一、利用相似理论进行仿真系统模型验证（论文文献综述）
郭凯[1]（2021）在《缩尺TBM换刀机器人轨迹规划及控制策略研究》文中研究说明隧道掘进机（TBM）的应用已成为当下主流的隧道施工方式。而在掘进过程中,刀具在破岩时逐渐磨损,影响掘进效率,因此,更换磨损的刀具成为了施工过程中不可或缺的任务。目前,人工换刀效率低、风险大的弊端,引起重视;“机器代人”换刀成为了研究的热点。国内外机构对此进行了广泛的研究,提出了多种换刀机器人方案,但在物理实验和工程应用上取得进一步进展的较少。本文基于7.8m直径的TBM换刀机器人搭建了缩尺物理样机,进行了换刀范围、轨迹规划和运动控制的研究,并利用CANopen总线设计了控制系统,通过实验验证了各项设计指标,为换刀机器人的工程应用提供了设计依据。具体的研究内容,如下所示:1)基于原型TBM换刀机器人方案,利用相似理论,确定了缩尺机器人的结构参数与运动参数。根据结构参数,完成了缩尺机器人各零部件的结构设计;根据运动参数,完成了机器人各关节驱动源的选型。提出了缩尺换刀机器人的总体设计方案,并进行了换刀范围的分析,仿真得到,其可对81.8%的正滚刀进行更换。2)在关节空间对缩尺换刀机器人进行轨迹规划,基于冲击和时间的优化指标,提出了基于七次多项式和梯形速度曲线的混合插值算法。仿真得到,机器人在运行过程中,没有冲击和抖动;在不考虑装拆滚刀的情况下,单把滚刀的最大更换时间为137.44s,提高了换刀效率。3)利用改进的D-H法,对机器人进行运动学分析,得到了各关节坐标系之间的变换矩阵。进而,利用拉格朗日法,推导了机器人的动力学模型,为轨迹跟踪控制算法的设计奠定了基础。并在不考虑关节摩擦的前提下,仿真得到了各关节的力和力矩,为驱动源的选型提供了依据。4)为控制机器人跟踪目标轨迹,提出了两种控制算法,分别为基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法和基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法。基于两种算法,通过Simulink搭建了仿真系统,对两种控制算法的控制效果进行对比。结果表明,基于计算力矩法的模糊自适应PD算法具有更高的控制精度,各关节的轨迹跟踪误差均小于1mm。5)基于CAN总线搭建了缩尺换刀机器人的控制系统,对轨迹规划算法的有效性和换刀机器人的实用性进行实验验证。以更换刀盘半径方向上最后一把正滚刀为示例工况,进行实验。结果表明,机器人各关节轨迹跟踪误差小于1mm,运行过程没有冲击和抖动,满足高效稳定的要求,具有良好的实用性。
落财秀[2]（2021）在《矿井提升机制动特性分析及惯性试验台研究》文中指出矿井提升机作为地下矿产资源实现其经济价值的“媒介”,在开采生产中占有很重要的地位。随着我国国民经济的迅速发展,为满足高指标的生产需求,矿井提升机系统在高要求工况下的振动特性以及制动性能也备受考验,同时也给相关研究者带来了很大挑战,提升机在复杂工况下的振动特性以及制动性能成为了当前研究工作重心,但由于提升设备体积较大以及矿井环境多样复杂的客观条件限制,对矿井提升机制动特性开展现场试验的难度性比较大,而且试验数据很容易受到多种现场环境因素的影响,从而难以把握主要参数对研究对象的影响规律。针对上述问题,本研究以JKMD3.25-4（Ⅱ）型落地式摩擦矿井提升机为研究对象,在考虑各部件之间的物理约束特性、接触特性以及对钢丝绳弹性模量进行测试的基础上,建立了提升机多体系统刚柔耦合动力学仿真模型,并通过现场试验验证了该模型的正确性;借助仿真模型研究不同运行参数下摩擦卷筒与钢丝绳间摩擦转矩的变化规律,从而为提升机惯性试验台设计提供依据。基于相似理论与模型试验搭建提升机惯性试验台,对液压制动系统中比例控制阀性能进行测试,利用实验台开展了相关的试验测试研究。上述研究结果表明:（1）通过原型矿井提升机的现场试验,其结果与仿真分析对比表明,实际矿用提升容器在不同方向上的试验以及仿真振动加速度曲线存在相同的特征,同时在运行过程中的各个阶段均存在相同的振荡现象,故所述建立的提升机多体系统刚柔耦合动力学仿真模型可以比拟实际提升机。（2）提升高度、稳定运行速度、提升负载以及制动减速度均会对提升机制动性能产生影响,其中稳速运行阶段的摩擦转矩与提升负载有关,虽有波动但相对稳定;提升高度以及提升负载均会对制动阶段的摩擦转矩稳定性产生影响,增大提升高度、增加提升负载会使摩擦转矩波动幅值增大,导致其稳定性变差,而制动减速度增加会增加制动时所需克服的惯性力,同样会使摩擦转矩变得不稳定;抱闸停车阶段,停车后摩擦卷筒所受摩擦转矩具有衰减振荡的特点,最后趋于稳定转矩（负载静力矩）。（3）比例控制阀动静态试验结果表明,三通比例减压阀具有良好的动静性能,能够对压力进行较为准确和快速的控制;提升机惯性试验台制动测试结果显示,在制动阶段初期,转速较转矩表现出略微滞后性;制动阶段,同一制动压力下,增大试验稳定转速和飞轮负载惯量均会增加制动停车时间;同时,当试验稳定转速提高后,由于制动盘与摩擦材料的不均匀接触导致转矩曲线出现周期性的剧烈波动现象,且波动的幅值在一定范围内与制动压力成正比;制动停车阶段,转矩曲线呈现出衰减振荡的特性。上述试验验证了提升机惯性试验台的可行性,可为提升机制动性能研究提供相对便捷的测试系统。
卢彦羽[3]（2021）在《高大空间非均匀室内热环境与能耗耦合动态模拟研究》文中指出随着城市化步伐的加快,高大空间已然成为民用场合特别是公共建筑中最重要的空间组织形式之一。但是,高大空间通高、体量大,内部空气流动过程复杂、热环境动态不均。在研究数据不足和研究手段不尽成熟的情况下,特别是面对热舒适性和建筑节能更高的要求,当前设计难以做到因时、因地制宜。区域模型能够作为宏观节点模型和微观计算流体力学模型（Computational fluid dynamics,CFD）的过渡方法,有效平衡计算效率和模拟精度,但是其模拟能力仍然不足,需要针对高大空间进一步挖掘应用潜力,特别是进行气流与能耗的耦合分析。因此,本课题以民用建筑高大空间为研究对象,采用现场实测、模型实验与区域模型相结合的研究方法,完善高大空间室内热环境理论,发展建筑微气候与能耗的辅助分析手段。首先,选取严寒地区典型中庭进行现场实测,总结高大空间室内环境的时空变化特征及其影响因素。于冬、夏季在中庭三维空间内布置大量温度测点,并主要采用动态能量平衡方法分析复杂气密性和建筑布局下逐时的无组织渗风规律。结果表明,即使在严寒地区,在夏季天窗透过太阳辐射的影响下,中庭内具有显着的热不均匀性,且顶部空间存在过热现象。冬季中庭采用地板采暖系统,室内环境较为均匀稳定,该气候区封闭式中庭总渗风量小于常规建筑,但相应耗热量却不容忽视。其次,通过缩尺模型实验分析高大空间热分层环境下的通风规律。参考实测研究的建筑原型和环境参数,综合考虑太阳辐射、室内热扰、围护结构传热等重要影响因素,根据相似理论还原高大空间整体的热分层环境,并且结合代表性点的分布式测试和整场可视化的粒子图像测速技术（Particle image velocimetry,PIV）进行测量。实验发现,多重热源热羽流和通风射流相互干扰,导致室内流场发生变形、能量重新分配。屋顶下附近存在一温度很高的浮力空气薄层,其对高大空间热分层和拔风起到重要作用。第三,在平衡计算精度和效率的情况下,构建高大空间动态区域模型计算体系。在高大空间内构建流体区域网络,采用简化的动量方程,引入流动路径长度、特征速度、表观粘度系数、热流量传输系数,从而对空气参数分布不均及沿程动能保留、转化与耗散的复杂流动现象进行求解。通过对前期测试和实验结果的理论分析,该计算模型拓展了高大空间中自然通风、自然渗风、机械通风、温度反馈耦合解析的模块,提高了模拟的可靠性和适用性。在此基础上,提出适用于该区域模型的耦合式算法,求解模型中速度-压力耦合问题,并采用线性化处理和能量泛函计算方法,对该病态问题正则化,从而保证计算效率和鲁棒性。第四,基于现场实测、缩尺模型PIV实验和CFD模拟,对复杂热边界条件下的自然对流、自然渗风、自然通风和机械通风四个工况,从计算精度和效率两个方面,展开高大空间室内热环境动态区域模型的校验与适应性分析。