模块化公交系统车辆单元动态编组方案优化

为研究基于模块化公交系统的车辆单元路段运行动态编组方案优化问题,首先,构建车辆单元方向分配与位置调整的两阶段联合优化模型。第1阶段,构建以乘客换乘次数最少为目标的整数线性规划模型,实现车辆单元最佳方向分配与增补车辆单元数计算;第2阶段,构建以位置调整时间最小和车内换乘时间最小的双目标混合整数非线性规划模型,实现车辆单元动态编组方案优化。其次,构建模型的求解算法,利用CPLEX求解器求解第1阶段车辆单元分配模型,设计非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解第2阶段车辆编队位置调整模型。最后,算例验证构建模型及求解算法的有效性,并定量探究不同车辆单元容量下的车辆单元动态编组效率与公交载客率变化。算例结果表明:在模块化公交车辆单元容量一定增幅内,模块化公交车辆单元动态编组效率会随着车辆单元容量的增加而提高;而车辆单元容量增幅太大,不仅不会提高动态编组效率,反而会降低车辆编队的载客率,造成模块化公交车辆编队运力过剩。

模块化冷弯薄壁型钢结构体系低层村镇住宅设计研究

在传统冷弯薄壁型钢结构体系的基础上,从模块化、装配化角度出发,提出了一种适用于低层村镇住宅的新型结构体系——模块化冷弯薄壁型钢结构体系。首先,简述了墙体模块单元的构成,给出了7种通用标准化墙体模块单元,并介绍了基于通用标准化模块单元的村镇模块化户型构建原则及过程;其次,详述了便于快速装配安装的标准墙体单元间模块化连接方式,对模块连接节点进行了受力分析及数值模拟,并给出了模块化冷弯薄壁型钢结构体系构建的原则;最后,重点介绍了适用于所有冷弯薄壁型钢结构体系的抗剪墙长简化设计方法以及基于模块化冷弯薄壁结构体系的抗剪墙长设计方法,并通过实际案例详述了墙长确定过程,同时对比了不同计算方法的抗剪墙长,进一步验证了所提出的抗剪墙长简化设计方法的可行性。结果表明:所提出的模块化冷弯薄壁型钢结构体系可大幅提高冷弯薄壁型钢结构低层村镇住宅的工业化和产品化水平,大幅缩减了工期;所提出的抗剪墙长简化设计方法可显著降低设计门槛,便于该类体系的推广应用。

具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案

由于具有成本低、体积重量小和可靠性高等特点,送端采用二极管整流器(DRU)、受端采用模块化多电平换流器(MMC)的送出方案在远海风电送出领域备受关注。鉴于DRU不能构建交流电网且无法倒送有功功率,文中提出一种具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案。所提方案在DRU-MMC送出技术的基础上增加了常规小容量电压源型辅助换流器、耗能单元和必要的快速开关,通过直流海缆复用和快速开关倒闸重构拓扑,分别构建黑启动电源低压回路和风电传输高压回路,实现黑启动和功率传输2种工况在线切换;提出辅助换流器在不同运行阶段的构网控制策略,解决海上交流电网构建、DRU无功补偿和谐波抑制等问题,消除DRU-MMC送出方案对风电场类型的限制。最后,通过经济性分析和算例仿真,验证了所提方案的优越性和有效性。

模块化光伏空调机组研发及性能实测分析

针对岛礁等孤立区域远离内陆、设备系统维修不便、安全可靠性要求高的问题,本文设计出直流型、交流型蓄电模块化新型光伏空调机组,对蓄电、逆变、制冷等机组部件进行了集成设计,对集成热堆积造成的机组性能衰减进行了理论分析。搭建了性能实验平台,实测了晴天、多云和雨天等不同天气工况下模块化空调机组的运行性能,得到2类机组的COP范围为2.80~3.35。模块化光伏空调机组可满足太阳能丰富的孤立区域的空调需求,具有更换灵活方便的特点。

