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大跨度斜拉桥无砟轨道结构静动力特性研究
1
作者 胡志鹏 孙宗磊 +3 位作者 张浩然 刘凯 薛旻 吕涛 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期42-49,共8页
大跨度斜拉桥在运营过程中受众多因素影响,桥面易产生较大挠曲变形,影响桥上无砟轨道的服役性能,大跨度桥梁无砟轨道结构适应性亟待研究。以某设计速度350 km/h、主跨420 m的大跨度斜拉桥无砟轨道为研究对象,基于有限元法以及车辆-轨道... 大跨度斜拉桥在运营过程中受众多因素影响,桥面易产生较大挠曲变形,影响桥上无砟轨道的服役性能,大跨度桥梁无砟轨道结构适应性亟待研究。以某设计速度350 km/h、主跨420 m的大跨度斜拉桥无砟轨道为研究对象,基于有限元法以及车辆-轨道耦合动力学理论,建立大跨斜拉桥-无砟轨道精细化模型与车辆-轨道刚柔耦合模型,对桥梁受环境荷载变形时的桥上无砟轨道结构应力、道床跟随性进行分析。同时,结合频域分析对桥梁变形引起轨道不平顺以及行车时的轨道板振动特性展开研究。结果表明:各工况下轨道板等效应力最值均出现于梁端轨道板限位凸台处,最大值为5.04 MPa;在考虑轨道板自身重力产生的层间预压缩量后,桥梁变形时的轨道结构层间脱空量最大值为0.03 mm;桥梁变形产生的轨道不平顺功率谱密度曲线在120~200 m波长频段内略高于中国无砟轨道谱;行车状态下,桥梁变形引起的轨道板加速度最大值为1.63 m/s^(2);各工况下轨道板振动响应主频为11.73 Hz,并且在多处相同频率区段出现峰值。研究发现:桥上轨道结构除梁端轨道板限位凸台之外,应力均小于C40混凝土设计值,道床结构跟随性良好。桥梁变形引发的轨道高低不平顺能量主要集中于120 m以上波长,相较于随机不平顺,环境荷载引起的桥上轨道长波不平顺对行车状态下的轨道板动力响应影响较小。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 无砟轨道 有限元 刚柔耦合 静动力特性
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机床立柱的竹子结构仿生设计及性能分析
2
作者 李有堂 连虎强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期18-22,共5页
为了提高机床的静、动态特性,通过分析竹子与机床立柱在结构、功能、载荷和约束4个方面的相似性,提出机床立柱结构仿生思想。通过仿生设计源流与设计流程,将竹子特有的维管束和竹节结构设计到机床立柱上,并合理地布置加强筋,以立式数控... 为了提高机床的静、动态特性,通过分析竹子与机床立柱在结构、功能、载荷和约束4个方面的相似性,提出机床立柱结构仿生思想。通过仿生设计源流与设计流程,将竹子特有的维管束和竹节结构设计到机床立柱上,并合理地布置加强筋,以立式数控机床的立柱为例,应用有限元软件分析其静、动态特性,得到设计结果为:相对于原型铸铁材料立柱,仿生型立柱质量减小了14.22%,最大等效应力和最大变形都得到了不同程度的改善;在满足轻量化的前提下,仿生型机床立柱的静态特性有显著提高。模态分析中仿生型结构材料前6阶固有频率均要高于铸铁材料立柱,通过谐响应分析,仿生型材料立柱在X轴、Y轴的最大响应振幅分别减少了62.37%、25.18%。从而证明结构仿生型立柱具有更优越静、动态特性。 展开更多
关键词 结构仿生 相似性 机床立柱 静动态特性
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动静荷载下含瓦斯煤能量耗散与破碎特征试验研究 被引量：1
3
作者 刘怀谦 赵洪宝 +4 位作者 王磊 马庆 于美鲁 胡浩 王春华 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3488-3503,共16页