以及根据热分层流动和能量迁移规律,研究分析了高大空间区域模拟中的表观粘度系数、热流量传输系数、热分层边界条件、自适应区域划分策略。该评估方法与结果对今后高大空间的模拟工作具有良好的借鉴意义,尤其是PIV流动数据集为区域模型的特点分析提供了重要依据。最后,基于高大空间室内热环境动态区域模型,并结合De ST软件的建筑能耗动态计算模型,对存在双尺度流动和传热的整个高大空间建筑进行长期动态的联合仿真。前者对高大空间热状况进行细致的计算,后者则着眼于周围常规房间,并为前者提供必要的建筑模型和边界条件。模型耦合采用主控模式,海量数据通过FMI/FMU接口进行交换,并实行时序耦合迭代机制。并且将该耦合模型应用于寒冷地区办公中庭和夏热冬暖地区地下大型综合交通枢纽中,模拟动态不均的建筑能耗和优化分层空调方案。综上所述,本课题针对民用建筑高大空间,结合现场实测与缩尺模型PIV实验,总结分析了室内热环境动态不均的特征及其影响因素。在保证计算精度和模拟效率的前提下,构建了高大空间动态区域模型计算体系,并将其与建筑能耗全年动态计算模型相耦合。从而为优化室内环境、提高生活质量、及实现社会可持续发展,提供一定的理论指导和技术支撑。
陈冲[4]（2021）在《基于相似理论的蜗壳-座环焊接数值模拟研究》文中研究指明水轮机是水利发电的关键设备,蜗壳和座环是水轮机的组成部分,作为引水部件,使水流以较小的损失引向转轮,带动叶片的转动。水轮机蜗壳-座环之间通过焊接的方式连接起来,蜗壳结构庞大,且板材较厚,因此焊接过程比较复杂。温度的急剧变化,会导致应力、应变以及组织变化。在水轮机的运行过程中,水流冲击较大,会导致构件失效,为保证设备的安全运行,有必要对其焊接过程进行研究分析。本文基于相似理论焊接数值模拟展开研究,并将其应用到蜗壳-座环的焊接过程中。本文主要研究内容如下:（1）基于焊接相似理论对平板对接接头和T型接头进行焊接数值模拟分析。建立尺寸为1:2的相似理论模型,对不同焊接工艺下的相似模型进行仿真分析:平板焊接采用4层7道、5层11道、6层12道、7层16道;T型焊接采用3层4道、4层7道、5层8道、6层12道进行数值模拟。通过分析模拟结果并结合实际焊接工艺,平板对接接头采用5层11道,T型接头采用4层7道,为合适的焊接工艺。（2）采用相似理论焊接数值模拟得到的焊接工艺参数,对平板接头和T型接头的原模型进行数值模拟。对比温度、应力、变形的结果,说明基于相似理论的焊接仿真是可行的,可以有效的减少焊接数值模拟时间,提高计算效率。（3）采用与相似模型尺寸相同的平板接头和合适的焊接工艺参数,对平板接头进行实验验证。在焊接过程中采集8个特征点的温度,在数值模拟中取相同位置的8个特征点,对比热循环曲线,焊接过程中温度变化趋势基本一致。在工件冷却后测量与焊缝方向垂直的5个点残余应力,与该方向上数值模拟的应力曲线对比,仿真与实验测量的残余应力基本吻合。（4）基于相似理论对蜗壳-座环建立相似模型,分别对蜗壳与座环之间、两个蜗壳之间进行焊接数值模拟,在蜗壳与蜗壳焊接时采用分段退焊。取两个蜗壳焊接上部、中部和下部的最高温度对比,最高温度在蜗壳下部。对残余应力进行采集分析,焊缝的残余应力呈现双驼峰状,应力的最大位置在焊缝中心两侧。而在焊缝中心的应力相对较小,焊缝的最大应力在400MPa左右,焊缝附近热影响区的应力在300MPa左右。焊接完成后,对变形分析显示,蜗壳上部的变形比底部要大,最大变形量为11.58mm。
孟浩[5]（2020）在《机械液压混合传动型风力发电机组试验平台设计与研究》文中认为随着全世界能源消耗量的与日俱增,人类迫切需要寻找化石能源以外的可再生能源形式。风能由于其在资源分布、开发难易程度等方面的优势,成为了过去十年中增长最快的可再生能源类型。在风电机组的单机容量达到10兆瓦级别以后,对其可靠性的要求越来越高。为了解决由自然风的湍流波动引起的机组传动链载荷波动和高故障率问题,一种新型的机械液压混合传动方应运而生。这种传动方式能够通过行星轮系对功率流的合理分配,实现液压系统吸收波动转矩、机械系统传递主要转矩的功能,达到高效率与低故障率的平衡。本文从课题组设计的一种新型的机械液压混合传动式结构出发,对适用于机械液压混合传动式齿轮箱的风力机试验平台展开研究,以期为今后深入研究混合传动系统的结构原理、控制方法等提供支撑。论文的各章节主要内容如下:第一章介绍了课题的研究背景,概述了风力发电的装机现状和技术发展现状,并通过文献调研的方式对机械液压混合传动技术和风力机试验台的发展情况进行了总结,从而提出了本文的研究意义和研究内容。第二章提出了试验台的整体设计方案,包括功能需求分析和结构组成分析两部分内容。从试验的可行性和经济性等角度出发,设计了基于相似理论的30k W风力机缩比模型总体参数,以此作为试验台硬件设计的基准。第三章针对试验台拖动电机和风力机实际叶轮之间存在巨大转动惯量差的问题,提出了基于异步电机矢量控制技术和混合传动系统动力学方程的风机叶轮转动惯量电模拟方案并进行了仿真研究,仿真结果验证了控制策略的有效性。第四章对机械液压混合传动系统的传动方案进行了分析和计算,并基于混合传动系统的转速和转矩控制原理,设计了混合传动型风电机组从启动并网、最大功率捕获、恒转速变转矩直到恒功率运行各阶段的控制策略,编写了试验台上位机Lab VIEW监控程序。第五章完成了试验台各组成部分的硬件设计及选型工作,结合混合传动系统结构原理和传感器布置方案,设计了试验过程中相关测试信号与控制参量的计算方法,并制定了空载跑合试验、负载变速控制试验等6项试验计划,最后与企业合作开展了相关实验验证工作。第六章对全文研究工作进行了总结,并对后续工作开展做出了展望。
李紫微[6]（2019）在《基于GA-BPNN的节能居住建筑多目标优化模型构建研究》文中研究表明随着我国经济类型和产业结构的调整,城市化进程的发展以及人类对高舒适度的居住建筑的追求,目前占社会终端能耗20%的建筑能耗的比例将上升到30%40%。节能居住建筑作为建筑的重要组成部分,其鲜明的个体特征导致居住建筑能耗不但与建筑自身有关,更与居住者的行为意识、生活习惯等密切相关。在当前的市场经济条件下,节能居住建筑多目标优化研究已成为大家关注的热点。人们生活水平的不断提高,以单目标、双目标进行优化设计的居住建筑,很难满足人们对住宅经济性、舒适性、节能性等多方面需求。针对节能居住建筑多目标优化这一难题,本文作了以下研究:第一、建立典型居住模型,进行仿真模拟试验,训练数据集。首先,通过层次抽样法,统计居住建筑原始数据,利用相似理论归纳居住建筑多目标优化相关特征因素,对相似值进行分析评价,找出可以精确反应原型的特征因素,达到简化模型目的。然后,建立典型房屋模型,用Designbuilder进行仿真模拟,收集整理数据,作为GA-BPNN多目标优化模型的训练数据集、测试数据集。第二、选择建筑能耗、室内热舒适度、建造成本、太阳能利用率作为优化目标,结合BP神经网络基本原理、遗传算法,利用Python语言加载Tensorflow框架来构建GABPNN多目标优化模型,然后输入训练集训练网络模型,优化网络参数,提高模型准确性,再通过测试数据集对模型进行测试,从而判断出训练出的神经网络模型的性能好坏。从测试结果可以看出,在经过37504轮数训练后,模型的准确率为98%以上,满足实验要求,因此该GA-BPNN多目标优化模型的构建是可行。第三、为进一步验证模型的高效性、实用性,用对比试验来对GA-BPNN多目标优化模型进行训练收敛性验证,测试准确性验证,仿真模拟对比验证。最后结合具体案例,对其进行多目标优化分析,最终筛选出最优解集,设计者可以根据实际需求进行选择,证明了模型具有高效性、实用性。对比实验分析表明:（1）GA-BPNN模型相比BPNN模型收敛速度快,收敛精确度高、预测准确性强;（2）在进行GA-BPNN的多目标优化时,设置变量组合越多,囊括的可能性越多,结果的可借鉴性也就越高;（3）能为决策者呈现多种最优的居住建筑优化组合,可以根据自身条件进行选择,避免技术冗杂。
