基于神经网络-牛顿混合算法的盾构机掘进位姿求解研究

为了解决盾构机推进系统运动学建模及正解求解困难等问题，采用简化等效模型法，构建了盾构机推进系统简化模型，将n-SPS的盾构并联推进系统简化为4-SPS的等效并联推进机构，并构建其运动学模型。根据建立的等效机构运动学模型，采用神经网络-牛顿混合算法求解盾构掘进位姿；利用神经网络的解域搜索功能，对初值进行预测并把预测结果代入牛顿迭代法进行计算求解，分析比较了单一神经网络预测值与BP神经网络-牛顿迭代混合算法计算结果的优劣性。研究发现，盾构机推进系统等效模型的建立可以大大简化运动学建模复杂度，而且利用混合算法求解运动学正解的求解精度更高，可以提高盾构机掘进位姿控制精度，从而提高掘进隧洞质量

机床主轴轴承摩擦生热特性分析

为研究圆柱滚子轴承摩擦生热特性，构建了一种考虑了主轴-轴承装配过盈量、离心力以及配合表面粗糙度的拟静力学分析模型。应用局部法计算得到轴承各部件间的摩擦生热量，通过实例分析了不同工况条件以及润滑参数对摩擦生热的影响。结果表明，轴承转速及外载荷对摩擦生热量有较大影响，转速越高，摩擦生热量增长越明显；润滑油动力黏度或油气比例系数的增大，均使得轴承摩擦生热量出现增长的趋势

弹流润滑状态下机床主轴轴承刚度特性分析

圆柱滚子轴承的刚度特性会对机床动态性能产生较大影响。在双列圆柱滚子轴承力学分析的基础上，综合赫兹接触与润滑油膜对轴承刚度的影响，分析了不同工况以及润滑参数下的轴承刚度变化特性。分析结果表明，弹流润滑产生的润滑油膜会使轴承综合刚度下降；随着外载荷的增大，赫兹刚度与油膜刚度均有所提升，轴承综合刚度提高；提升轴承预紧量有利于提高轴承综合刚度；随着转速的提升，轴承综合刚度呈下降趋势；润滑油动力黏度以及黏压系数的增大均使得轴承综合刚度下降

基于齐次变换矩阵的盾构机掘进位姿建模与求解研究

为了更加精确快速地求解盾构机在掘进过程中的姿态变化，采用基于空间齐次变换矩阵元素的位姿正解求解方法建立盾构机位姿正解解算模型，并利用牛顿拉夫逊算法对得到的以齐次变换矩阵元素为未知量的非线性方程组进行逐次迭代求解，得到齐次变换矩阵各元素数值解；然后，根据齐次变换矩阵各元素与位姿映射关系求解对应位姿。并根据各个液压缸杆长约束条件建立位姿反解数学模型，在Matlab中对位姿正反解进行求解，并分析比较正反解结果的吻合度。结果表明，其误差在0.018%左右，在误差允许范围内，证明了所建立的盾构掘进位姿正反解数学模型的正确性

近70年来中国自然地理与生存环境基础研究的重要进展与展望

自然环境是人类赖以生存和发展的基础,探索自然环境及其各要素(如地貌、气候、水文、土壤等)的特征、演变过程、地域分异规律以及驱动机制是自然地理学的重点研究内容.中国自然地理要素类型丰富且区域差异较大,为开展自然地理研究提供了难得的机遇.文章主要围绕青藏高原隆升与亚洲内陆干旱化及河流发育、高原冰冻圈环境演化、全新世多时间尺度季风与西风气候变化、湖泊与湿地、流域模型与土壤侵蚀、过去人-地关系演化、生物地理及中国三维地带性规律等几个方面,梳理了近70年来中国自然地理与生存环境研究的重大理论进展与重要贡献.在简要交代国际前沿研究进展的基础上,回顾并梳理了中国自然地理学各分支领域的研究脉络,进一步聚焦重大研究成果或具有较大争议、重大影响的学术争鸣问题,归纳目前研究现状,并进行未来工作展望.最后提出在推进生态文明建设的国家需求下,应发挥中国自然地理研究的优势,厘清自然地理要素变化的过程、规律与机制,持续推进中国自然地理研究为国家战略服务,在全球视野下做出具有中国特色的自然地理学理论贡献