为探究动静荷载下含瓦斯煤能量耗散与破碎特征,利用自主研制的可视化含瓦斯煤动静组合加载试验系统,开展了不同冲击速度与轴压比条件下含瓦斯煤冲击试验,探究含瓦斯煤破裂能量演化特征与耗能特性,探讨碎屑弹射机制及其分布特征,以期阐... 为探究动静荷载下含瓦斯煤能量耗散与破碎特征,利用自主研制的可视化含瓦斯煤动静组合加载试验系统,开展了不同冲击速度与轴压比条件下含瓦斯煤冲击试验,探究含瓦斯煤破裂能量演化特征与耗能特性,探讨碎屑弹射机制及其分布特征,以期阐明含瓦斯煤耗能密度与碎屑分形间的内在联系。结果表明:(1)含瓦斯煤冲击过程能量转化具有同步性,且耗散能时程曲线与煤体变形阶段相对应,即当含瓦斯煤丧失承载能力时,动态应力-应变曲线形态为抛物线型,耗散能时程曲线划分为弹性储能、弹塑性耗能、塑性耗能与能量释放阶段;特别地,当轴压导致含瓦斯煤处于弹塑性或塑性状态时,耗散能时程曲线可直接划分为弹塑性或塑性耗能阶段与能量释放阶段;当含瓦斯煤仍具有承载能力时,动态应力-应变曲线形态为倒钩型,耗散能时程曲线划分为弹性储能、弹塑性耗能、塑性耗能与耗散能回弹阶段,耗散能回弹阶段可导致煤壁片帮或巷道岩爆。(2)含瓦斯煤耗散能随冲击速度升高而增大,耗能占比基本恒定,其值介于31.1%~34.0%,碎屑分维随耗能密度升高呈指数增长;存在临界轴压比使耗散能与耗能占比呈先下降后上升趋势,碎屑分维随耗能密度变化具有分段性,当试样处于持续储能阶段,碎屑分维随耗能密度的增加而降低;当试样处于持续释能阶段,碎屑分维随耗能密度的增加而升高,此时轻微动力扰动即可导致煤岩失稳。研究丰富了煤岩瓦斯动力灾害诱发机制的基础理论,可为煤岩瓦斯动力灾害的监测、预警以及防治技术提供理论支撑。 展开更多
关键词 动静荷载 含瓦斯煤 变形阶段 能量耗散 破碎特征
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空气弹簧静态性能与动态行为分析 被引量：1
4
作者 杨晟 孙佳瑞 +3 位作者 王芷鸢 崔飞鸿 夏万 朱清波 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期87-95,共9页
空气弹簧在准零刚度隔振系统中具有重要应用前景,其刚度特性是分析其性能的关键。以单曲囊式空气弹簧为研究对象,通过理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,系统研究了其静态和动态特性。基于气体力学理论建立了单曲囊式空气弹簧... 空气弹簧在准零刚度隔振系统中具有重要应用前景,其刚度特性是分析其性能的关键。以单曲囊式空气弹簧为研究对象,通过理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,系统研究了其静态和动态特性。基于气体力学理论建立了单曲囊式空气弹簧的刚度计算模型,推导出垂向刚度和固有频率表达式。利用ABAQUS软件构建了G40/60型空气弹簧有限元模型,分析了初始内压对刚度特性的影响。在WDW-100型试验机上进行静力学试验,获得了不同气压下的力-位移特性曲线,通过多项式拟合得到了承载力和静刚度表达式。在MTS 831型试验机上进行动力学试验,研究了气压、频率和振幅对刚度和阻尼特性的影响规律。为空气弹簧在准零刚度隔振系统中的应用提供了理论基础和设计依据。 展开更多
关键词 空气弹簧 刚度特性 静态特性 动态特性 阻尼特性
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基于真空电弧伏安特性的大电流真空多断口并联动态均流特性
5
作者 韩翔宇 杨飞 +3 位作者 陈洪斌 李刚 孙晋茹 荣命哲 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1922-1933,共12页
高压、大容量发电机断路器是发电厂的关键电力开关设备,其额定电流与故障电流均超出了单个真空灭弧室的容量极限,需并联多个真空灭弧室。针对真空多断口并联动态燃弧过程中的均流问题,搭建了真空燃弧实验平台,开展了40~80 kA大电流燃弧... 高压、大容量发电机断路器是发电厂的关键电力开关设备,其额定电流与故障电流均超出了单个真空灭弧室的容量极限,需并联多个真空灭弧室。针对真空多断口并联动态燃弧过程中的均流问题,搭建了真空燃弧实验平台,开展了40~80 kA大电流燃弧实验,并用高速摄影仪同步拍摄电弧形态。根据大电流真空电弧的伏安特性将燃弧过程划分为瞬态起弧阶段、电弧演变的非稳定阶段和电弧演变的稳定阶段,详细分析了电弧形态、电流等级对伏安特性的影响规律。提出了基于不同燃弧阶段下伏安特性的大电流真空电弧的电路模型,电弧电压的仿真误差最大仅为弧压极值的4.99%。之后,建立了大电流真空多断口并联均流的仿真拓扑,研究了起弧延时和支路阻抗对动态均流的影响规律,并阐明了最佳起弧延时的绝对值会随着静态均流系数的降低而提高。最后,开展了100 kA真空多断口并联均流实验,成功实现了较好的均流效果,也验证了所提模型的预测能力。该结论将为高压、大容量发电机断路器开断性能的提升奠定基础。 展开更多
