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题名面向空中造楼机施工工艺的数字化路径
- 1
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作者
郭丰毅
刘世平
付爽
徐健
孙峻
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
华中科技大学机械科学与工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第9期3840-3850,共11页
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基金
“十四五”国家重点研发计划(2022YFC3802201)。
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文摘
空中造楼机的出现,大幅提升了高层建筑作业的环境和效率,同时也面临着施工作业难度增大和施工工艺复杂化的挑战。随着建筑业数字化转型的不断深入,对于提高高层建筑施工的效率和质量而言,造楼机施工工艺的数字化表达显现为一种直观而清晰的解决方案。它能显著提升施工过程的透明度,优化资源配置,同时增强项目管理的决策支持能力。构建了一种造楼机施工工艺数字化表达的有效路径,旨在推动高层建筑施工向智能化管理迈进。通过理论基础和实地调研分析,明确了造楼机施工工艺数字化表达的需求,据此设计了一套造楼机施工工艺的数字化表达实现框架。研究结果不仅为造楼机施工工艺的数字化转型提供了理论指导,也为知识图谱、交互式电子技术手册、三维数字化定义(model-based definition,MBD)技术、增强现实(augmented reality,AR)技术等在施工领域的应用拓展了新的视角。
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关键词
造楼机
施工工艺
路径设计
数字化表达
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Keywords
building machine
construction technology
pathway design
digital expression
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分类号
TU741
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名盾构掘进姿态控制技术研究现状与未来展望
被引量：4
- 2
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作者
陈珂
刘天瑞
杨钊
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
中交第二航务工程局有限公司
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出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第6期1154-1164,共11页
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基金
湖北省科技创新人才计划(2023DJC004)
湖北省自然科学基金面上项目(2022CFB086)
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文摘
为系统地分析我国盾构掘进姿态控制技术的研究进展,基于知网检索到的32篇相关文献,总结盾构掘进姿态的主要表征参数和影响因素,并以盾构液压推进系统为例论述其控制原理。同时,结合盾构姿态智能控制的部分案例,总结PID控制、自适应控制、模糊控制、基于神经网络的控制和基于智能算法的控制等技术的优劣势及应用场景。基于以上分析,对盾构姿态控制技术的发展方向进行展望。研究发现:1)盾构掘进姿态的影响因素主要包括几何参数、地层参数和盾构掘进参数。2)由于盾构推进系统需要同时完成盾构向前推进和姿态调整等复杂任务,因此该系统的参数对盾构姿态有着很大的影响,是姿态控制的关键因素之一。3)相较于传统PID控制方法,智能控制方法与PID控制的结合可以提高系统的响应速度、精度、适应能力和鲁棒性。4)未来研究可以围绕基于多源数据融合的控制算法、构建数据-机制混合驱动的控制技术以及加强控制技术在实际工程中的实用性等方面展开,实现更精准、更高效的盾构掘进姿态控制。
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关键词
盾构掘进
姿态控制
PID控制
自适应控制
模糊控制
神经网络
智能算法
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Keywords
shield tunneling
attitude control
proportional-integral-derivative control
adaptive control
fuzzy control
neural network
intelligent algorithm
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名月面建造结构的微流星体撞击防护分析研究与展望
- 3
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作者
周诚
李雄彬
高玉月
周燕
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1337-1349,共13页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFF0500300,2023YFB3711300)
中国工程院战略研究与咨询项目(2023-XZ-90,2023-JB-09-10)。
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文摘
为应对微流星体的超高速撞击对未来月球基地带来的巨大挑战和威胁,概述了微流星体环境对月面结构所带来的潜在危害,梳理和归纳了不同的月面防护结构类型及其组成、建造方式和特点等,并重点分述了微流星体对月面防护结构撞击作用的3种分析方法,分析了不同月面防护结构抵御微流星体超高速撞击的防护效果,同时总结了不同的月面防护结构超高速撞击分析方法的局限性,最后提出了结论,并对未来的研究方向进行了展望,为未来月面建造结构的防护设计、模拟试验和分析计算等提供一定的参考和借鉴。
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关键词
微流星体环境
月面防护结构形式
防护性能
超高速撞击
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Keywords