张志元[7]（2019）在《基于动力学相似理论的红枣激振器的优化设计与试验》文中提出红枣（jujube）是我国大面积种植的特色林果,其栽植面积和产量均占世界的99%,而新疆以其独特的地理位置和气候条件,非常适宜栽植品质优良的红枣。近年来,新疆枣树已到盛果期,而红枣采收完全依靠人工,作业效率低,成本高,已成为制约新疆红枣产业持续发展的重要因素。因此,亟需采用机械化作业,提高红枣采收效率,降低人工成本。本文通过对国内外林果采收机械的研究现状进行对比分析,结合新疆矮化密植红枣的种植模式和物料特性等参数,针对现有收获机械在作业过程中对果树的损伤率高、连续性作业效果不佳等问题,采用偏心块式激振机构,设计了一种以3个偏心块为激振源的激振装置,并基于动力学相似理论原理确定其相似比,完成试验台的加工试制并进行室内试验,主要得到如下结论:（1）红枣种植模式田间调研及物料特性测试。红枣的种植模式和物料特性是确定采收装置结构参数与工作参数的基础,通过对矮化密植种植模式下枣树的调研,得到的红枣单粒质量、尺寸等物理参数;以及3年生、5年生和8年生枣树的平均株距、平均行距、树冠直径、树高和主干高度等几何参数。（2）红枣振动特性研究。本文以红枣为研究对象,首先建立红枣“枝-柄-果”的双摆振动模型,通过理论分析获得系统的固有振动频率为14.69、17.26 Hz;通过振动试验测试系统的扫频试验和Ansys软件对枣树的模态仿真试验,得到枣树发生共振频率的范围集中出现在1224 Hz;在共振频率范围内,分别以振幅为3、5、7 mm进行枣树的定频振动试验,结果表明在振幅为7 mm、频率为1318 Hz时,红枣在采收过程中振动传递特性效果较好。（3）激振器的设计与试制。根据激振装置的设计要求,设计了一种由3个偏心块为激振源的激振器,并用SolidWorks软件建立激振器的三维模型;通过对激振器进行运动和振动的理论分析,得到角加速度α与偏心块质量m、电动机转速n、弹簧预紧力f之间的关系;基于动力学相似理论原理,确定以长度l的相似比λl=1/3为基础,完成激振器相似模型加工试制。（4）激振器运动仿真分析。通过ADAMS软件对激振器进行无阻尼仿真分析,仿真结果表明激振器壳体的运动规律符合简谐运动,证明激振器壳体的运动规律与理论分析一致,仿真结果也验证了阻尼装置是激振器不可缺少的一部分。（5）红枣采收激振器试验。通过理论分析,确定偏心块质量m、电动机转速n、弹簧预紧力f作为试验因素,以角加速度α和振幅A作为评价指标,进行了三因素五水平正交旋转中心组合试验;通过Design-Expert V8.0.6.1软件进行方差分析,建立了评价指标与各影响因素的数学回归模型,并确定最优参数组合为:偏心块质量m=233 g,电动机转速n=1080 r/min,弹簧预紧力f=35 N;根据最优参数组合进行试验,结果表明:在优化参数组合下,振幅平均值为A=46.73 mm、角加速度平均值为α=11.72 rad/s2,壳体振动产生的最小惯性力F=9.87 N>6 N,可知该激振装置满足红枣采收要求。
陈云飞[8]（2019）在《深海浮式钻井平台升沉补偿系统负载的仿真及实验室模拟》文中提出采用浮式作业平台进行超深钻井作业时,必须利用升沉补偿系统来维持钻柱底端钻压的稳定,以保证超深浮式钻井作业的安全和效率。由于超深钻井作业的钻柱很长,难以直接用钻柱底端的钻压作为升沉补偿系统的反馈信号;其钻压的控制往往是由升沉补偿系统对钻柱上端的大勾进行位移补偿来实现的。钻压的变化范围与大勾位移变化范围之间的关系取决于升沉补偿系统的负载即钻柱的刚度。本文主要研究钻柱的刚度以及刚度对钻柱升沉补偿系统的补偿性能影响。仿真研究和试验研究相结合的方法是验证解决问题的最佳途径。为了探究升沉补偿系统钻杆刚度与升沉补偿精度之间的关系,做了如下工作:1、在了解深海钻柱工作流程后,完成钻柱升沉补偿系统负载的轴向受力分析,利用仿真软件和理论计算对钻柱轴向当量刚度进行求解,得出了钻柱的轴向当量刚度和在安全钻压下轴向变形量。2、利用量纲分析法推导出实验室模型与实际模型之间的联系,完成实验室模拟负载的弹簧刚度和质量块的选择。3、利用AMESim软件建立基于开式变量泵和比例阀的绞车型升沉补偿模型系统的仿真模型,分别对伺服电机控制绞车和比例阀控制绞车的速度特性进行了仿真分析;利用Simulink和AMESim联合仿真,完成了对绞车型升沉补偿模型系统的控制系统的设计;通过仿真,分析了钻柱升沉系统的补偿范围与钻柱刚度之间关系。4、根据绞车型升沉补偿系统试验台控制原理,搭建基于开式变量泵和比例阀的绞车型升沉补偿模型系统的搭建,通过实验验证钻柱升沉补偿系统的补偿范围与钻柱刚度之间的关系。
王海隆[9]（2019）在《超深矿井多点提升系统钢丝绳与缠绳区变形规律研究》文中进行了进一步梳理超深矿井提升系统在运行过程中,在高速、重载等影响因素下,多根钢丝绳之间会产生长度不同步现象,继而产生张力差。在提升系统运行方面,提升系统加速过程中的参数是否设置合理、大张力条件下的钢丝绳对卷筒缠绳区的变形是否有影响都是值得关注的问题。针对这些问题,本文在国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“超深矿井提升系统的变形失谐规律与并行驱动同步控制研究”（课题编号2014CB049403）的资助下,以超深矿井多点多层缠绕提升系统为研究对象,对超深矿井提升系统加速过程中的运行参数、多点多层提升重载对卷筒缠绳区的影响、缠绕误差及出绳形式对钢丝绳长度差的影响等方面进行了全面的研究。以期为将来我国超深矿井多点多层缠绕提升系统的设计提供可靠的理论支撑。论文主要的研究内容及结果如下:利用相似理论证明了试验仿真平台与超深矿井试验平台间的相似关系,建立试验台动力学仿真平台,得出超深矿井提升系统与试验台在长度与力的量纲上均存在特定的比值关系,并且得出超深矿井提升系统的速度是试验台提升运行速度的10倍。因此,可以将试验台的仿真结果根据相似理论推广到超深矿井提升系统中去,以低速状态的试验台研究系统研究高速、重载下的超深矿井提升系统相关力学及动力学特性。根据试验台的实际参数,利用Creo三维建模软件建立试验台的基本模型。并利用Recurdyn多体动力学软件建立试验台刚柔耦合多体动力学仿真平台,为矿井提升系统的变形失谐的研究提供条件。利用刚柔耦合多体动力学软件对矿井提升系统加速阶段在时间以及空间上进行了分析,提出超深矿井提升系统加速运行阶段的最佳运行参数,以及研究引起钢丝绳张力变化的结构位置。对于超深矿井提升系统而言,在提升加速过程中,无论提升系统的速度还是加速度变化,钢丝绳的张力差都在10%以内。在加速提升阶段,钢丝绳最大张力差都出现在加速阶段与匀速阶段的变化过程中,经过钢丝绳动张力系数的计算以及基于相似理论的参数选择,为保证提升系统初始提升的稳定性,选择匀速阶段速度16m/s,加速阶段加速度0.5m/s2为提升系统的运动参数最为合适。同时为保证多绳缠绕式提升系统的运行效率且符合项目速度运行指标（≥18m/s）,可以在其他运行参数不变的条件下适当增加其钢丝绳直径或弹性模量使提升系统高效稳定地运行。在钢丝绳提升加速阶段,钢丝绳出现动张力变化位置都在固定的区间内,进而得出钢丝绳振动的触发条件为钢丝绳与圈间过渡装置第二次过渡过程中的接触激励。建立了卷筒缠绳区受渐变载荷条件下钢丝绳三层缠绕时缠绳区挠曲线变形公式,并将此模型推广到超深矿井提升系统卷筒缠绳区的变形中,其结果与仿真结果做对比,对超深矿井缠绳区变形的理论模型得到了较好的验证。缠绳区受到渐变载荷时其挠度最大点位置在其中间位置,为了减小缠绳区和卷筒的变形需要加强缠绳区中间部分的结构强度。卷筒缠绳区由于受渐变载荷的影响而产生变形,同时在此基础上分析了产生钢丝绳长度差的影响因素,在钢丝绳缠绕过程中缠绕间隙与圈间不同步量对钢丝绳缠绕都会有影响,并且两绳区的圈间不同步量对于钢丝绳长度变化量影响更大,所以在超深矿井多点提升过程中需要保证两缠绳区处两根钢丝绳同步量在1圈以内。当两缠绳区出绳角一致时,上出绳方式进行缠绕时其钢丝绳长度差明显大于下出绳方式,即在卷筒缠绕过程中使用下出绳方式会更有利于系统提升。