关键词 发电机断路器 真空多断口 伏安特性 静态均流特性 动态均流特性
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考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型
6
作者 王乐衡 孙凯 +3 位作者 郑泽东 李驰 巫以凡 毕大强 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期876-889,共14页
随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(silicon carbide metal-oxide-silicon field effect transistor,SiC MOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大,对快速、准确的SiC MOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而,现有的SiC MOSFET模型... 随着碳化硅金属-氧化物-半导体场效应管(silicon carbide metal-oxide-silicon field effect transistor,SiC MOSFET)功率器件的市场规模逐渐增大,对快速、准确的SiC MOSFET器件电路仿真模型的需求持续增多。然而,现有的SiC MOSFET模型尚不完善,无法兼顾电流-电压特性的高准确度和高收敛性,且对米勒电容在低漏源电压区域的变化特性建模存在较大误差。为此,提出了一种考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型。首先,在已有文献中不分段电流源模型的基础上,修正模型表达式,提高了电流-电压特性准确度。接着,基于对米勒电容分层耗尽特性物理过程的分析,建立了优化的米勒电容模型以描述全偏压下的电容-电压特性。模型参数可以完全通过数据手册按照参数提取方法和步骤提取,并分析了静态参数变化对动态特性产生影响的机制。最后,以SiC MOSFET器件C3M0021120D为研究对象,在LTspice中搭建器件模型和仿真电路,并与静态特性测试及双脉冲动态特性测试结果进行对比。实验结果表明:所提模型的预测误差均在10%以内,验证了所提模型的有效性,体现了该模型具有被应用于碳化硅电力电子变换器设计与评估的潜力。 展开更多
关键词 器件建模 SiC MOSFET 收敛性 参数提取 米勒电容 静态特性 动态特性
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基于流-固-热耦合的叶顶密封泄漏与动力特性研究
7
作者 茹梦崖 丁勤卫 +3 位作者 张万福 顾乾磊 张宇聪 李春 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6863-6873,I0021,共12页
叶顶密封泄漏及稳定性是影响透平机械综合性能的关键。该文建立透平叶顶密封三维流-固-热耦合分析模型,研究转子在离心力、热应力及流场作用力共同影响下的变形、密封流场与密封齿之间流-固-热耦合及两者共同作用对泄漏性能及转子稳定... 叶顶密封泄漏及稳定性是影响透平机械综合性能的关键。该文建立透平叶顶密封三维流-固-热耦合分析模型,研究转子在离心力、热应力及流场作用力共同影响下的变形、密封流场与密封齿之间流-固-热耦合及两者共同作用对泄漏性能及转子稳定性的影响。结果表明,转子变形的影响使泄漏量减少约58.7%,有效阻尼增大约151%,负切向力绝对值增加,密封性能提升。密封流场与密封齿之间流-固-热耦合导致泄漏量减少约2.3%,有效阻尼减小约27%,负切向力绝对值降低,抑制转子涡动能力降低,不利于系统稳定。同时考虑两者综合影响,泄漏量减少约60.5%,有效阻尼与仅考虑转子变形影响的情况基本一致,密封性能主要受离心力、热应力及流场作用力带来的转子变形影响。 展开更多
