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摘要 5-7
Abstract 7-9
第1章 绪论 14-28
1.1 课题研究背景 14-15
1.2 突出软煤巷道掘进装备机器人化的核心问题 15-18
1.2.1 突出软煤巷道掘进工艺过程难点 15-16
1.2.2 掘进装备机器人化的核心问题 16-18
1.3 掘进装备机器人化发展现状 18-21
1.4 机器人机构分析及性能评价相关领域研究概况 21-25
1.4.1 串联机器人位置逆解的数值方法 21-23
1.4.2 机器人机构的性能分析和评价 23-25
1.5 本文研究内容 25-28
第2章 掘进装备机器人化机构设计研究 28-45
2.1 掘进装备机器人化的机构设计思路 28-29
2.1.1 突出软煤巷道高效掘进的设备要求 28
2.1.2 机器人化的总体思路 28-29
2.2 掘进装备机器人化可行性分析 29-34
2.2.1 突出软煤巷道掘进涉及的主要装备 29-30
2.2.2 相关工艺过程及参数特点分析 30-33
2.2.3 相关装备的运动学相似性 33-34
2.3 掘进机器人机构设计研究 34-44
2.3.1 掘进机器人基本构型 34-36
2.3.2 掘进机器人腕部结构设计 36-42
2.3.3 掘进机器人的完整执行机构 42-44
2.4 本章小结 44-45
第3章 掘进机器人关节驱动能力设计 45-64
3.1 掘进机器人关节驱动能力设计难点 45-47
3.1.1 基于稳态静力学的分析方法 45-46
3.1.2 掘进机器人关节驱动能力设计难点 46-47
3.2 基于腕部运动链反向建模的驱动力分析原理 47-52
3.2.1 掘进机器人关节驱动特点分析 47-48
3.2.2 任意作业方式下截割头的负载表达 48-50
3.2.3 腕部运动链反向建模 50-51
3.2.4 关节驱动力分析方法 51-52
3.3 掘进机器人的关节驱动力分析 52-59
3.3.1 截割载荷的计算 52-53
3.3.2 腕部整体受力分析 53-55
3.3.3 力平衡方程及求解 55-59
3.4 关节驱动力计算结果分析 59-63
3.4.1 关节驱动力(力矩)的变化情况 59-63
3.4.2 各关节最大驱动能力 63
3.5 本章小结 63-64
第4章 掘进机器人运动学分析 64-87
4.1 机器人连杆位置与姿态的描述 64-66
4.1.1 连杆坐标系的建立 64-65
4.1.2 四个基本的齐次变换矩阵 65
4.1.3 连杆坐标系的变换矩阵 65-66
4.2 掘进机器人正向运动学 66-69
4.2.1 建立掘进机器人的连杆坐标系 66-67
4.2.2 掘进机器人的正向运动学方程 67-69
4.3 基于偏置补偿的腕部偏置机器人逆向运动学求解 69-77
4.3.1 掘进机器人的腕部特点 69-70
4.3.2 偏置补偿原理 70-71
4.3.3 逆解过程 71-74
4.3.4 逆解算法流程总结 74-76
4.3.5 逆解算法数据试验 76-77
4.4 手腕侧端偏置和前端偏置机器人 77-79
4.4.1 手腕侧端偏置 77-78
4.4.2 手腕前端偏置 78-79
4.5 掘进机器人的逆向运动学求解 79-85
4.5.1 掘进机器人的运动学模型转换 79-81
4.5.2 钻机和截割头末端位姿的给定 81-82
4.5.3 对应手腕无偏置机器人的运动学逆解 82-84
4.5.4 掘进机器人的运动学逆解 84-85
4.6 本章小结 85-87
第5章 掘进机器人工作空间研究 87-101
5.1 机器人工作空间求解主要方法 87
5.2 蒙特卡洛法研究与改进 87-92
5.2.1 蒙特卡洛法原理及现有算法 87-89
5.2.2 蒙特卡洛法存在的问题 89-90
5.2.3 蒙特卡洛法改进 90-92
5.3 掘进机器人工作空间求解 92-100
5.3.1 不同工具工作空间的统一化 92-93
5.3.2 工作空间的特点分析 93-94
5.3.3 工作空间的数值求解 94-96