Micrometeoroid environment
Structural forms of lunar surface protection
Protective properties
Hypervelocity impact
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分类号
V423
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名火星原位建造材料研究进展与展望
- 4
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作者
程杉杉
佘伟
高玉月
周燕
文世峰
周诚
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
东南大学材料科学与工程学院
华中科技大学材料科学与工程学院
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出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期511-524,共14页
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基金
中国工程院战略研究与咨询项目(2023-JB-09-10,2023-XZ-90)
国家重点研发计划项目(2021YFF0500300,2023YFB3711300)共同资助。
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文摘
火星风化层作为一种重要的原位自然资源,在火星基础设施建设上具有重要作用.基于与地球上不同的火星极端环境与火壤特殊性质,系统研究了火星原位建造材料的物理特征与机械性质,重点分析了火壤类混凝土材料(具体包括含硫混凝土、聚合物混凝土、地聚物混凝土与水凝胶基混凝土)、火壤熔融与烧结原位固化材料两个方面的最新研究进展.尽管目前火星原位建造材料的研究已取得一定成果,但仍面临诸如聚合物混凝土原位制备困难、熔融与烧结过程能耗较大,以及在火星环境下建造材料服役性能不足等局限问题.根据火星原位建造材料在未来的发展方向,研究结果旨在积极推进对火星原位建造材料的深入研究,为实现火星原位建造提供借鉴与参考.
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关键词
火星风化层
原位资源
混凝土
熔融
烧结
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Keywords
Martian regolith
In-situ resources
Concrete
Melting
Sintering
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分类号
V552
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名面向原位资源利用的火星基地建造选址分析
- 5
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作者
程杉杉
高玉月
周燕
周诚
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
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出处
《深空探测学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第6期538-550,共13页
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基金
中国工程院战略研究与咨询项目(2023-JB-09-10)。
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文摘
面对火星的极端环境,系统梳理了火星基地选址的关键考量因素,通过对火星表面水冰、矿物、大气、能源等原位资源的分布与可利用性分析,结合着陆缓冲技术、地形勘察技术、建造运维技术等与基地建造相关的工程要素综合评估,详细探讨了火星撞击坑、峡谷与槽沟、平原与高地等地形类型的选址策略。依托火星探测任务积累的丰富数据,深入总结了以往所提出的备选着陆区的环境特征,为基地选址提供了多维度的参考。同时指出了面向原位资源利用火星基地选址面临的局限,以期为今后火星基地的选址规划提供参考。
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关键词
火星基地
原位资源利用
着陆区选址
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Keywords
Mars bases
in-situ resource utilization
landing site selection
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分类号
P185.3
[天文地球—天文学]
V419
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名NASA月球到火星战略架构的解析
被引量：1
- 6
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作者
夏一峰
高玉月
周诚
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
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出处
《空间科学学报》
北大核心
2025年第1期15-28,共14页
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基金
中国工程院战略研究与咨询项目(2023-JB-09-10,2023-XZ-90)
国家重点研发计划项目(2021YFF0500300,2023YFB3711300)
中国载人航天工程空间应用系统项目共同资助。
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文摘
基于月球、火星探测任务具有总体规模庞大、任务开展周期长、任务执行难度高等特点.美国国家航空航天局下属多个机构联合发布了美国“月球到火星战略架构”定义文件,以此指导其月球探测与火星探测任务的开展.根据美国国家航空航天局建立的“月球到火星战略架构”,即M2M战略目标体系,对其战略架构系统实施阶段典型任务以及架构评估准则进行了分析.针对M2M战略架构定义文件中战略目标的定义与分类、任务实施阶段的系统功能需求以及战略架构评估准则进行了深入分析,进而归纳论述了基于解析“月球到火星战略架构”获得的发展思考,研究成果可为中国未来空间探测任务的顶层战略路径规划与月球及火星探测总体计划的制定提供参考.