李勇[10]（2019）在《土壤蓄热相似建模及其在太阳能长期蓄存中的应用研究》文中研究说明在世界传统能源面临危机的今日,可再生能源因其数量巨大、清洁无污染等特点而逐渐成为人类开发的重要方向。然而由于太阳能等可再生能源的不连续性,能量蓄存显得尤为重要。在蓄能系统中,土壤蓄热系统在太阳能长期蓄存中有着很重要的地位。土壤蓄热系统庞大,其实验工程量和实现难度较大,且准确模拟的计算量也十分巨大。为了从空间角度和时间角度对该系统进行缩比,降低土壤蓄热的模拟和实验工作量,本文基于相似理论,推导了土壤蓄热系统的相似函数关系,进而建立了土壤蓄热系统的传统CFD模型以及相似模型。然后参考分步逼近相似研究方法,从单管到多管、从简单工况到复杂工况,将传统模型和相似模型的结果进行对比,体现了相似模型的高效性和准确性:在本文的长期蓄热工况下,相似模型的计算耗时可以缩短10倍以上;两个模型得到的土壤温升误差很小,在2℃以内。另外,在CFD建模过程中,还进行了网格无关性验证和步长独立性验证的工作;完成建模之后,用天津某实验系统的数据对实际尺寸CFD模型进行了验证,得到的单位管长换热量的相对误差在5%以内。根据土壤蓄热相似模型,建立对应的实验系统,将土壤长期蓄热的实验结果与CFD相似模型的计算结果进行对比:进出口温差方面相对误差均在10%以内,土壤温升的误差也在1℃以下。同时,不同工况的实验结果可以得出:0.1m及更浅层的近地表土壤热流受气温影响较大,导致蓄热体的的地表0.2m的部分温度较低,0.5m等中间位置的土壤温升最大;管群侧面距离管子0.1m的位置处,热流很小,相比于0.05m距离处的测点,热流变化趋势一致且具有延迟性;基于本文设计的工况,40℃的入口水温相比30℃和50℃来说蓄热效果更好,入口流量为610 L/h时得到的温升远远高于814 L/h和407 L/h对应的工况,温升最高达到了18℃。最后,将CFD相似模型应用到夏热冬冷地区太阳能长期蓄存的工况中。可以得到,1个月的热影响半径在2m以内,蓄热进行到9月底,中心温度升高了17℃,而蓄热边界处温度最高升高6.5℃;气温由低温剧烈变化到高温时,受低温影响的浅层土壤会因为响应延迟而产生部分低温层;每个月的内能变化量逐渐减小,土壤平均温度最终升高了11.37℃;地表散热受气温影响最大,侧面散热是主要的散热部分。本文提出了不同的控制策略并对比分析了三种蓄热策略的效率变化情况,结果表明方案一（间隔加热）在蓄热初期会有一定成效,但3个月以上的长期蓄热中其效率会降低,方案二（加倍时长）的优势也同样有所下降。本文还利用CFD相似模型对比了蓄热期不同起始月份对长期蓄热效率的影响,对比发现,蓄热期的起始月份越晚,平均蓄热效率越高,若7月份作为起始月份,则整个蓄热期的平均蓄热效率可达63.02%。综上,本文通过传统仿真模型和相似模型实验系统对CFD相似模型进行了充分的对比验证,表明该模型可以高效准确地完成土壤长期蓄热的模拟工作。将其运用在夏热冬冷地区的太阳能长期蓄热的工况中,得到了具有指导意义的结论。
二、利用相似理论进行仿真系统模型验证（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、利用相似理论进行仿真系统模型验证（论文提纲范文）
（1）缩尺TBM换刀机器人轨迹规划及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TBM换刀机器人技术研究现状 |
| 1.2.2 机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.2.3 机器人轨迹跟踪控制算法研究现状 |
| 1.2.4 现场总线技术的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及难点 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 基于相似理论的缩尺TBM换刀机器人设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相似理论及其方法介绍 |
| 2.3 TBM换刀机器人相似准则的建立 |
| 2.3.1 TBM换刀机器人相似参数的确定 |
| 2.3.2 TBM换刀机器人相似准则推导和相似系数确定 |
| 2.4 缩尺TBM换刀机器人结构设计与驱动选型 |
| 2.4.1 缩尺机器人零部件结构设计 |
| 2.4.2 缩尺机器人关节驱动设计 |
| 2.5 机器人换刀范围分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于关节空间的缩尺TBM换刀机器人轨迹规划算法设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于关节空间的轨迹规划算法设计与分析 |
| 3.2.1 基于五次多项式插值的关节轨迹规划算法设计 |
| 3.2.2 基于七次多项式插值的关节规划算法设计 |
| 3.2.3 基于七次多项式和梯形速度曲线混合插值的关节轨迹规划算法设计 |
| 3.3 基于混合插值算法的关节轨迹设计与时间分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 缩尺TBM换刀机器人运动学分析与动力学建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缩尺换刀机器人运动学分析 |
| 4.2.1 基于改进D-H法的关节坐标系建立 |
| 4.2.2 关节D-H参数的确定及变换矩阵的推导 |
| 4.3 缩尺换刀机器人的动力学建模 |
| 4.3.1 机器人动力学描述与建模方法 |
| 4.3.2 缩尺换刀机器人的模型简化与等效 |
| 4.3.3 势能计算 |
| 4.3.4 动能计算 |
| 4.3.5 缩尺换刀机器人的动力学方程建立与关节力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 缩尺TBM换刀机器人轨迹跟踪控制算法设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法设计 |
| 5.2.1 模糊自适应PD控制原理 |
| 5.2.2 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法设计与稳定性分析 |
| 5.2.3 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法模糊系统设计 |
| 5.2.4 基于重力与摩擦补偿的模糊自适应PD控制算法仿真分析 |
| 5.3 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法设计 |
| 5.3.1 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法设计与稳定性分析 |
| 5.3.2 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法模糊系统设计 |
| 5.3.3 基于计算力矩法的模糊自适应PD控制算法仿真分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 基于CAN总线的控制系统搭建与实验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CAN总线简介 |
| 6.3 CANopen协议分析与配置 |
| 6.3.1 CANopen协议简介 |
| 6.3.2 CAN标识符的分配 |
| 6.3.3 CANopen协议对象字典 |
| 6.3.4 CANopen通信对象 |
| 6.4 机器人控制系统的搭建与实验验证 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）矿井提升机制动特性分析及惯性试验台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 矿井提升机简述 |
