北京市建筑工人个人工作能力影响因素研究

建筑业劳动力短缺及老龄化现象日益严重,找到制约其工作能力水平的关键因素有助于延长工人劳动寿命。工作能力指数(WAI)用于量化工人的工作能力,利用针对建筑工人设计的工作能力问卷,在北京市通州区、大兴区、房山区、丰台区等8处建筑工地展开调研,从个人因素及工作相关因素两方面探究北京市建筑工人工作能力的影响因素。采用逐步回归法及中介作用检验进行实证分析。结果显示素质反思、吸烟年限、年龄、睡眠质量、体育锻炼是建筑工人工作能力的重要影响因素。此外,睡眠质量是情绪健康、心理需求、公司支持、同事支持和WAI之间的中介因素;体育锻炼是情绪健康、公司支持和WAI间的中介因素。研究成果可为北京市建筑工人的选拔、培训、管理提供参考。

起重机悬挂负载系统位置控制实验研究

在起重机工作时,负载围绕吊装线旋转,存在定位困难的问题,为此,以动量轮为执行机构,提出了一种基于角动量守恒定律的悬挂负载系统姿态控制方法。首先,对悬挂负载系统的机理与结构进行了研究,用欧拉角描述法推导出了系统的运动学方程,并基于角动量守恒定律对系统进行了动力学建模;然后,对系统的稳定性进行了研究,采用比例积分与比例微分(PI+PD)混合控制律,实现了对俯仰方向旋转位置的控制目的;并设计了比例微分(PD)控制律,抑制了外部干扰对俯仰方向旋转产生的摇晃;基于MATLAB的Simulink环境对系统进行了风力扰动下的仿真实验;最后,搭建了样机实验平台,进行了实际过程测试,结合测试结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:所设计控制律有效,位置控制角度误差达到10-2量级;解决了负载旋转定位困难的问题,抑制了外部干扰对俯仰方向旋转所产生的摇晃。

O_(2)/CO_(2)氛围下正庚烷的燃烧机理研究

为研究正庚烷(n-C_(7)H_(16))在O_(2)/CO_(2)氛围下的燃烧特性,提出了基于CO_(2)与H·详细反应路径的C-H燃烧机理。通过密度泛函理论对CO_(2)与H·可能存在的反应路径进行了分析,根据定容燃烧弹实际尺寸建立了计算网格,利用C-H机理计算了正庚烷在不同氛围(空气、53%O_(2)/47%CO_(2)、61%O_(2)/39%CO_(2))下的燃烧过程;搭建了定容燃烧弹可视化实验平台,对正庚烷在不同氛围下的燃烧过程进行了测量;对CO_(2)的反应位点、CO_(2)+H·——→CO+·OH的反应能垒、火焰长度进行了分析。结果表明:C-H机理可以很好地预测正庚烷在O_(2)/CO_(2)氛围下的燃烧火焰长度,在50%O_(2)/50%CO_(2)氛围下的最大误差和平均误差分别为9.60%、2.42%;反应位点分析发现,CO_(2)氧原子的反应活性大于碳原子,氧端的平均局部离子化能和分子表面静电势分别为297.72 kcal/mol、-13.08 kcal/mol;H·与CO_(2)的碳原子和氧原子均可发生结合,反应能垒分别为26.71、11.07 kcal/mol。

1-硝基丙烷引发正己烷热解的机理研究

为研究1-硝基丙烷(1-NP)引发正己烷(n-C_6H_(14))热解的作用机理,结合分子动力学(MD)模拟和同步辐射实验对添加1-NP前后的n-C_6H_(14)热解过程进行了分析。利用SVUV-PIMS技术鉴定并量化了n-C_6H_(14)和添加10%1-NP的n-C_6H_(14)热解产物;利用ReaxFF MD模拟了不同温度下n-C_6H_(14)和1-NP/n-C_6H_(14)的热解,分析了温度和1-NP对n-C_6H_(14)热解速率、热沉以及产物分布的影响;根据模拟得到的物种演变与轨迹信息,探究了1-NP引发nC_6H_(14)热解的反应路径。结果表明:向n-C_6H_(14)中添加1-NP后,C_(2)H_(4)产量显著增加,在2103 K温度下添加10%1-NP的n-C_6H_(14)热解产生的C_(2)H_(4)约为纯n-C_6H_(14)的2.2倍;添加1-NP提高了燃料的热沉,降低了燃料的活化能;1-NP引发n-C_6H_(14)热解的主要通道为:1-NP首先裂解产生NO_(2),NO_(2)再与H反应生成OH,夺取n-C_6H_(14)的H生成C_6H_(13),最后C_6H_(13)进一步裂解为1-C_(3)H_(7)、1-C_(4)H_8、1-C_5H_(10)和2-C_6H_(12)。

