石家庄铁道大学硕士研究生学科前沿报告与学术活动登记表 8页

'石家庄铁道大学硕士研究生学科前沿报告与学术活动登记表学号:姓名:导师:专业:学院: 石家庄铁道大学研究生学院制主讲人：郭文武单位：石家庄铁道大学机械工程学院主题：新帘态卜屮国铁路与工程机械地点：机械楼208时间：2015.11.13报告内容及个人体会：报告主耍内容包括中国高铁的发展与特点、中国铁路工程机械的发展历程、新常态下中国工程机械的发展举措三个方面的内容。中国高铁的特点是：技术先进、安全可靠和性价比高。技术先进主要体现在以下4个方面：①运营速度高。350km/h是目前世界上高铁的最高运营速度，这种运行速度需要靠多项先进技术和装备给予支撑。②建设环境复杂。我国地域广阔,在建设过程中遇到了许多特殊的问题，如沉降、冻胀、风沙、高温胀轨、深水人跨桥梁,还有复杂地质隧道等。③运营场景多样。国外运营动乍纽绘长一般3h左右，而我国达到12h,运行时间长，而且气候变化大，给我们带来了一系列问题。④高铁技术的兼容性。中国铁路技术在工程建设、动车组、列控、牵引供电等主要领域与世界先进技术具有较好的兼容性。中国高铁的安全可靠主要通过技术体系和管理制度两方面來实现。高恢的技术体系由6部分组成：工务工程、為速动车、列控系统、牵引供电、运营管理和风险防控。另外，除了通过技术体系保障安全外，还要严格掌控工程质量、产品质量，从运营管理方面來保障。性价比高主耍体现在建设工期合理、节能环保和经济社会效益显若3方面。从1950年开始修建的成渝铁路，以及黎湛铁路、鹰厦铁路等的修建，标志着新屮国铁路建设进入了一个艰苦的起步阶段。铁路施工屮，戢闲难的部分在于隧道施工和铁路桥梁的架设。2003年，我国开始修建高速铁路。当时，施工机械的研发生产得到了迅猛的发展。如隧道施工机械盾构、瞒岩台车、钢轨架安装机、混凝土的喷浆机械手、挖掘装载机、多功能钻机等，桥梁施工机械如旋挖钻机、900t提梁机、运梁车、架桥机、移动模架、阶段拼装的造桥机等，我国均开始口行研制生产。总体而言，高铁建设对于我国工程机械行业有极大的拉动作用。而正是由于国内工程机械的迅猛发展，也促成了我国高速铁路的快速建设。二者相互借力，1L相促进。新常态下屮国工程机械的发展举措：深入研究施工工法，完善成套施工装备；提升工程机械的自动化水平;着力发展铁路维修养护设备;开展再制造工程；制定标准，编写设计资料；乘好高铁"‘走出去”的班车。关于工程机械定岀去，仍需要注寇儿个方面：接轨世界的游戏规则，只有实现本土化发展，才能推行中国标准；制定风险控制策略，完善海外经营管理体制，形成可持续发展的长效机制；寧握海外文化:强化联合，尤其国内要“抱团”发展。学术讲廉是一个课堂Z外的人讲坛，参加各种各样的学术讲座可以扩展我们的视野，学习到不同专业不同学科的前沿知识。通过郭文武教授此次讲座的阐述，使我对中国高铁的发展特点和工程机械在我国高铁建设中的作川和发展历程有了一•个大致了解。这次讲座给我带来了最新的学科前沿知识，这样的讲座都让我受益匪浅, 学到了许多书本上所没有的知识，开阔了视野。结合机械学习的相关背景，我想会对我今后学习和工作打下坚实的理论基础。主讲人：牛江川单位：石家庄铁道大学机械学院主题：基于分数阶PID控制的系统动力学分析地点：机械楼208时间：2015.11.19报告内容及个人体会：PID控制是控制系统中应用最广泛、技术授成熟的控制方法。由丁•其结构简单、鲁棒性强等特点，被广泛地应用于冶金、电力利机械等工业过程中，貝有很强的生命力。PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起來冇两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模羽，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易丁倬握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应Illi线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照匸程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：（1）首先预选择一个足够短的采样周期止系统工作；（2）仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放人系数和临界振荡周期；（3）在一定的控制度卜•通过公式计算得到PID控制器的参数。PID控制是对偏差信号e⑴进行比例、积分和微分运算变换后形成的一种控制规律。将分数阶控制理论和PID控制器整定理论相结合，形成分数阶PID控制理论是一个很新的硏究方向。分数阶PID控制器引入了微分、积分阶次入和卩，藥个控制器多了两个可调参数，所以控制器参数的整定范围变人，控制器能够更灵活地控制受控対彖，可以得出更好的控制效果。分数阶PID控制的研究，主要集中在控制器的设计方法、稳定性分析和最优化控制。分数阶PID控制器的比例环节系数Kp增大了系统的线性刚度，增大了系统的固有频率；积分环节不但通过减小了系统的阻尼，增大了系统的振幅，还通过增大了系统的线性刚度，增大了系统的固冇频率;微分环节不但通过増大了系统的阻尼，限制了系统的振幅，还通过増大了系统的线性刚度，削大了系统的固冇频率。分数阶PID控制器比幣数阶PID控制器増加了两个可以任意调节的阶次，即主要影响控制系统稳态性能的枳分阶次X和主耍影响控制系统动态性能的微分阶次"研究证明，这样的结构使得分数阶PID控制器的设计更加灵活并且具有较强的鲁棒性能。目前，关于分数阶PID控制器的研究大多数集中在参数整定和控制器设计两个方面，但是在实际控制系统中的应用研究则非常少。在研究生阶段，扩展自己的知识血是菲常重要的，我们要研究好本专业的知识，就需要从各个方面去获取信息，寻找创新点，学校给我们提供了学术讲座这么好的资源，我们应当要好好利用,海纳百川，同时认真及 时的做好总结，以便参考。通过听牛江川教授的报告，使我对分数阶P1D控制的相关概念和基本应用有了大致的了解，对基于分数阶PID控制的系统动力学分析方法有了充分的了解，学到了一些专业知识，开拓了视野,对我今后的学习、科研、工作有很大的帮助。主讲人：罗勇单位：石家庄铁道大学机械学院主题：地源热泵技术地点：机械楼208时间：2015.11.24报告内容及个人体会：在报告会屮罗勇教授结合自己多年的丁•作经历和经验，介绍了地源热泵技术的定义和其屮的一些关键技术以及地源热泵技术的优点及应用。地源热泵（也称地热泵）是利用地下常温土壤和地下水相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移与建筑物完成热交换的一种技术。通常地源热泵消耗lkWh的能最，用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量。地源热泵己成功利用地下水、江河湖水、水库水、海水、城市屮水、工业尾水、坑道水等各类水资源以及土壤源作为地源热泵的冷、热源。地源热泵供暖空调系统主要分三部分：室外地源换热系统、地源热泵主机系统和室内末端系统。地源热泵工作原理是：地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能坏保熨空调系统。地源热泵通过输入少最的高品位能源（电能），即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季,把土壤中的热量“取”出来,提高温度后供给室内用于采暖;在夏季,把室内的热量"取”出來释放到土壤屮去，并且常年能保证地下温度的均衡。地源热泵技术与传统空调相比的特点是系统运行稳定，不受室外气候条件的影响；室温的分布更合理，温差小，舒适感好；比传统空调节能40%-60%；没有室外机,并H解决了城市热岛效应，无任何污染和排放。