关键词 叶顶密封 流-固-热耦合 密封动力特性 泄漏 计算流体力学
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不同箔片结构气体动压轴承动静态特性分析
8
作者 李东东 贾晨辉 +2 位作者 张飞 路艳辉 杨鲁强 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
基于有限元软件Ansys Workbench,建立不同箔片结构气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨了不同转速和偏心率对不同箔片结构气体轴承动静态性能的影响规律。仿... 基于有限元软件Ansys Workbench,建立不同箔片结构气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行流固耦合数值模拟,探讨了不同转速和偏心率对不同箔片结构气体轴承动静态性能的影响规律。仿真结果表明:转速和偏心率与轴承的承载力成正比,与偏位角成反比;主刚度系数与转速和偏心率成正比,主阻尼系数与转速成反比;在相同的转速和偏心率下,五瓣式轴承的承载能力最大,五瓣式箔片轴承的稳定性优于三瓣分离式箔片轴承。 展开更多
关键词 箔片气体轴承 双向流固耦合 箔片结构 动静态特性 仿真分析
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基于流固耦合的不同箔片气体轴承动静态特性分析
9
作者 李东东 贾晨辉 +2 位作者 张飞 路艳辉 杨鲁强 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期60-69,共10页
基于有限元软件Ansys Workbench,建立不同箔片结构气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行双向流固耦合数值模拟,探讨转速和偏心率对不同箔片结构气体轴承动静态性能的影响规律。结果... 基于有限元软件Ansys Workbench,建立不同箔片结构气体轴承在可压缩流体介质中运动的有限元模型,采用6DOF动网格计算方法对轴承的运动状态进行双向流固耦合数值模拟,探讨转速和偏心率对不同箔片结构气体轴承动静态性能的影响规律。结果表明:轴承的承载力与转速和偏心率成正比,偏位角与转速和偏心率成反比;主刚度系数与转速和偏心率成正比,主阻尼系数与转速成反比,而受偏心率影响较小。对于研究的整周式、分离式和三叶片式3种箔片轴承,在相同转速和偏心率条件下分离式箔片轴承的承载力最大,在不同转速和偏心率条件下分离式箔片轴承的刚度和阻尼系数均高于三叶片式和整周式箔片轴承。将仿真结果与试验结果进行对比,验证了双向流固耦合仿真计算分析稳态气膜压力分布、气膜力和承载性能的正确性,为提高箔片轴承承载力提供了理论依据。 展开更多
关键词 箔片气体轴承 流固耦合 波箔片结构 动静态特性 承载性能
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粉煤灰路堤填料静动力特性试验研究
10
作者 董旭光 刘天 +2 位作者 马文国 颉永斌 惠迎新 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第7期2791-2801,共11页
粉煤灰是燃煤行业产生的细颗粒固废,宁夏地区粉煤灰利用率低于全国平均水平,有效处理是当前亟须解决的问题。随着大量公路建设路堤填料需求的不断增加,将粉煤灰作为路堤填料既是固废利用又是对天然填料的补充。交通荷载下路堤的强度和... 粉煤灰是燃煤行业产生的细颗粒固废,宁夏地区粉煤灰利用率低于全国平均水平,有效处理是当前亟须解决的问题。随着大量公路建设路堤填料需求的不断增加,将粉煤灰作为路堤填料既是固废利用又是对天然填料的补充。交通荷载下路堤的强度和变形是衡量填料力学性能的重要指标。以宁夏某电厂粉煤灰作为路堤填料,开展养护7~28 d的无侧限抗压强度、静三轴和养护7 d的动三轴试验,探索粉煤灰在静力、交通荷载下的特性及其作为路堤填料的可行性。结果显示:随着养护龄期增长,粉煤灰静态承载力增大;粉煤灰累积塑性应变与振动次数和动应力幅值呈正相关,Monismith指数模型能较好地反映粉煤灰塑性应变随振动次数的关系,Hardin双曲线模型可以拟合粉煤灰动应力-动应变的关系;粉煤灰静动力特性介于黄土和砂土之间,是一种承载性能良好的高速公路路堤填料,可为固废粉煤灰在道路工程中的普遍应用提供数据支撑。 展开更多