| 1.2.1 矿井提升机组成 |
| 1.2.2 矿井提升机分类 |
| 1.3 矿井提升机发展现状及其研究动态 |
| 1.3.1 提升机建模方法研究现状 |
| 1.3.2 提升系统动力学特性及制动控制策略研究现状 |
| 1.4 针对矿井提升机的小样试验台研究现状 |
| 1.4.1 矿井提升机相关试验台研究现状 |
| 1.4.2 与提升机类似试验台的研究现状 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 提升机动力学仿真模型建模及仿真分析 |
| 2.1 钢丝绳弹性模量的试验测定 |
| 2.1.1 钢丝绳试样最小破断拉力的确定 |
| 2.1.2 钢丝绳弹性模量测试设备及其要求 |
| 2.1.3 钢丝绳试样弹性模量测定试验 |
| 2.2 提升机仿真模型建立及试验验证 |
| 2.2.1 仿真模型的建立 |
| 2.2.2 模型试验验证 |
| 2.3 仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 提升机惯性试验台理论基础 |
| 3.1 相似理论与模型试验简介 |
| 3.2 相似三定理简介 |
| 3.2.1 相似第一定理 |
| 3.2.2 相似第二定理 |
| 3.2.3 相似第三定理 |
| 3.3 提升机惯性试验台缩比参数的确定 |
| 3.3.1 惯性试验台缩比试验物理量的确定 |
| 3.3.2 惯性试验台缩比试验物理量相似准则的确定 |
| 3.3.3 缩比试验相似常数以及相关参数的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 提升机惯性试验台的研制 |
| 4.1 惯性试验台总体设计方案 |
| 4.2 试验台系统的主要组成部分 |
| 4.2.1 主轴驱动系统 |
| 4.2.2 飞轮惯量系统 |
| 4.2.3 扭矩测量单元 |
| 4.2.4 制动系统 |
| 4.3 试验台有限元分析 |
| 4.3.1 飞轮轴有限元强度分析 |
| 4.3.2 制动轴有限元强度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三通比例减压阀测试与提升机惯性试验台制动性能试验研究 |
| 5.1 三通比例减压阀动静态试验 |
| 5.1.1 三通比例减压阀原理 |
| 5.1.2 三通比例减压阀的静、动态特性试验 |
| 5.2 惯性试验台控制电路简介 |
| 5.2.1 电控柜控制面板 |
| 5.2.2 试验台主控制电路 |
| 5.3 惯性试验台试验测试 |
| 5.3.1 试验测试方案设计 |
| 5.3.2 制动试验测试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）高大空间非均匀室内热环境与能耗耦合动态模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 高大空间室内热环境与能耗研究现状 |
| 1.2.2 区域模型研究现状 |
| 1.2.3 高大空间实测与实验研究现状 |
| 1.2.4 国内外研究现状总结与分析 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 高大空间室内热环境的现场实测研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 测试地点与时间 |
| 2.3 测试方案与仪器 |
| 2.3.1 室内热环境测试方案 |
| 2.3.2 自然渗风测试方案 |
| 2.4 测试结果与分析 |
| 2.4.1 室内热环境测试结果 |
| 2.4.2 冬季自然渗风测试结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高大空间室内热环境的缩尺模型PIV实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 缩尺模型实验方案 |
| 3.2.1 模型相似理论 |
| 3.2.2 模型实验台概述 |
| 3.3 模型实验测量方案 |
| 3.3.1 代表性点分布测试 |
| 3.3.2 PIV整场测试 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 实验结果 |
| 3.4.2 实验误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高大空间室内热环境动态区域模型的建立与算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高大空间室内热环境动态区域模型的理论构建 |
| 4.2.1 速度传播区域模型 |
| 4.2.2 热压通风模型 |
| 4.2.3 风压通风模型 |
| 4.2.4 自然渗风模型 |
| 4.2.5 机械通风模型 |
| 4.2.6 温度反馈耦合解析模型 |
| 4.3 高大空间室内热环境动态区域模型的编程运算 |
| 4.3.1 区域模型计算体系算法流程 |
| 4.3.2 流体区域网络构建 |
| 4.3.3 区域模型求解方法 |
| 4.3.4 数值解法和参数设定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高大空间室内热环境动态区域模型的校验与适用性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高大空间室内热环境动态区域模型的验证 |
| 5.2.1 基于自然对流工况 |
| 5.2.2 基于自然渗风工况 |
| 5.2.3 基于机械通风工况 |
| 5.2.4 基于热压通风工况 |
| 5.2.5 与CFD和经验模型的对比验证 |
| 5.3 高大空间室内热环境动态区域模型参数的优化设定 |
| 5.3.1 表观粘度系数 |
| 5.3.2 热流量传输系数 |
| 5.3.3 墙体边界设定 |
| 5.3.4 区域划分方式 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于高大空间室内热环境区域模型的建筑能耗动态模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 建筑能耗动态计算模型与DEST软件概述 |
| 6.2.1 建筑能耗动态计算模型 |
| 6.2.2 DeST软件 |
| 6.3 高大空间室内热环境区域模型与DEST的动态耦合方案 |
| 6.3.1 模型耦合方法 |
| 6.3.2 数据交互方式 |
| 6.4 高大空间室内热环境与能耗耦合模拟的应用案例 |
| 6.4.1 寒冷地区办公中庭的建筑能耗模拟 |
| 6.4.2 夏热冬暖地区交通枢纽的分层空调模拟 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于相似理论的蜗壳-座环焊接数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 焊接数值模拟研究现状 |
| 1.2.1 焊接温度场数值模拟研究现状 |
| 1.2.2 焊接应力应变数值模拟研究现状 |
| 1.3 焊接相似理论研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 焊接数值模拟理论 |
| 2.1 焊接热源及温度场数值模拟理论 |
| 2.1.1 焊接热源模型 |
| 2.1.2 焊接传热及温度场理论 |
| 2.2 焊接应力应变场理论 |
| 2.3 焊接相似理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 平板接头与T型接头焊接数值模拟 |
| 3.1 焊接有限元软件 |