5.3.4 求解结果对比分析 96-100
5.4 本章小结 100-101
第6章 掘进机器人运动灵活性分析 101-131
6.1 机器人的运动灵活性问题 101-104
6.1.1 机器人运动灵活性指标 101-103
6.1.2 雅可比矩阵量纲不统一问题分析 103-104
6.2 可变加权矩阵 104-111
6.2.1 关于雅可比矩阵规范化的考虑 104-106
6.2.2 基于可变加权矩阵的雅可比矩阵规范化 106-110
6.2.3 基于可变加权矩阵的雅可比矩阵范数 110-111
6.3 可变加权矩阵用于机器人运动性能评价 111-114
6.4 可变加权矩阵用于机器人设计及应用优化 114-117
6.4.1 平面三自由度机械手设计优化 114-115
6.4.2 Puma560机械手的各向同性位形 115-117
6.5 掘进机器人的运动性能评价 117-130
6.5.1 掘进机器人的雅可比矩阵 117-122
6.5.2 掘进机器人雅可比矩阵存在的问题 122-123
6.5.3 运动性能研究 123-130
6.6 本章小结 130-131
第7章 结论 131-133
参考文献 133-142
致谢 142-143
攻读博士学位期间参与的研究课题 143-144
攻读博士学位期间发表的学术论文 144
题目
1 引言
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目的和意义
2 材料与方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形条件
2.1.3 土壤条件
2.1.4 气候条件
2.1.5 植被分布
2.2 研究内容
2.3 技术路线
2.4 研究方法
3 结果与分析
4 讨论与结论
参考文献
致谢
摘要 4-5
ABSTRACT 5-6
TABLE OF CONTENTS 10-12
图目录 12-15
表目录 15-16
主要符号表 16-18
1 绪论 18-38
1.1 研究背景与意义 18-19
1.2 液化气体储罐的热响应研究 19-27
1.2.1 热响应实验研究 19-23
1.2.2 热响应数值模拟研究 23-27
1.3 液化气体BLEVE研究 27-35
1.3.1 BLEVE理论研究 27-29
1.3.2 BLEVE失效过程研究 29-30
1.3.3 液化气体快速降压研究 30-35
1.4 本文主要研究内容 35-38
2 液化气体热分层机理研究 38-57
2.1 热响应实验系统及实验方法 38-42
2.1.1 热响应实验系统 38-40
2.1.2 实验方法 40-42
2.2 实验结果 42-49
2.3 讨论 49-55
2.3.1 热分层形成过程 49-53
2.3.2 液相区的输入热流分布 53-54
2.3.3 热分层的维持与消除 54-55
2.4 本章小结 55-57
3 液化气体热分层的影响因素研究 57-83
3.1 加热区域对热分层的影响 57-59
3.2 充装率对热分层的影响 59-61
3.3 热流密度对热分层的影响 61-66
3.3.1 热流密度对升温速率的影响 61-63
3.3.2 热流密度对沸腾扰动的影响 63-66
3.4 介质初温对热分层的影响 66-73
3.4.1 介质初温对液相沸腾的影响 66-71
3.4.2 介质初温对传热的影响 71-73
3.5 介质物性对热分层的影响 73-82
3.5.1 介质物性对热流分布的影响 73-75
3.5.2 介质物性对热分层形成速度的影响 75-77
3.5.3 介质物性对气相温度的影响 77-78
3.5.4 介质物性对汽化速率的影响 78-82
3.6 本章小结 82-83
4 液化气体爆沸过程的实验研究 83-100
4.1 BLEVE实验系统及实验方法 83-85
4.1.1 BLEVE实验系统 83-84
4.1.2 实验方法 84-85
4.2 爆沸过程分析 85-90
4.2.1 实验条件及压力响应结果 85-86
4.2.2 两相流发展过程分析 86-88