模块化集成建造方式及质量智能检验

目前对模块结构的研究主要集中在结构体系、连接节点等结构领域,或抗震性能、抗连续倒塌等力学问题中,对集成建造方式及质量智能检验技术的研究相对较少。从建筑工业化的国家战略出发,为促进模块化建筑建造及检验技术进一步发展,以钢结构模块和混凝土模块为例,介绍模块化集成建造方式及质量智能检验技术。整理了模块设计及在工厂的生产环节,并按顺序详细介绍现场安装各环节,对目前已有的模块单元智能检验技术进行梳理;总结新技术推广在可行性、接受度等方面存在的问题,并给出相应建议,对未来发展方向进行展望,为模块化建筑推广提供参考。

合肥地区农村厨房功能模块的空间特征研究

农村厨房是农宅中使用频率较高的功能单元之一,其功能空间形态的特征变化蕴含着不同时期的历史文化和生活习惯特征。通过走访调研,对1980年至2010年期间建成的合肥地区典型厨房空间展开研究,结合模块化理论,提出将厨房空间分为厨外模块、备餐模块、烹饪模块、用餐模块、储物模块五大模块,并对单元模块进行量化分析。探究得出厨外模块和用餐模块的灵活性、备餐模块的时代性、烹饪模块的地域性、储物模块的多样性等不同特征,同时对各模块的现状问题进行归纳总结,依据当地居民的生活行为方式提出优化策略,以期为农村厨房设计提供参考。

大型模块化预制施工在常减压装置改造中的应用

石化装置检修改造通常存在工期短、任务重、各施工环节严重交叉及施工难度大等问题。在某330万t/a常减压装置检修改造施工中,将核心钢结构框架拆分成几个模块,结合作业空间、装置停工周期等实际情况,利用大型吊装设备,采用大型模块化预制、整体吊装的思路,在有限场地内合理展开各施工工序,在常减压装置停车前即完成了70%以上的模块预制量。结合有限元模型对吊装模块进行分析,准确确定出了吊装模块的重心位置,设置了大型框架式吊装平衡梁,并对模块应力集中部位进行精准加固。采用大型模块化预制施工的时间仅为传统施工周期的1/3~1/2,在类似装置建设施工中具有推广应用价值。

模块化建筑研究应用现状及未来发展趋势

模块化建筑是一种高度集成的预制装配体系,具有建造周期短、品质易控、绿色环保、对劳动力依赖小等突出优势,符合中国人口密度大、住宅相对短缺,而制造业水平非常高的基本国情,是建筑工业化未来发展的重要方向,近年来在全国范围内得到了广泛关注和快速发展。然而,随着模块化建筑的持续推进,其存在的一系列问题逐渐暴露出来。在系统梳理模块化建筑国内外研究和应用现状的基础上,总结了模块化建筑在当前发展过程中面临的几个关键问题,并结合新型绿色建筑材料的发展,为其未来发展方向提出了建议,旨在促进模块化建筑的高质量发展。

基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法

针对功能需求到结构方案的创新设计问题,提出了一种基于机构和机器组成原理的机构结构化正向设计方法。首先,基于状态变换空间方法,建立了基本机构单元库,设计了机构构型与尺度,求解了机构的多样化运动方案;然后,根据运动副的约束类型和性质,建立了运动副的几何约束构型,利用优化设计方法,设计了运动副结构方案;研究了复合构件的载荷、约束与结构尺度的关系模型,提出了复合构件的概念单元设计方法,设计了执行与传动机构及驱动构件;最后,遵循零件性能(强度、刚度)要求与工艺性准则,建立了机构单元结构及整机结构设计方法,并使用压力机进行了案例验证。研究结果表明:根据设计方法可得到5种一级机构、105种二级机构、735种三级机构及6种移动副方案和15种回转副方案,组合设计出的压力机方案可满足设计要求,验证了该方法的有效性,证明该机构结构化正向设计方法可为解决机构和机器创新设计问题提供新途径,缩短设计周期。

