环境下,系统的定位误差为15cm左右,在非视距环境下,系统的定位误差为25cm左右。
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