4.2.3 压力响应参量分析 88-90
4.3 压力响应的影响因素研究 90-99
4.3.1 充装率对压力响应的影响 90-94
4.3.2 泄放口径对压力响应的影响 94-96
4.3.3 热分层对压力响应的影响 96-99
4.4 本章小结 99-100
5 液化气体爆沸过程的数值模拟研究 100-126
5.1 液化气体爆沸物理模型 100-101
5.2 数学模型 101-106
5.2.1 爆沸过程相变模型 101-105
5.2.2 边界压力模型 105-106
5.3 数值计算模型及验证 106-113
5.3.1 数值计算模型 106-110
5.3.2 模型验证 110-113
5.4 爆沸过程分析 113-119
5.4.1 两相流膨胀过程分析 113-115
5.4.2 压力响应与沸腾强度关系 115-119
5.5 热分层对爆沸影响的数值模拟研究 119-123
5.6 液化气体储罐安全防爆装置概念设计 123-125
5.7 本章小结 125-126
6 结论与展望 126-129
6.1 结论 126-127
6.2 创新点 127
6.3 展望 127-129
参考文献 129-136
附录A 热分层形成过程的数学模型推导 136-139
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 139-140
致谢 140-141
作者简介 141
摘要
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究的意义及作用
1.3 简述研究的内容和基本方法
1.3.1 研究的内容
1.3.2 基本研究方法
1.4 论文结构
第2章 相关理论研究及文献综述
2.1 生产效率的定义
2.2 提高生产效率的研究内容及相关理论发展历程
2.2.1 提高生产效率的研究内容
2.2.2 提高生产效率相关理论及发展历程
2.3 国内外文献综述
2.3.1 国内文献综述
2.3.2 国外文献综述
第3章 锻造生产效率现状分析及提高生产效率必要性
3.1 国内外曲轴毛坯锻造生产情况现状分析
3.1.1 国内曲轴锻造生产现状
3.1.2 国外曲轴锻造生产现状
3.2 TR公司概况及锻造发展情况
3.2.1 TR公司概况
3.2.2 TR公司锻造业务发展历史
3.2.3 TR公司锻造生产现状分析
3.3 提高曲轴毛坯锻造生产效率必要性分析
3.3.1 我国经济发展为重型汽车营造良好环境
3.3.2 强动力柴油发动机对曲轴毛坯锻造要求逐渐增高
3.3.3 曲轴毛坯锻造生产效率的提高至关重要
第4章 影响曲轴毛坯锻造生产效率因素分析
4.1 工艺流程的设计对曲轴毛坯锻造生产效率的影响分析
4.1.1 传统曲轴毛坯锻造工艺分析
4.1.2 先进曲轴毛坯锻造工艺分析
4.2 成型设备选型对曲轴毛坯锻造生产效率的影响分析
4.3 设备布局对曲轴毛坯锻造生产效率的影响分析
4.4 管理理念对曲轴毛坯锻造生产效率的影响分析
第5章 提高曲轴毛坯锻造生产效率方法分析
5.1 采用先进的工艺方案提高曲轴毛坯锻造生产效率
5.1.1 提高曲轴毛坯锻造的材料利用率
5.1.2 选择合理的曲轴毛坯锻造关键成型设备
5.1.3 对曲轴毛坯锻造生产线设备进行合理布局
5.2 施行精益生产提高曲轴毛坯锻造生产效率
5.2.1 加强工业工程意识在曲轴毛坯锻造过程中的应用
5.2.2 推广精益六西格玛管理思想在曲轴毛坯锻造过程中的应用
5.2.3 为曲轴毛坯锻造生产线建立全员生产维修制度
5.2.4 曲轴毛坯锻造生产现场施行现场管理5S方法
第6章 TR公司提高锻造生产效率的研究和应用实例
6.1 研究对象介绍及提升曲轴毛坯锻造生产效率实施过程
6.1.1 研究对象16000T电动螺旋压力机生产线概况
6.1.2 研究对象主要锻造设备及生产线平面布局介绍
6.1.3 提升曲轴毛坯锻造生产效率实施过程
6.2 WD615曲轴毛坯锻造生产效率提高成果财务分析
第7章 结论与展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表