关键词 环境工程学 粉煤灰 路堤 静力特性 动力特性 动应力极值
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四轴超精密加工机床静动态特性分析 被引量：2
11
作者 邓翠 吴东旭 +3 位作者 王玉伟 索奇 朱生根 李云飞 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期20-27,共8页
针对高端光学元件高效高表面质量的超精密加工需求,设计研发了一台四轴(XZBC)超精密加工机床。为验证机床设计性能,通过Ansys Workbench建立机床整机及关键功能部件有限元模型,并依次进行静力学、模态及谐响应仿真分析。获得了基于工况... 针对高端光学元件高效高表面质量的超精密加工需求,设计研发了一台四轴(XZBC)超精密加工机床。为验证机床设计性能,通过Ansys Workbench建立机床整机及关键功能部件有限元模型,并依次进行静力学、模态及谐响应仿真分析。获得了基于工况模态分析下机床整机、液体静压导轨及主轴的前6阶固有频率和模态振型,其中整机基础频率、液体静压导轨单元基础频率、主轴单元基础频率分别为102.24、0、5.76 Hz。为进一步掌握主轴核心关键部件的实际响应,在模态分析的基础上利用模态叠加法对主轴单元进行谐响应分析,主轴单元的共振敏感频率为288、294、387、405、414 Hz,变形位移在0.02μm以内。通过各频域范围的位移及应变响应曲线,获取敏感频率及相应位移响应,验证了实际工况下整机及关键功能部件结构设计的合理性,为超精密机床的结构优化奠定理论基础。 展开更多
关键词 超精密加工 模态分析 谐响应分析 静动态特性 Ansys Workbench
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应变式纱线张力传感器的静动态特性研究
12
作者 祖洪飞 余效銮 彭来湖 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期770-779,共10页
灵敏度、稳定性等参数是评价应变式纱线张力传感器性能的重要指标,其中传感器的敏感元件是影响这些指标的核心部件。为了提高纱线张力传感器的灵敏度和稳定性,首先从材料、尺寸、结构三个方面对敏感元件进行了分析和优化,确定了最佳的... 灵敏度、稳定性等参数是评价应变式纱线张力传感器性能的重要指标,其中传感器的敏感元件是影响这些指标的核心部件。为了提高纱线张力传感器的灵敏度和稳定性,首先从材料、尺寸、结构三个方面对敏感元件进行了分析和优化,确定了最佳的应变片贴片位置,从而保证传感器具有高灵敏度。优化后的敏感元件,一阶固有频率增加了654.4 Hz,可有效避开传感器应用环境中的共振频率,进而大幅提高传感器的稳定性。其次,通过不同材料、尺寸和结构的敏感元件对比实验,并结合纱线张力传感器的使用环境,确定了两种适合不同应用场景的敏感元件,并对其静态特性进行了标定,得出了其线性度、重复性等静态性能指标。然后,模拟了纱线振动环境,并对传感器的动态特性进行了测试及标定。最后,在以上试验和分析的基础上,提出了针对不同纱线类型选择不同敏感元件的参考方案。 展开更多
关键词 应变式纱线张力传感器 敏感元件 固有频率 静态特性 动态特性
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可调部件动密封结构泄漏特性研究
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作者 刘建 杨卫华 +2 位作者 解文博 李承阳 李春光 《推进技术》 北大核心 2025年第3期242-251,共10页