| 3.2 焊接仿真参数设置 |
| 3.2.1 材料参数设置 |
| 3.2.2 焊接参数设置 |
| 3.3 基于相似理论的数值模拟 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 网格划分及焊接参数 |
| 3.3.3 平板接头焊接数值模拟 |
| 3.3.4 T型接头焊接数值模拟 |
| 3.4 原模型与相似模型仿真分析 |
| 3.4.1 焊接原模型与相似模型 |
| 3.4.2 原模型与相似模型温度场对比分析 |
| 3.4.3 原模型与相似模型变形对比分析 |
| 3.4.4 原模型与相似模型应力对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 平板焊接温度与应力实验及对比分析 |
| 4.1 焊接实验设备与试样准备 |
| 4.1.1 CO_2气体保护焊简介 |
| 4.1.2 平板焊接试样准备 |
| 4.2 温度采集及对比分析 |
| 4.2.1 热电偶温度采集试验 |
| 4.2.2 采集点温度对比 |
| 4.3 焊接残余应力测量及对比分析 |
| 4.3.1 盲孔法测量残余应力 |
| 4.3.2 焊后残余应力对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 蜗壳-座环焊接数值模拟 |
| 5.1 水轮机蜗壳-座环简介 |
| 5.2 蜗壳-座环焊接有限元模型 |
| 5.2.1 蜗壳-座环焊接结构及焊缝模型 |
| 5.2.2 蜗壳-座环焊接有限元模型 |
| 5.3 蜗壳-座环焊接数值模拟 |
| 5.3.1 温度场数值模拟分析 |
| 5.3.2 应力场数值模拟分析 |
| 5.3.3 变形数值模拟分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文、参与的科研项目 |
（5）机械液压混合传动型风力发电机组试验平台设计与研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 风力发电发展现状 |
| 1.2.1 风力发电机组装机情况 |
| 1.2.2 风力发电技术发展现状 |
| 1.3 机械液压混合传动技术概述 |
| 1.4 风力发电机组试验台发展现状 |
| 1.4.1 风机试验台的基本原理 |
| 1.4.2 国内外风力机试验台发展现状 |
| 1.4.3 风机试验台的技术难点 |
| 1.5 课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 试验台整体方案及缩比模型设计 |
| 2.1 试验台功能需求分析 |
| 2.1.2 模拟风机叶轮动力来源 |
| 2.1.3 规范化的可移植接口 |
| 2.1.4 发电及并网 |
| 2.1.5 监测及控制 |
| 2.2 试验台结构组成分析 |
| 2.2.1 整体拓扑结构 |
| 2.2.2 叶轮模拟部分 |
| 2.2.3 主传动部分 |
| 2.2.4 电气部分 |
| 2.2.5 控制系统部分 |
| 2.3 基于相似理论的风力机缩比模型设计 |
| 2.3.1 相似理论基本原理 |
| 2.3.2 基于相似理论的风力机气动特性设计 |
| 2.3.3 缩比模型风力机总体参数设计 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 基于异步电机矢量控制技术的风机叶轮惯量模拟仿真研究 |
| 3.1 异步电机矢量控制技术研究 |
| 3.1.1 三相/两相坐标变换及变换矩阵 |
| 3.1.2 三相交流异步电机的数学模型 |
| 3.1.3 电机转子磁链观测 |
| 3.2 异步电机矢量控制仿真 |
| 3.2.1 电流滞环控制型逆变器仿真 |
| 3.2.2 带转矩内环的转速磁链闭环矢量控制系统仿真 |
| 3.3 风机叶轮转动惯量电模拟方案研究 |
| 3.3.1 转动惯量电模拟技术概述 |
| 3.3.2 转动惯量电模拟技术方案原理 |
| 3.4 风机叶轮转动惯量电模拟仿真研究 |
| 3.4.1 叶轮驱动仿真模型 |
| 3.4.2 电机拖动仿真模型 |
| 3.4.3 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 机械液压混合传动型风力发电机组运行控制方案设计 |
| 4.1 机械液压混合传动型风力发电机组传动方案分析 |
| 4.1.1 传动方案结构分析 |
| 4.1.2 传动方案性能计算 |
| 4.2 机械液压混合传动系统控制原理 |
| 4.2.1 转速控制原理 |
| 4.2.2 转矩控制原理 |
| 4.3 风力机分阶段控制策略分析 |
| 4.3.1 风力机的基本控制原理 |
| 4.3.2 从启动到并网运行的控制策略 |
| 4.3.3 最大功率捕获区控制策略 |
| 4.3.4 恒转速变转矩区控制策略 |
| 4.3.5 恒功率区控制策略 |
| 4.4 上位机Lab VIEW监控程序 |
| 4.5 本章小节 |
| 5 试验台硬件设计与实验 |
| 5.1 硬件设计及选型 |
| 5.1.1 拖动电机 |
| 5.1.2 变频器 |
| 5.1.3 主控制器及I/O模块 |
| 5.1.4 发电机及自动并网装置 |
| 5.1.5 传感器 |
| 5.2 测试信号计算方法和试验计划 |
| 5.2.1 测试信号计算方法 |
| 5.2.2 试验标准和试验计划 |
| 5.3 实验开展和结果 |
| 5.3.1 实验平台介绍 |
| 5.3.2 实验与结果分析 |
| 5.4 本章小节 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间主要科研成果 |
（6）基于GA-BPNN的节能居住建筑多目标优化模型构建研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 研究方案 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 1.4.4 研究创新点 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 相似理论 |
| 2.2 神经网络基本理论 |
| 2.2.1 BP神经网络定义 |
| 2.2.2 神经网络的特点 |
| 2.3 遗传算法基本理论 |
| 2.3.1 遗传算法的定义 |
| 2.3.2 遗传算法的特点 |
| 2.4 Tensorflow框架简介 |
| 2.4.1 Tensorflow框架的运行原理 |
| 2.4.2 Tensorflow框架构建神经网络的基础语法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 典型实验房屋构建及模拟 |
| 3.1 基于相似理论的典型房屋构建 |
| 3.1.1 基于相似理论的简化模型构建 |
| 3.1.2 户型特征的统计与分析 |
| 3.1.3 围护结构的统计与分析 |
| 3.1.4 相似度分析 |
| 3.1.5 建筑物理环境模型特征因素归纳 |
| 3.2 仿真实验的典型房屋模型 |
| 3.2.1 典型房屋模型的建立 |
| 3.2.2 围护结构参数设置 |
| 3.2.3 气象模拟数据 |
| 3.2.4 室内参数设定 |
| 3.2.5 换气及空调系统参数设置 |
| 3.3 典型实验房屋模型模拟数据结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于GA-BPNN的多目标优化模型构建 |
| 4.1 优化目标的确定 |
| 4.2 基于典型模型的输入输出样本集确定 |
| 4.3 BPNN多目标优化模型构建 |
| 4.3.1 模型搭建流程 |
| 4.3.2 前向传播模块构建 |
| 4.3.3 反向传播模块模型构建 |
| 4.4 遗传算法(GA)优化模型构建 |