CO_(2)诱导肼类燃料低温反应机理研究

为研究CO_(2)诱导肼类燃料在低温下的反应机理,采用量子化学计算对肼(N_(2)H_(4))、甲基肼(MMH)和偏二甲肼(UDMH)在不同温度下与CO_(2)的反应过程与势能面进行了分析。利用分子平均局部离子化能(ALIE)与福井函数/双描述符预测了N_(2)H_(4)、MMH和UDMH的反应活性位点,通过过渡态理论获得不同肼类燃料与CO_(2)反应的路径,构建其通道势能面,根据高精度能量获得宽温度范围下热力学参数与动力学数据。结果表明N_(2)H_(4)活性位点为N,MMH活性位点为与甲基相连的N,UDMH活性位点为氨基中的N;CO_(2)诱导肼类燃料低温反应的主要产物为肼羧酸,该反应为低温正向、高温逆向反应,这与常规燃料反应呈现相反的特点;在10 MPa压力下,N_(2)H_(4)的正逆向反应转变温度最小,约为400 K,MMH的正逆向反应转变温度约为460 K,而UDMH很难与CO_(2)反应;肼类燃料与CO_(2)的反应速率常数随温度升高而增大,其中MMH反应速率常数最大,在10 MPa、453 K环境下k为3.51×10^(-8)L/(s·mol)。

基于SLS技术的尼龙粉末材料烧结工艺探析

SLS技术在探索尼龙粉末(PA)材料的烧结工艺中,以便获得高质量的产品。使用尼龙粉末(PA)材料进行选择性激光烧结 (SLS) 成型试验,以成型件的密度和表面形貌等级作为衡量指标,用正交试验法分析研究激光功率、激光扫描速度、铺粉厚度及预热温度对工艺成形质量的影响,确定了尼龙粉料(PA)选择性激光烧结的最优工艺参数组合,其研究方法和试验结论为高分子粉料SLS成型工艺提供了一定的参考价值。

基于Python的CO_(2)/O_(2)氛围下柴油燃烧火焰特征分析

为分析柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程.基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析.结果表明:在空气和CO_(2)/O_(2)氛围下,柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大,平均亮度则先增大后减小,其在空气下和35%CO_(2)+65%O_(2)氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px.在火焰发展阶段,红绿分量比保持在0.8~1.2之间,而在火焰熄灭阶段,随着CO_(2)浓度减小和O_(2)浓度增大,红绿分量比有所减小.与在空气下燃烧相比,柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下的燃烧火焰形状更加细长,湍流现象更加明显,火焰浮起长度缩短,平均亮度下降.

不同温湿度对质子交换膜燃料电池性能的影响

为研究不同温湿度对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)性能的影响,提出了一个温湿度-电流(temperature and relative humidity-current,TRH-C)模型。该模型纳入阴阳极流道的水流量和膜水含量,揭示了电流阶跃变化条件下温湿度对电流密度分布和膜水含量分布的影响规律。根据实验单电池真实的流道构型,建立了简化的PEMFC几何模型并划分计算网格,将TRH-C模型耦合至多物理场计算软件COMSOL中;建立了PEMFC测试平台,对不同温湿度工况下的PEMFC进行了测试,PEMFC的运行温度为65℃和70℃、进气湿度为50%和75%;分析讨论了不同工况下的极化曲线、膜电流密度分布和膜水含量分布云图。研究结果显示:TRH-C模型对PEMFC输出性能的预测较为精准,其对电压和功率密度的相对误差在运行温度为70℃、进气湿度为50%、电流密度为0.018 A/cm2时最大,最大值分别为7.306%和8.837%;提升运行温度和进气湿度均有助于改善PEMFC的性能,运行温度升高,膜电流密度分布均匀性波动较小,膜水含量有轻微降低;进气湿度升高,膜电流密度分布更均匀,膜水含量升高。研究为优化进气策略控制以及提高输出性能提供了新的理论方法。