为支撑未来宽域飞行器技术研究,针对几何可调进气道的往复式动密封结构,采用数值仿真与实验研究相结合的方法,研究了几何结构、粗糙度等参数对密封泄漏特性的影响规律。结果表明:(1)动密封结构泄漏通道分为主泄漏通道和次泄漏通道,密封... 为支撑未来宽域飞行器技术研究,针对几何可调进气道的往复式动密封结构,采用数值仿真与实验研究相结合的方法,研究了几何结构、粗糙度等参数对密封泄漏特性的影响规律。结果表明:(1)动密封结构泄漏通道分为主泄漏通道和次泄漏通道,密封结构的几何参数对泄漏率具有显著影响;(2)陶瓷栅片厚度、侧壁变形量是主通道泄漏率的主要影响因素,当陶瓷栅片长厚比由4.6增大到11.5时,主泄漏通道的泄漏率降幅可达89.8%,当侧壁相对变形量由0.006增大到0.01时,主泄漏通道泄漏率增大了259%;(3)陶瓷栅片与下隔板的间隙对次泄漏通道泄漏率有很大影响,当出口间隙由0.05 mm增大到0.2 mm时,泄漏率可增大10倍;(4)通道粗糙度对主泄漏通道泄漏率影响甚微,可忽略不计。 展开更多
关键词 宽域飞行器 几何可调进气道 动密封 泄漏特性 陶瓷栅片 泄漏通道
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含倾角岩充组合体动态力学破坏特性数值模拟研究
14
作者 刘志伟 刘志祥 +3 位作者 马泗洲 袁丛祥 郭灿 张双侠 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1440-1453,共14页
为研究含倾角岩石-充填体(岩充)组合体在一维动静组合加载作用下的力学响应特征,借助有限元软件LS-DYNA对由花岗岩单体和充填体单体黏结而成的组合体进行冲击压缩试验,分析不同界面倾角(0°、15°、30°、45°)岩充组... 为研究含倾角岩石-充填体(岩充)组合体在一维动静组合加载作用下的力学响应特征,借助有限元软件LS-DYNA对由花岗岩单体和充填体单体黏结而成的组合体进行冲击压缩试验,分析不同界面倾角(0°、15°、30°、45°)岩充组合体在不同冲击速度(6、7、8、9 m/s)和不同轴压(0、0.58、1.16、1.74 MPa)下的破坏形态和损伤特征,并基于弹性波理论探讨应力波在不同界面倾角岩充组合体中的透反射规律。研究结果表明:岩充组合体的失稳破坏主要集中于充填体部分;在同一冲击速度和轴压作用下,随着界面倾角增加,裂纹萌生区域逐渐由充填体端部转移到临近界面的充填体端部一侧,其主要破坏模式也由张拉破坏向剪切破坏进行转变;应力波的传播规律与界面倾角密切相关,当界面倾角由0°增至45°时,应力波的透射系数呈下降的变化趋势;以充填体失效单元数量占比量化表征岩充组合体的损伤特征,发现组合体的损伤程度与界面倾角呈负相关关系,与冲击速度和轴压呈正相关关系。 展开更多
关键词 岩充组合体 动静组合 破坏形态 损伤特征
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高速铁路大跨度斜拉桥无砟轨道静动力及平顺性研究 被引量：1
15
作者 徐凌雁 李大成 +2 位作者 韦臻 高梓航 王聚光 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期30-35,44,共7页
高速铁路建设过程中,大跨度桥梁应用无砟轨道是最大的技术难题之一,因此针对大跨度桥梁无砟轨道开展研究十分必要。以主跨2×448 m大跨度斜拉桥为例,对大跨度桥上无砟轨道力学特性及平顺性进行研究,主要结论如下:(1)桥梁各变形工况... 高速铁路建设过程中,大跨度桥梁应用无砟轨道是最大的技术难题之一,因此针对大跨度桥梁无砟轨道开展研究十分必要。以主跨2×448 m大跨度斜拉桥为例,对大跨度桥上无砟轨道力学特性及平顺性进行研究,主要结论如下:(1)桥梁各变形工况下无砟轨道受力良好,铺设橡胶弹性缓冲垫层可有效协调层间变形,改善受力状态;(2)列车以设计速度350 km/h运行时,车辆、轨道、桥梁的动力响应各指标均能满足相关要求;(3)桥梁在温度及温度组合荷载作用下,主跨竖向变形最小曲率半径为359164 m>49000 m,满足行车舒适性要求;(4)轨道结构长波不平顺评价以7 mm/60 m作为设计速度350 km/h高速铁路的平顺性限值,并在200 m高通滤波后进行评价,主跨2×448 m斜拉桥60 m弦正矢值最大为3.209 mm<7 mm,满足平顺性要求。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 轨道不平顺 无砟轨道 静动力学特性 中点弦测法