| 4.5 测试模型构建及验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 实验对比分析及验证 |
| 5.1 GA-BPNN的训练收敛性验证 |
| 5.2 GA-BPNN的预测准确性验证 |
| 5.3 GA-BPNN模型仿真对比验证 |
| 5.3.1 建筑模型信息 |
| 5.3.2 建筑参数设定 |
| 5.3.3 仿真实验模拟及预测 |
| 5.4 GA-BPNN多目标优化分析 |
| 5.5 相关结论 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 包头住宅实地考察情况表 |
| 附录B 外形特征相似度计算表 |
| 附录C 围护结构相似度计算表 |
| 附录D 样本方案综合评价表 |
| 附录E GA-BPNN多目标优化模型前向传播模型程序编码 |
| 附录F GA-BPNN多目标优化模型反向传播模型程序编码 |
| 附录G GA-BPNN多目标优化模型GA模型程序编码 |
| 附录H GA-BPNN多目标优化模型测试模型程序编码 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）基于动力学相似理论的红枣激振器的优化设计与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 振动采收及理论建模 |
| 1.2.2 林果采收激振装置研究 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 红枣种植模式及物料特性调研 |
| 2.1 矮化密植红枣种植模式调研 |
| 2.1.1 种植模式田间调研 |
| 2.1.2 调研结果及分析 |
| 2.2 枣树几何特性测试 |
| 2.2.1 几何特性田间测试 |
| 2.2.2 测试结果与分析 |
| 2.3 红枣物料特性测试 |
| 2.3.1 质量及尺寸特性测量 |
| 2.3.2 红枣物料特性测试结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 红枣振动特性研究 |
| 3.1 试验台的组成及工作原理 |
| 3.1.1 试验台的组成 |
| 3.1.2 试验台的工作原理 |
| 3.2 力的传递效果理论分析 |
| 3.3 振动扫频试验 |
| 3.3.1 样本树的结构 |
| 3.3.2 试验过程及分析 |
| 3.3.3 枣树的模态仿真 |
| 3.4 振动效果试验 |
| 3.4.1 定频振动试验 |
| 3.4.2 力的传递效果试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于相似理论的激振器设计 |
| 4.1 相似理论基本原理 |
| 4.1.1 物理量与量纲 |
| 4.1.2 几何相似 |
| 4.1.3 相似三定理 |
| 4.2 激振器相似准则推导及相似比确定 |
| 4.2.1 相似准则的推导 |
| 4.2.2 相似比的确定 |
| 4.3 激振器的设计 |
| 4.3.1 激振器的设计要求 |
| 4.3.2 激振器的结构组成及工作原理 |
| 4.4 激振器的理论分析 |
| 4.4.1 激振装置运动分析 |
| 4.4.2 激振装置振动分析 |
| 4.5 激振器的运动仿真 |
| 4.6 本章小节 |
| 第五章 激振器的试验研究 |
| 5.1 试验材料及设备 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试验设备 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 影响因素的确定 |
| 5.2.2 响应指标的确定 |
| 5.2.3 试验设计 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 试验结果回归分析 |
| 5.3.2 试验因素对振幅的影响分析 |
| 5.3.3 试验因素对角加速度的影响分析 |
| 5.4 参数优化及验证 |
| 5.4.1 参数优化 |
| 5.4.2 试验验证 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附件 |
（8）深海浮式钻井平台升沉补偿系统负载的仿真及实验室模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 海洋油气钻探 |
| 1.1.2 钻柱介绍 |
| 1.1.3 实验室课题研究 |
| 1.1.4 课题研究目的以及意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状 |
| 1.2.1 钻柱力学研究现状 |
| 1.2.2 相似理论以及模型试验的研究 |
| 1.2.3 深海升沉补偿系统研究现状 |
| 1.3 课题来源以及主要研究内容 |
| 1.3.1 本课题来源课题来源以及主要研究内容 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 深海钻柱系统钻柱的设计及变形仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钻柱系统参数理论设计 |
| 2.2.1 钻柱尺寸选择 |
| 2.2.2 钻铤长度的设计 |
| 2.2.3 钻杆强度设计 |
| 2.2.4 钻杆设计计算 |
| 2.3 钻杆轴向变形仿真以及分析 |
| 2.3.1 钻柱轴向受力分析 |
| 2.3.2 钻柱的仿真建模分析 |
| 2.4 钻柱轴向变形以及刚度的理论计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验室模拟试验的相似准则以及试验设备选型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 深海钻柱补偿系统原理 |
| 3.3 建立实验室钻柱升沉补偿试验 |
| 3.4 实验室实验相似准则 |
| 3.4.1 影响浮式钻井平台升沉补偿系统安全范围的参数 |
| 3.4.2 钻柱补偿系统实验室实验相似准则的推导 |
| 3.4.3 实验室模型实验相似准则的选取 |
| 3.5 绞车型实验室升沉补偿模型实验原理的设计 |
| 3.6 实验室升沉补偿试验台主要设备选型以及相关参数设定 |
| 3.6.1 六自由度平台参数设定 |
| 3.6.2 实验室模拟试验台设备选型 |
| 3.7 绞车型浮式钻井实验平台 |
| 3.8 本章总结 |
| 第四章 绞车型升沉补偿系统负载刚度与升沉补偿精度的仿真分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 利用AMESim搭建液压仿真模型 |
| 4.2.1 实验室变量泵仿真模型 |
| 4.2.2 伺服电机控制特性仿真分析 |
| 4.2.3 比例阀控制特性仿真分析 |
| 4.3 AMESim和 Simulink联合仿真 |
| 4.4 深海钻柱系统升沉补偿运动模拟仿真分析 |
| 4.4.1 基于PID控制器的仿真分析 |
| 4.4.2 伺服电机控制方案验证 |
| 4.4.3 比例阀控制理论验证 |
| 4.4.4 钻柱轴向当量刚度和升沉补偿范围的的仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 绞车型升沉补偿系统负载刚度与升沉补偿精度的实验模拟 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 绞车型升沉补偿系统试验台原理 |
| 5.3 模型试验台电控系统平台的搭建 |
| 5.4 钻柱轴向当量刚度和升沉补偿范围的实验研究 |
| 5.4.1 实验目的 |