装配式标准化在既有建筑改造中的应用

装配式技术与既有建筑改造技术是我国建筑业鼓励发展的方向,但由于既有建筑精度、内部空间和运输等条件限制,将二者结合的研究相对较少。随着装配式建造技术的不断发展,将二者结合研究的需求越来越迫切。以装配式标准化在既有建筑改造中的应用为研究点,探讨了装配式标准化如何应用于既有建筑改造中,主要包括既有建筑应用装配式技术时遇到的问题、可采取的标准化区域以及既有建筑装配式改造技术标准化的流程等方面,为相关既有建筑装配式改造工程提供相关思路。

模块化机器人结构设计及运动特性分析

针对传统机器人关节在运动过程中的偏转角度、俯仰承载能力受限问题,以提高机器人偏转、俯仰运动能力为目标,提出单电机驱动双轴式、具有大偏转角度特性的偏转关节模块,和基于平行四边形结构及弹簧部件、具有低功耗高承载能力特性的俯仰关节模块,进行了偏转模块、俯仰模块运动特性分析。建立基于新型模块的机器人运动学模型,对比分析相同尺寸及工作条件下新型机器人与基于传统关节机器人的工作空间,结果表明:同等条件下新型机器人工作空间明显大于传统机器人结构,所提出新型关节模块可有效提升机器人运动灵活性。

一种单元化、可拓展的电子设备机箱构型研究

为了满足设备硬件的可在线升级需求,实现设备功能结构的可重构,论文依据长期的电子机箱设计经验,结合工程实际提出了一种模块统形,单元化划分的方法,设计了一种单元化、可拓展机箱的结构构型。将模块划分为结构、电气接口一致的标准模块单元,之后根据功能选择模块单元拼接成机箱。文章通过ANSYSWorkbench和ICEPAK对机箱的力学性能和散热性能进行了评估,结果表明该机箱可以满足上装设备试验要求。该机箱构型适应综合化的发展趋势,同时具备现有综合化设备不具备的结构简单,构型灵活等优点,对相关设计具有一定的参考价值。

集中式冷热源主机单元设备级节能算法

集中式冷热源能耗在暖通空调系统中占比大,设备类型繁多,系统整体节能优化难度高,缺乏设备级节能算法支撑。对集中式冷热源设备中耗能占比高的主机设备进行研究,构建了设备级节能模型算法。目前冷热源主机能效模型算法中存在参数多、复杂度高、精确建模困难等诸多问题。在对水温及负荷率等冷热源主机运行参数对能效的影响程度研究基础上,从运行水温条件、设备负荷率两个方面综合分析,提出了基于负荷侧水温、源侧水温、源侧温差、部分负荷率等参数的设备级节能算法。该算法对于水温条件方面采用带有边界约束的解耦算法;在系统负荷分配方面采用动态规划的负荷优化分配算法。经实际项目验证,系统月度用电量平均节省率可达23.34%,节能效果显著。

用于海上风电的DRU-MMC混合换流器控制策略和容量选取

在众多海上风电送出方案中,基于二极管整流单元(DRU)和模块化多电平换流器(MMC)并联的方案具有显著的经济效益,受到了广泛关注。相比于纯柔性直流送出方案,DRU-MMC并联送出方案的海上换流平台具有更小的体积、重量和成本。在此方案中,DRU传输绝大部分功率,小容量MMC则提供风机启动所需功率、电压和频率支撑以及补偿由DRU引入的谐波电流。针对DRU-MMC并联送出拓扑,提出有功功率分配策略和谐波补偿策略,使功率在DRU和MMC之间合理分配。在MMC主要功能实现的前提下,分析了MMC最小容量的选取。从投资和运营两个方面,对比了MMC和DRU-MMC并联两种送出方案海上换流平台的成本差异。最后,在PSCAD/EMTDC平台上进行了仿真,验证了所述策略的有效性。

基于嵌入式技术的装备电控系统故障检测装置开发

工程装备大量应用了各种嵌入式控制器、传感器与智能化部件,电子系统、液压系统和机械系统的耦合程度大大提高,导致其故障检测、诊断与维修保障的难度增大。装备使用维修人员不易掌握电液系统的工作原理、故障特点与发生机理,在装备出现故障后难于及时准确地判断和修复故障。本文探索应用嵌入式技术和总线技术,设计和开发工程装备电控系统的故障检测装置,选用Kvaser双通道CAN分析仪采集装备的CAN总线信号,利用LabVIEW语言开发故障检测软件,识别和诊断装备电控单元的故障状态,进行故障的报警、存储及趋势分析和预测。研究成果对提高装备维修保障人员的技术水平有重要的实用意义和显著的军事经济价值。