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小兴安岭黄檗种群结构与动态特征 被引量：1
16
作者 刘继云 董遨宇 +4 位作者 江振 林国英 郭富强 陈博闻 张厚良 《林业科技》 2025年第2期29-34,共6页
为探究小兴安岭黄檗种群结构与动态特征,以小兴安岭野生黄檗种群为研究对象,在集中分布区域设置典型样地并进行调查,利用生命表、存活曲线和生存函数分析黄檗种群结构和动态特征,并采用时间序列预测种群未来生长变化趋势。结果显示:(1)... 为探究小兴安岭黄檗种群结构与动态特征,以小兴安岭野生黄檗种群为研究对象,在集中分布区域设置典型样地并进行调查,利用生命表、存活曲线和生存函数分析黄檗种群结构和动态特征,并采用时间序列预测种群未来生长变化趋势。结果显示:(1)黄檗种群年龄结构大体上呈现为增长型。(2)黄檗种群存活曲线为DeeveyⅡ型;数量动态变化指数V_(pi)为56.21%,属于增长型种群;■值接近0,说明黄檗种群抗外界干扰能力较弱。(3)生存分析表明,种群具有前期增长、中期稳定、后期衰退的动态变化特征。(4)时间序列预测表明,现阶段黄檗种群比较适应其生存环境,在短时间内还没有种群灭绝的危险。综上所述,黄檗种群幼龄个体较多,也有一定的更新潜力,但幼苗密度大导致种内竞争激烈,加之种群抗外界因素干扰能力较差致使其濒危,建议通过设立保护小区、人工辅助扩大种群规模、避免人为砍伐破坏等方式对黄檗种群进行保护。 展开更多
关键词 黄檗 种群结构 静态生命表 动态特征 时间序列
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多叶型空气箔片轴承静动特性试验研究
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作者 蔡胜民 胡杨 丁鹏静 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期637-646,共10页
气体箔片轴承因其具有高转速、无污染且运行寿命长等特点具有广泛应用,如今的气体箔片轴承发展到第4代多叶型空气箔片轴承.多叶型空气箔片轴承因其顶箔的相互搭接产生预紧力,波箔提供弹性支撑,配合表面涂层使其具有良好的特性.分别搭建... 气体箔片轴承因其具有高转速、无污染且运行寿命长等特点具有广泛应用,如今的气体箔片轴承发展到第4代多叶型空气箔片轴承.多叶型空气箔片轴承因其顶箔的相互搭接产生预紧力,波箔提供弹性支撑,配合表面涂层使其具有良好的特性.分别搭建静态特性和动态特性试验台,对多叶型空气箔片轴承的静态特性和动态特性进行了试验研究.静态特性试验通过分析多叶型空气箔片轴承的静态加载力与位移回滞曲线,得到轴承的刚度特性,动态特性试验通过时域和频域分析2种方法得到轴承的刚度和阻尼特性,此外研究了不同频率、振幅和预紧力对多叶型空气箔片轴承动态特性以及动态加载力与位移的回滞曲线影响.试验结果表明:静态特性试验时,静态加载力与位移回滞曲线并不重合,静态刚度随位移的增大而增大,并呈非线性分布,在推拉加载到最大载荷时反转加载方向,刚度也会突变;动态特性试验时,时域和频域2种方法得到的轴承刚度和阻尼特性相近,证明数据处理方法的准确性.频率对刚度和回滞曲线影响不大,频率越大,阻尼越小,频率对阻尼的影响最明显;振幅越大,轴承动态特性越小,回滞曲线越大;外部预紧力越大,轴承动态特性和回滞曲线都越大,振幅和外部预紧力对轴承刚度和阻尼以及回滞曲线都有一定影响.所提出的试验数据可以提供有价值的参考. 展开更多
关键词 多叶型空气箔片轴承 静态特性 动态特性 非线性 回滞曲线
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液体自冲击密封泄漏特性、密封机理与优化设计
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作者 王泽 胡琼 +3 位作者 陈雅静 王衍 耿佳旭 沈斐然 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4194-4204,共11页