| 5.4.2 试验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及专利 |
| 致谢 |
（9）超深矿井多点提升系统钢丝绳与缠绳区变形规律研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 矿井提升装备概要 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 绳槽研究现状 |
| 1.3.2 钢丝绳动张力国内外研究现状 |
| 1.3.3 卷筒缠绳区变形国内外研究现状 |
| 1.3.4 钢丝绳动力学建模国内外现状 |
| 1.3.5 现有研究的不足之处 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 应用相似理论建立提升系统多体系统动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 应用相似理论验证样机模型 |
| 2.2.1 相似理论介绍 |
| 2.2.2 相似三定理 |
| 2.2.3 试验台与样机的相似 |
| 2.3 多点提升系统模型的建立 |
| 2.3.1 虚拟试验台的建模 |
| 2.3.2 钢丝绳的建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 超深井多点提升系统加速提升阶段的钢丝绳张力差分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 提升系统运行参数的设计 |
| 3.3 试验台仿真参数的设计 |
| 3.4 速度变化下的仿真与分析 |
| 3.4.1 速度变化下的仿真 |
| 3.4.2 速度变化下的张力差峰值分析 |
| 3.4.3 速度变化下的张力差位置分析 |
| 3.5 加速度变化下的仿真与分析 |
| 3.5.1 加速度变化下的仿真 |
| 3.5.2 加速度变化下的张力差峰值分析 |
| 3.5.3 加速度变化下的张力位置分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 超深井多点多层缠绕提升系统缠绳区研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论推导 |
| 4.2.1 矿井提升系统缠绕模型 |
| 4.2.2 缠绳区受力模型 |
| 4.2.3 缠绳区挠曲线变形 |
| 4.2.4 载荷降低系数 |
| 4.3 试验台缠绳区变形仿真 |
| 4.3.1 试验台动力学模型的建立及仿真 |
| 4.3.2 试验台缠绳区挠曲线变形 |
| 4.3.3 试验台缠绳区有限元仿真 |
| 4.4 样机缠绳区挠曲线变形 |
| 4.4.1 样机缠绳区挠曲线变形 |
| 4.4.2 样机缠绳区有限元仿真 |
| 4.5 样机缠绳区变形对钢丝绳长度差的影响 |
| 4.5.1 绳区间缠绕间隙对钢丝绳长度差影响 |
| 4.5.2 绳区间圈间不同步量对钢丝绳长度差影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）土壤蓄热相似建模及其在太阳能长期蓄存中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土壤蓄热的发展现状 |
| 1.2.2 相似理论的发展现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 土壤蓄热系统数学模型及相似理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 土壤蓄热系统的数学模型 |
| 2.3 方程分析法推导土壤蓄热系统相似函数关系 |
| 2.3.1 管内对流换热 |
| 2.3.2 管外土壤热传导 |
| 2.3.3 综合分析 |
| 2.4 模型验证思路和内容 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 土壤蓄热系统传统模型与相似模型的建模仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CFD基础 |
| 3.2.1 用户自定义函数 |
| 3.2.2 流体动力学控制方程 |
| 3.2.3 数值计算方法 |
| 3.3 单管模型的建立与求解验证 |
| 3.3.1 单管模型的建立 |
| 3.3.2 单管模型的求解与讨论 |
| 3.4 实际尺寸模型的实验验证 |
| 3.5 多管模型的建立 |
| 3.5.1 设计参数 |
| 3.5.2 网格划分及网格无关性验证 |
| 3.5.3 步长独立性验证 |
| 3.5.4 运行参数 |
| 3.6 多管模型计算结果与讨论 |
| 3.6.1 简单工况模拟结果对比 |
| 3.6.2 复杂工况模拟结果对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 土壤蓄热系统相似模型的实验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验系统介绍 |
| 4.2.1 砂箱主体结构 |
| 4.2.2 换热器与循环水路系统 |
| 4.2.3 数据采集系统 |
| 4.3 实验系统的工作原理和运行模式 |
| 4.4 实验结果的对比分析 |
| 4.4.1 CFD模拟结果的验证 |
| 4.4.2 土壤传热蓄热特性分析 |
| 4.4.3 不同入口水温的结果对比 |
| 4.4.4 不同入口流量的结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能长期蓄存系统性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 蓄热模拟结果分析 |
| 5.3.1 水平截面土壤温度场分布 |
| 5.3.2 竖直截面土壤温度场分布 |
| 5.3.3 边界散热分析 |
| 5.4 不同控制策略的蓄热效果对比 |
| 5.4.1 截面温度场对比 |
| 5.4.2 土壤内能及边界散热对比 |
| 5.4.3 长期蓄热效率对比 |
| 5.5 不同起始月份对蓄热性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、利用相似理论进行仿真系统模型验证（论文参考文献）
- [1]缩尺TBM换刀机器人轨迹规划及控制策略研究[D]. 郭凯. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]矿井提升机制动特性分析及惯性试验台研究[D]. 落财秀. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]高大空间非均匀室内热环境与能耗耦合动态模拟研究[D]. 卢彦羽. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]基于相似理论的蜗壳-座环焊接数值模拟研究[D]. 陈冲. 昆明理工大学, 2021(01)
- [5]机械液压混合传动型风力发电机组试验平台设计与研究[D]. 孟浩. 浙江大学, 2020(06)
- [6]基于GA-BPNN的节能居住建筑多目标优化模型构建研究[D]. 李紫微. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [7]基于动力学相似理论的红枣激振器的优化设计与试验[D]. 张志元. 石河子大学, 2019(10)
- [8]深海浮式钻井平台升沉补偿系统负载的仿真及实验室模拟[D]. 陈云飞. 广东工业大学, 2019
- [9]超深矿井多点提升系统钢丝绳与缠绳区变形规律研究[D]. 王海隆. 重庆大学, 2019(01)
- [10]土壤蓄热相似建模及其在太阳能长期蓄存中的应用研究[D]. 李勇. 上海交通大学, 2019(06)