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关键词
月球探测
火星探测
战略规划
月球建造
地外建造
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Keywords
Lunar exploration
Mars exploration
Strategic planning
Lunar construction
Extraterrestrial construction
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分类号
V57
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名沉浸式钢架雪车滑行仿真系统研究与实现
- 7
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作者
王子宁
罗诗江
陈维亚
骆汉宾
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
中交武汉智行国际工程咨询有限公司
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出处
《系统仿真学报》
北大核心
2025年第1期145-154,共10页
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基金
国家青年基金(72001086)
国家重点研发计划(2021YFF0307100)。
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文摘
钢架雪车作为冬季奥运会的滑行项目之一,具有滑行速度快、赛道复杂、危险性高的特点,为降低在实际滑行过程中产生事故的风险,应用虚拟现实技术构建了一套沉浸式钢架雪车滑行仿真系统。基于激光扫描获取的点云数据进行现有赛道建模,实现在虚幻4引擎中构建虚拟场馆赛道与钢架雪车滑行运动模型;通过动作捕捉采集数据实现模拟滑行力学操控输入,并获取模拟滑行钢架雪车姿态,通过六自由度振动台反馈给使用者。该系统可实现安全条件下的钢架雪车模拟滑行,为运动员提供熟悉赛道、安全训练的手段。
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关键词
虚拟现实
运动仿真
钢架雪车
动作捕捉
赛道三维重构
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Keywords
VR
motion simulation
skeleton
motion capture
3D reconstruction of track
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于约束随机场的基坑开挖变形概率评估方法
被引量：1
- 8
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作者
刘天瑞
陈珂
谢平
陈健
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2024年第16期6845-6853,共9页
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基金
湖北省自然科学基金(2022CFB086)
国家自然科学基金(U21A20151)
中央高校基本科研业务费(HUST:2022JYCXJJ022)。
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文摘
为综合考虑岩土参数的空间变异性以及前期地质勘查所获取钻孔数据的确定性,提升基坑开挖变形风险评估的准确性,提出基于约束随机场的基坑开挖变形概率评估方法。所提方法利用克里金(Kriging)理论和随机场理论,生成考虑地勘钻孔数据的约束随机场,并结合数值分析和蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法建立基坑开挖的概率评估模型,分析参数空间变异性对基坑开挖引起的环境效应和围护结构变形的影响规律。与传统确定性分析和基于传统随机场的概率分析进行对比,结果表明:基于约束随机场的概率分析方法能够很好地避免传统确定性分析低估风险以及传统随机场方法高估风险的问题,从而更合理地评估工程风险。研究成果可以为进一步制定基坑开挖风险的应对措施提供有益参考。
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关键词
基坑开挖
约束随机场
概率分析
空间变异性
地表沉降
地连墙侧移
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Keywords
braced excavation
constrained random field
probabilistic analysis
spatial variability
ground settlement
retaining wall deflection
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分类号
TU433
[建筑科学—岩土工程]
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题名月基装备自主路径规划研究与展望
被引量：3
- 9
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作者
王中旭
鲁亚楠
周燕
文世峰
周诚
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机构
华中科技大学国家数字建造技术创新中心
华中科技大学土木与水利工程学院
华中科技大学材料科学与工程学院
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出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2023年第6期11-24,共14页
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基金
国家重点研发计划“轻量化可重构月面建造方法研究”(2021YFF0500300)。
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文摘
考虑到月面极端环境的复杂性和探月高昂的成本,使用高自动化的月基装备来担任月面探测、物资运输、基地建设等任务是最佳选择。月基装备的自主移动依赖路径规划,因此,基于月面极端环境和复杂地形对月基装备自主移动造成的影响,针对月基装备的自主路径规划问题,阐述了4类全局路径规划的常用算法,即启发式算法、基于采样的算法、基于图搜索的算法和人工智能算法,以及两种主要的局部路径规划方法,即基于视觉的路径规划方法和基于激光雷达的路径规划方法。归纳总结了国内外现有月基装备自主路径规划方法的优缺点与应用场景,展望了月基装备自主路径规划的发展趋势,为未来月基装备自主移动系统的设计和应用提供参考和借鉴。
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关键词
月基装备
自主移动
路径规划算法
月面地形
避障算法
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Keywords
lunar based equipment
autonomous mobility
path planning algorithm
lunar surface terrain
obstacle avoidance algorithm
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分类号
V11
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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