地源热泵技术优点：可再生能源利用技术；经济有效的节能技术；坏境效益显著；一机多用，应用范围广；系统维护费用低。罗老师的报告深入浅出，给了我深刻的卅发，使我対地源热泵技术建立了相应的概念，对地源热泵技术的分类、工作原理和优点有了一个大致的了解。学科之间的交义融合越来越多，各种实际问题的解决往往需耍多学科的知识和技能。因此在学好专业知识的同时也应当广泛积累其他领域的知识，尤其注雨知识的实际应用。这样的讲朋都让我受益匪浅，学到了许多书木上所没冇的知识，开阔了视野，増长了见识。我想会对我今后学习和工作打下了坚实的基础。主讲人：冯国胜单位：石家庄铁道大学机械学院主题：混合动力车关键技术 地点：机械楼208时间：2015.12.09报告内容及个人体会：冯教授的报告介绍了混合动力电动汽车的构成、特点和其中的关键技术。混合动力电动汽车是指在同一辆汽车上同时安装两个动力系统，即电力驱动系统和辅助动力单元的汽车。这样的组合在充分利用内燃机汽车带來的方便、快捷的优点，以可以发挥电动汽车节能环保的优点，同时还可以避免他们各自作为动力系统所带來的缺点。根据混介动力屯动汽车驱动系统分为串联式混介动力驱动系统、并联式混介动力驱动系统和混联式驱动系统3种类型。混联式混合动力驱动系统不仅利用了串联式混合动力驱动系统获得了较人的驱动力，也利用了并联式混合动力骡动系统的较高的系统效率，使汽车在复朵的工况卜-仍能选择出相对较优的驶动系统。在相关设计的过程中要注意车身设计、驱动电机设计及控制、动力电池及管理。电池不仅应当达到快速充电的能力，还要能够及时收冋刹车时的动能。混合动力系统的硏发需要解决很多技术问题，比如控制策略的设计、内燃机燃烧系统的优化、箫电池的改进、传动系统的匹配设计和新材料新工艺的应用等。混合动力电动汽车(HEV)的核心是混合动力驱动系统。HEV系统具有高度的复杂性，混合动力系统设计的关键是系统结构的选择、整车能量管理策略的开发和系统参数的确定。功率分配是系统能量管理策略研究的关键，随着研究的深人，自适应控制、模糊逻辑控制、神经元网络控制等方法也得到了有效的运用。混合动力汽车与传统型汽车相比，虽然仍有些许不足，但是其在节能和排放上显然更胜一筹，而且其在动力性能和行驶里程方而也亳不逊色。就目前來说，虽然混合动力汽车的价格比传统汽车高，但是随着科技的不断发展，混合动力汽乍的性能将会日益提高，其研发成本也一定会不断降低，不可否认的是它貝有较好的发展前景。在交流环节中，冯教授对于学生们的提问给了积极热情的冋答。这次讲座是极具指导意义的。通过这次讲座，我知道了自己在学术研究方面所欠缺的基木素质；明白了应该以什么样的态度和方法去进行学术研究，解决与学术研究冇关的各种难题，并且不断地努力提高鬥己的学术研究能力，以应对新世纪我们必须面对的各种挑战，从而主存F去，夺取成功。 参加学术活动记录5主讲人：智小慧单位：石家庄铁道大学机械学院主题：盾构刀具地点：机械楼208时间：2015.12.10报告内容及个人体会：智老师主讲的内容丰富多彩，结构逻辑严密，言简意赅。他从盾构刀貝分类、选择、切削机理、刀具材料、刀具序损，预防刀具异常桝损的措施等方面对报告进行展开。按照切削原理划分，盾构机的刀具一般分为切削刀和滚刀两种，其余形式的刀具为辅助刀具。切削刀以分为齿刀、刮刀和先行刀等。对于不同地层的开挖，盾构的刀具通常采用不同型式：开挖地层为帔岩时，采用盘形滚刀；地层为较软岩右时，采用齿刀；地层为软土或破碎软岩时，可采用切刀（或刮刀）。硕岩滚刀破岩主要步骤为①挤压阶段：在高推力作用下，切入岩石农而，同时岩而产生局部变形及很高的接触应力，在此应力作用下产生粉碎区：②沿粉碎区周边应力人于岩体的抗拉强度或抗剪强度时，产生张拉裂缝；③破碎阶段：当相邻滚刀的间距使起裂阶段产生的裂缝相互连通时，表面部分岩体便被裂缝分割，形成碎片并脱离开挖面。他讲到刀具材料时，以海瑞克刀具为例，海瑞克周边刀的刀体是德国产钢号为St52-3的钢材，其性能相当于国产的低碳钢Q235。