集装箱拆分单元的组合应用初探

由集装箱改造而来的建筑在全球范围内得到了一定程度的应用,而当下集装箱建筑的研究和实践主要是以单个集装箱作为一个整体模块单元来进行的组合和营构。该文分析了以单个整体集装箱为模块单元进行组合应用的局限性,提出了集装箱拆分单元在空间组合方面的多元可能性,探讨了拆分单元的不同拆分方式和它们之间相互组合的可能,研究了以集装箱拆分单元为基础模块组合而成的建筑在技术上的可行性以及功能应用、工业化的可能,并以实例验证了拆分单元在具体设计实践中的可操作性,为今后集装箱建筑的实践提供了一个新的设计视角。

暖通空调设计研究——以某学院综合性图书馆工程为例

为优化综合性图书馆的暖通空调设计,以某学院图书馆工程为例,对其冷热源及供暖空调系统中模块化螺杆式冷水机组的应用及其优点展开探讨。分析了地下建筑的特点并介绍了HVA-SR热泵式热回收型溶液全空气机组在书库及档案库中的优点。阐述了工程中大空间区域空调系统的设计要点。研究显示,对于功能区域环境要求、空间结构及使用情况各不相同的此类建筑,除了要根据各区域使用环境要求设计系统外,还需综合考虑实际运行情况,合理划分系统、选用设备,从而达到节能、便于管理的目的。

新型混凝土模块化养生装置的研究

针对异型梁板混凝土结构的养生问题以及现有养生方法的缺点,提出一种新型混凝土模块化养生装置及其运行机理,该模块化混凝土养生装置可根据异型混凝土的具体尺寸进行加工、拼装以达到包裹的目的;使用该装置进行混凝土养生时,由于蒸汽只在材料中通行,降低了蒸汽的扩散空间和损耗,有利于充分利用蒸汽进行养生;混凝土材料表面的土工布与材料中的储水单元可以维持混凝土表面良好的湿润环境,进而保证混凝土养生效果。应用实践表明,该新型混凝土模块化养生装置具有施工方便、构造简单、保温保湿效果好、适应异型构件的养生等优点,成果可为土木工程领域混凝土构件的养生施工提供借鉴。

模块化电力电子实验装置研发

旧式电力电子实验装置不能满足实验课程对学生设计能力和工程思维的培养需求,为此提出了基于模块化思路设计的新型电力电子实验装置。所设计的实验装置在提高实验效率的同时满足实验课程对学生的培养要求。对装置的具体实现和组成作了简要介绍,同时给出了教学方法的设计。并通过一个具体的实验教学实例,简述了实验流程。这种教学方法贴近实际工程开发流程,有助于学生整体实践能力的培养。

国家卫生应急移动救治中心创伤单元模块化梯次递进式培训模式的探讨

目的 通过建立国家卫生应急移动救治中心创伤单元的人员梯队,探讨创伤单元医护人员的模块化梯次递进式培训模式的优缺点,为提升队员救援能力与创伤单元的建立提供参考。方法 构建国家卫生应急移动救治中心创伤单元的人员梯队,制定相关管理制度,规范创伤单元的理论和知识培训。采用模块化梯次递进式培训模式,提高培训效率及队员适应能力,进一步提高创伤单元队员的灾害救援能力。结果 模块化梯次递进式培训模式及全流程模拟演练能迅速提高创伤单元医护人员的岗位适应能力,为创伤单元提供高效救援能力,促进创伤单元的创建和功能的实现。结论 模块化梯次递进式培训模式用于应急移动救治中心创伤单元的人员可快速提升多种应急救援能力,以及创伤单元任务的完成有一定的参考与借鉴意义。