基于正交试验法的铝合金车体高压水清洗喷嘴结构优化

抑尘剂等复杂的化合物黏着在铝合金车体上,导致车体污染十分严重,高压水射流清洗方法能够有效去除铝合金车辆车体表面黏着的化合物。通过分析圆柱形、锥形、文丘里形和余弦形喷嘴的射流流场分布、射流出口速度、最大壁面静压、相同清洗宽度下压力值范围,得到余弦形喷嘴的清洗性能最佳,锥形喷嘴次之。基于正交试验法设计五因素、四水平正交试验表,得到常用清洗压力下余弦形喷嘴的最优结构参数:进口直径为40 mm、出口直径为20 mm、过渡段半径为40 mm、出射段长度为25 mm、过渡与余弦部分长度比为4。按照最优喷嘴结构参数进行建模,得到三组压力值下高压水出射速度比未优化前提高了2%,且优化效果随着入口压力值的提高而有所下降。在优化后的喷嘴结构参数下进一步计算得出入口压力为10 MPa时,靶距设置为250 mm能达到较好的清洗效果和节能作用。

海量铁路机车GIS定位数据分布式处理技术

针对铁路机车海量GIS信息数据及其对铁路调度几种控制系统带来的数据存取问题,采用Hadoop HDFS进行海量GIS数据存取,提出HBase的数据表结构设计及查询方法以及采用MapReduce进行数据分析的分布式处理方法,明确了基于MapReduce对铁路机车GIS信息进行地图匹配以及安全距离计算的方法。试验结果表明:采用Hadoop HDFS进行数据存取具有较高的效率,在需要大量数据存取的情况下,采用MapReduce进行分布式数据分析效率更高,扩展性更好。

考虑存在欺骗行为的二级物流服务供应链决策博弈研究

考虑单物流服务平台商和单物流服务提供商组成的二级物流服务供应链,分别探讨了物流服务提供商不存在欺骗行为和存在欺骗行为时的决策博弈,以及各参数对博弈的影响。在此基础上,进一步分析了物流服务平台商与物流服务提供商在集中化决策、分散化决策、物流服务提供商存在欺骗行为三种情况下的选择偏好。研究发现,物流服务平台商在集中化决策下能获得最大利润,物流服务提供商在分散化决策下能获得最大利润,物流服务平台商允许物流服务提供商的欺骗行为在一定意义上是有益的。

基于组合定位海量数据处理的铁路机车安全距离预警

针对我国铁路机车定位数据丢失时有发生的现象,阐述了以现有较成熟的GNSS/INS/DR(Global Navigation Satellite System/Inertial Navigation System/Dead Reckoning)组合定位装置构建铁路机车定位的系统架构。在此基础上,针对海量位置数据,引入Hadoop技术,给出了采用HBase存储海量位置信息数据的方法,采用MapReduce校正位置信息数据及安全距离计算的方法。经实验验证,该方案在需要大量数据存取的情况下,采用MapReduce进行分布式数据分析效率更高,扩展性更好。

基于Adaboost算法的快速人脸检测技术

详细分析了Adaboost 算法的原理,依次说明了Adaboost 算法的Harr-like 特征提取方法,并通过积分图的方法实现了Harrlike 特征的快速提取,大大提高了人脸的特征提取速度,然后说明了Adaboost 算法的人脸与非人脸的阈值提取方法.并编写c＋＋程序对基于Adaboost 算法进行了实现,采用的人脸库为MITEx 人脸库,通过多轮的训练得到了-个级联的人脸检测分类器,最后进行了实验并对实验结果进行了分析.

一种直线电机弹奏机器人的设计与研究

针对钢琴弹奏专用机器人存在弹奏不流畅、节拍不合、结构复杂等问题,依据仿生学原理设计了一种仿人机械手。首先进行机械手指结构设计,使用雷温法进行构件速度分析,并对关键部件手指进行应力分析。其次搭建基于精密直线电机移动平台的控制系统,设计单片机与Elmo驱动器同步控制方案,并对机械手指结构设计和控制方案进行优化。最后通过对弹奏机器人进行试验,表明基于直线电机的弹钢琴机械手可以满足弹奏机器人设计要求。研究可以为机械手的设计和直线电机的应用提供参考。

雕刻用数控机床的优化研究

近年来数控机床发展迅速,数控机床的发展和研究已经成为能够推动工业化进程的重要因素,为了使数控机床更有效地应用于生产实践中,尚需对数字控制部分的实际误差和校正反馈进行深入研究,以提高工业精度及工作效率。本文通过对实验室自主研制的四轴雕刻数控机床进行研究,围绕数字控制和电机的优化展开误差分析,建立系统的误差模型,通过对误差的检测与校正,实现高精度和高效率的雕刻。同时对于四轴数控机床(CNC)中直线传动的三个轴使用直线电机进行传动,电机的类型进行选取和设计参数,对于雕刻精度和运行速度的提升进行研究,并对数字控制进行研究讨论。最后对于数控机床的实际操作即雕刻精度进行算法优化设计,采用误差反馈法进行计算,对雕刻刀的实际位置与数字位置进行对比校正。