海瑞克周边刀的刃口主要承受高应力的磨粒磨损，周边刀迎土面钎焊冇球齿，球齿材料为硬质合金,主要用于承受砂砾、卵石的磨粒磨损与冲击。海瑞克齿刀由刀体、端部硬质合金刀片和背部球齿构成。海瑞克刮刀是用硬质合金钢做为刀头，高耐轉合金钢作为刀体。其它进口盾构刀具在材料方面由两至三种构成，即基体材料、硕质合金材料、刀具刃U堆焊材料等复合制成。双刃滚刀刀具的磨损及原因:正常磨损,刀圈偏磨,刀圈断裂,表面缺陷,刀圈挡圈磨损或脱落,滚丿J漏油，轮毂磨损，油封座损坏，轮毂或油封座损坏，滚刀的多边形磨损。齿刀、正面区刮刀和边缘区刮刀的磨损及原因：正常磨损，异常磨损。预防刀具异常磨损的措施：择择合理的掘进参数（掘进推力、刀盘转速、扭矩、推进速度、切削虽：），根据不同的地层选择不同的刀具，定期对刀貝进行检查，盾构机姿态应保持正常姿态。这次报告让我对盾构机及其刀具有了更加深入的了解,通过学习,我认识到刀具配置关系到盾构能否顺利掘进，必须根据地质状况认真研究分析。在盾构施工中应当合理的选取掘进参数，最大程度的延长刀具的使用寿命，减少换刀频率，降低施工中频繁换刀的风险，做好对刀具监控、分析、比较、摸索，总结刀具的使用经验，并将结果反馈，指导施工，保证盾构机刀具长距离掘进的可靠性。导师确认签字年月日 参加学术活动记录6主讲人：李芾单位：西南交通大学主题：轨道交通装备的发展及应用地点：机械楼208时间：2015.12.24报告内容及个人体会：李芾教授所讲的内容1•分丰富，让我们了解了轨道交通装备的现状以及应用和发展趋势。就H前而言，在高铁方面做的比较好的国家是徳国、法国、西班才、日木、懑大利、中国。李教授所讲的具体报告内容：铁路是国民经济的交通大动脉，城市轨道交通是大中城市的基础性公共交通设施。轨道交通装备是铁路和城市轨道交通运输所需各类装备的总称，主要涵盖了机车年辆、工程及养路机械、通信信号、牵引供电、安全保障、运营管理等各种机电装备。发展“技术先进、安全可靠、经济适用、节能环保”的轨道交通装备，是提升交通运输人流物流效率的保证，是实现资源节约和坏境友好的有效途径，対国民经济和社会发展有较强的带动作用。近儿年，随着轨道交通运输行业朝着高速、重载、专业的方向发展，高速铁路面临很多挑战，包括成本降低、技术升级换代、系统整合、提升客户服务等；同时，高速铁路的优势在国际社会得到广泛认可，因而正在全球范围内快速发展。2010年全球轨道交通装备市场持续增长，其中高速饮路建设呈现快速增长趋势，预计到2020年将冇350条高速铁路竣工并全线贯通。李芾教授在讲到世界轨道交通装备产业发展动态时，主耍做了以F儿个阐述：全球轨道交通装备市场保持稳健增长，轨道交通装备业呈现垄断竞争的局面，全球掀起新一轮高速铁路网建设热潮。最后讲了高速列车技术发展动向，速度和技术成为引领世界高速铁路发展的乖要因素。高速铁路集成了多学科、多领域的高新技术，而高新技术在高速运输方而不断取得突破，满足了对安全、准确、快速、方便和舒适的要求。这次报告让我对轨道交通装备具冇了更加深入的了解,这样的讲座让我受益匪浅，学到了许多书本上所没有的知识，了解了世界各个国家轨道交通装备的现状，开阔了视野。结合机械学习的相关背景，我想会对我今后的学习和工作打下坚实的基础。导师确认签字年月日 导师意见:成绩评定结果：导师（签名）:日期:培养单位审核意见:（公章）签名：FI期:备注：1.硕士研究生在校期间须参加6次学术报告或学术研讨，其内容为本专业或相关专业方面的前沿知识。硕士研究生每次参加学术报告会后，须在《石家庄铁道大学硕士研究生学科前沿报告与学术活动登记表》的相应栏目中填写报告会内容及个人体会，导师在每次报告后给予签字确认。2.成绩评定由导师按“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”五级计分。3.《石家庄铁道大学硕士研究生学科前沿报告与学术活动登记表》须于第三学期期中交给导师由导师写出鉴定意见并给出成绩后交给培养单位，由培养单位审核后统计成绩，成绩单一式两份，一份由培养单位存档，一份报研究生学院培养办公室登记学分。'