液体自冲击密封是一种新型非接触式密封技术,具有零磨损、低能耗、长寿命及高稳定性等优势,可满足高压、高速工况下的严苛密封需求。通过数值模拟与多工况分析,系统研究了翼形、矩形及键形悬柱结构的泄漏特性与封严机理,并提出了基于欧... 液体自冲击密封是一种新型非接触式密封技术,具有零磨损、低能耗、长寿命及高稳定性等优势,可满足高压、高速工况下的严苛密封需求。通过数值模拟与多工况分析,系统研究了翼形、矩形及键形悬柱结构的泄漏特性与封严机理,并提出了基于欧姆定律类比的并联流道优化设计方法。研究发现,翼形悬柱结构在低黏液体(如超临界CO_(2))、高压(≥4 MPa)、高速(≥11000 r/min)及大间隙(≥0.18 mm)工况下抑漏能力最优,其性能源于支流道回流与多涡旋协同的“冲击阻塞”效应;键形与矩形结构在高黏液体、低压(≤4 MPa)及小间隙(≤0.18 mm)场景中表现相近,而键形封严效果更好;密封级数超过20级后抑漏增益显著减弱,且间隙缩小需权衡加工成本与可靠性;通过类比电路并联原理,提出支流道宽度为主流道0.5倍的优化方案,验证了该方法对高黏层流介质的适用性(误差<5%)。本研究揭示了液体自冲击密封的流动机理,为高压装备的低泄漏、高稳定性密封设计提供了理论依据,同时拓展了“冲击阻塞”理念的工程应用场景。 展开更多
关键词 密封 泄漏特性 计算流体力学 湍流 微尺度
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折页机砍刀臂结构有限元分析及拓扑优化
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作者 李佳童 杜智杰 +3 位作者 孟璐瑶 李宏峰 杜艳平 高振清 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第2期135-142,共8页
折页机砍刀臂在工作过程中易发生轻微形变导致折页精度下降,为提升其结构稳定性和可靠性,本研究对折页机砍刀臂结构进行有限元分析,结合静态力学和模态分析,得到最大应力与最大形变,以及前六阶的固有频率,评价砍刀臂结构设计的合理性和... 折页机砍刀臂在工作过程中易发生轻微形变导致折页精度下降,为提升其结构稳定性和可靠性,本研究对折页机砍刀臂结构进行有限元分析,结合静态力学和模态分析,得到最大应力与最大形变,以及前六阶的固有频率,评价砍刀臂结构设计的合理性和性能。基于拓扑优化技术,以质量和等效应力最小为目标函数,对砍刀臂梁部位进行优化。优化结果显示,静态力学性能显著改善,形变量减少13.2%;动态分析中,六阶固有频率降幅高达56.7%,减少工作过程中潜在变形。结果表明,拓扑优化有效提升了砍刀臂结构的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 有限元分析 静动态特性 拓扑优化 模态分析
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基于拓扑优化与响应面法的工业硅烧穿器底盘组件轻量化设计
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作者 杨雷 胡光忠 +3 位作者 王平 孙盼盼 刘梦辉 骆敏鸿 《机械设计》 北大核心 2025年第7期150-157,共8页
工业硅烧穿器底盘组件作为整机的主体支撑结构,其性能直接影响工业硅烧穿器工作的可靠性。以工业硅烧穿器的底盘组件为研究对象,在保证结构静动态性能条件下,基于拓扑优化与响应面法结合对其进行轻量化研究。对底盘组件进行静态和模态分... 工业硅烧穿器底盘组件作为整机的主体支撑结构,其性能直接影响工业硅烧穿器工作的可靠性。以工业硅烧穿器的底盘组件为研究对象,在保证结构静动态性能条件下,基于拓扑优化与响应面法结合对其进行轻量化研究。对底盘组件进行静态和模态分析,结果表明:底盘组件存在较大材料冗余,1阶固有频率有待提高;采用拓扑优化方法对底盘组件整体进行了结构优化改进;以质量最小、最大变形量最小和1阶固有频率最高构建目标函数,基于响应面模型和多目标遗传算法,对底盘组件进行多目标优化,优化后进行仿真验证,结果表明:底盘组件质量由优化前的2206.4 kg减小至1619.8 kg,减重比达26.59%,且1阶固有频率提高了12.25%,最大总变形量减小了1.43%,优化效果较好,满足轻量化设计要求。 展开更多
关键词 工业硅烧穿器底盘组件 静动态特性 拓扑优化 多目标优化 轻量化设计
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