双臂护理机器人抱举重心稳定性研究

针对护理机器人对病人进行抱举转移时运动安全稳定性的问题,本文分析了护理机器人运行过程中重力对稳定性的影响,采用零力矩点ZMP动态稳定判据,尽可能地得到符合实际情况的结果;在满足ZMP约束的情况下进行机器人轨迹规划,使机器人在两工作点之间或沿规定轨迹运动的安全性能最优。仿真结果表明,该规划能够显著提高机器人的工作安全性,对实际机器人的轨迹规划具有一定的理论指导意义。

相对湿度对PEMFC加载过程中动态响应的影响分析

为研究电流阶跃变化过程中相对湿度对质子交换膜燃料电池(PEMFC)动态性能的影响,提出动态传热(DHT)数值模型。该模型考虑了相对湿度和阶跃电流对输出电压的影响,揭示出电流阶跃变化条件下相对湿度对质子交换膜(PEM)内水含量和电流密度分布的响应规律。通过自定义函数(UDF)将DHT模型导入Fluent软件并应用有限体积法进行计算;对工作温度60℃、负载电流的加载幅值5 A、阴极相对湿度100%、阳极相对湿度50%和100%条件下的PEMFC动态响应性能进行了评价;并将通过DHT模型得到的极化曲线和输出电压响应结果与实验数据进行了比较。结果表明:当阴极相对湿度为100%,阳极相对湿度100%的输出电压及最大功率密度优于50%相对湿度;阳极相对湿度为100%时,DHT模型与实验所得极化曲线间误差为2.18%;电流密度的分布与PEM膜内水含量和阳极侧气体加湿程度有关,阳极侧相对湿度提高,跨膜的电流密度分布均匀性下降;当阳极侧相对湿度为50%、100%时,加载前后膜内水含量分布的极差值分别为2.9和3.1 kmol/m^(3)、3和4.2 kmol/m^(3)。

可遥控自动吊钩的结构设计与控制

针对现有起重机吊钩在抬钩和落钩过程中,工作效率低与人工操作危险的问题,提出了一种在远程操作下,可快速响应的自动化吊钩系统。首先,结合模块化设计的思路制定了针对自动化吊钩的吊钩端结构的详细设计流程并给出了完整的结构设计,通过Inventor软件完成了对其的三维建模,同时对动力机构、传动机构等核心部分的设计进行了详细的描述,再利用HyperMesh软件对其中的重要零件进行设计校核和优化,最终得到完整合理的可遥控自动吊钩结构。然后,对自动吊钩的数学模型进行了详细的推导,制定了整体控制流程,完成了控制部分的设计。最后,制造了可遥控自动吊钩样机,对其性能进行了实验验证,证明了设计的可行性。

某商用车运输半挂车旋转式举升机构设计分析

为实现牵引车的零公里交付及在半挂车上的自主上下,特针对半挂鹅颈部位设计旋转式举升机构,通过行车板的旋转同时实现了爬升通道角度小于车辆的离去角和装载车辆后整机不超高的设计目标。改善该举升机构的力学状态,以减小油缸力为优化目标,利用ADAMS对机构进行仿真求解,使用MATLAB对模型进行优化,得出优化点和优化目标的关系曲线,并结合实际确定最优方案。优化后的油缸力与初始相比下降了8.92%,同时样车制造也验证了设计的正确性。

基于支持向量机的公共建筑火灾风险评估

由于公共建筑火灾具有动态性、非线性的特点,目前的火灾风险评估方法在对公共建筑进行火灾风险评估时,很难建立精确的评估模型。支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)能有效解决小样本、非线性的问题,本文提出运用SVM进行公共建筑火灾风险评估,构建公共建筑火灾风险评估指标体系,建立了基于SVM理论的火灾风险评估模型,并以某商场为例,对所建立的模型进行验证。实例验证表明,基于SVM的火灾风险评估方法具有更高的精确度,能够更好地解决公共建筑火灾的动态性和非线性问题,在公共建筑火灾风险评估中具有较好的应用价值。