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非对称循环载荷下TA2工业纯钛疲劳损伤行为的预测
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作者 姜学艳 包骐乐 代巧 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期70-76,共7页
对TA2工业纯钛进行应力控制的非对称载荷疲劳试验,研究了不同最大应力(245,253,270,300 MPa)下纯钛的疲劳寿命和断口形貌,分析了非对称循环载荷下的应变演变以及应力-应变响应;基于连续损伤力学理论,建立了基于棘轮应变和总应变能密度... 对TA2工业纯钛进行应力控制的非对称载荷疲劳试验,研究了不同最大应力(245,253,270,300 MPa)下纯钛的疲劳寿命和断口形貌,分析了非对称循环载荷下的应变演变以及应力-应变响应;基于连续损伤力学理论,建立了基于棘轮应变和总应变能密度的疲劳损伤演变预测模型,对纯钛的疲劳损伤过程进行预测,并与试验结果进行对比。结果表明:随着最大应力的降低,TA2工业纯钛的疲劳寿命延长。当最大应力为245,253 MPa时,塑性韧断区面积较小,断口中出现疲劳裂纹扩展区,失效机制为疲劳开裂及裂纹扩展失效,疲劳应变演变由加载初始阶段、稳定阶段和失效阶段组成,随最大应力的增加,塑性应变能密度以及相同疲劳寿命对应的平均应变均增大。当最大应力为270,300 MPa时,断口主要由纤维状的塑性韧断区组成,失效机制为循环塑性大变形失效,此时疲劳应变演化的稳定阶段不明显,随最大应力的增加,塑性应变能密度增大幅度较大,且当循环次数达到70%疲劳寿命时,270 MPa最大应力下的平均应变较大。基于棘轮应变的疲劳损伤演变预测模型对于疲劳中后期(循环次数不低于40%疲劳寿命)损伤值的预测效果较好,最大相对误差不超过12.5%;基于总应变能密度的疲劳损伤演变预测模型预测的损伤值相对误差基本在23%以内,整体预测稳定性较差。 展开更多
关键词 TA2工业纯钛 疲劳失效 对称循环载荷 损伤变量
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非对称循环载荷下镍基单晶合金低周疲劳寿命预测 被引量:7
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作者 丁智平 陈吉平 +1 位作者 尹泽勇 杨治国 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第4期6-10,共5页
在680℃温度下进行[001]、[011]和[111]三种取向的DD3单晶合金光滑试样非对称循环载荷低周疲劳试验,结果表明,晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著的影响,[001]取向寿命最长,[111]取向寿命最短。用晶体取向函数修正总应变范围可... 在680℃温度下进行[001]、[011]和[111]三种取向的DD3单晶合金光滑试样非对称循环载荷低周疲劳试验,结果表明,晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著的影响,[001]取向寿命最长,[111]取向寿命最短。用晶体取向函数修正总应变范围可以在很大程度上消除晶体取向对疲劳寿命的影响。引入参量k表示载荷循环特性对疲劳寿命的影响,它与循环寿命之间呈幂函数关系。根据影响单晶叶片低周疲劳寿命的主要因素,提出循环塑性应变能的计算方法,构成塑性应变能的主要因素应包括总应变范围、取向函数和载荷循环特性等影响参量,它们与塑性应变能之间呈幂函数关系。用塑性应变能作为损伤参量导出单晶合金低周疲劳寿命预测模型,利用低周疲劳试验数据进行多元线性回归分析,所有试验数据均落在2.6倍偏差的分布带内。 展开更多
关键词 镍基单晶合金 对称循环载荷 低周疲劳 循环塑性应变能
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非对称循环载荷下材料低周疲劳寿命分析与计算 被引量:6
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作者 王刚 张怡 +1 位作者 郭茂林 程靳 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期91-96,共6页
提出了一个用于计算非对称循环载荷下材料低周疲劳寿命的累积损伤模型和方法。该方法利用全应变幅及损伤积累来控制和计算疲劳寿命,并给出了裂纹的开裂尺寸和开裂方向。这为我们进行各种疲劳寿命计算以及结构优化设计提供了一个新的思... 提出了一个用于计算非对称循环载荷下材料低周疲劳寿命的累积损伤模型和方法。该方法利用全应变幅及损伤积累来控制和计算疲劳寿命,并给出了裂纹的开裂尺寸和开裂方向。这为我们进行各种疲劳寿命计算以及结构优化设计提供了一个新的思路和方法。 展开更多
关键词 对称循环载荷 累积损伤 低周疲劳寿命 材料
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非对称循环疲劳寿命研究及涡轮盘概率寿命分析 被引量:4
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作者 鲁华平 陆山 唐俊星 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期92-96,共5页
提出基于试棒非对称循环疲劳实验数据的发动机轮盘低周疲劳寿命可靠性分析方法。通过250℃恒温两种不同应变比下GH4133材料疲劳实验,得到应变疲劳寿命曲线。通过有限元数值模拟标准试棒寿命,说明用非对称循环应变寿命曲线估算结构寿命... 提出基于试棒非对称循环疲劳实验数据的发动机轮盘低周疲劳寿命可靠性分析方法。通过250℃恒温两种不同应变比下GH4133材料疲劳实验,得到应变疲劳寿命曲线。通过有限元数值模拟标准试棒寿命,说明用非对称循环应变寿命曲线估算结构寿命比对称循环应变寿命曲线估算更准确。最后采用所提方法计算分析某涡轮盘销钉孔边低周疲劳概率寿命,寿命数值计算结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 应变比 对称循环疲劳 低周疲劳寿命 涡轮盘 可靠性
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DD3镍基单晶合金非对称循环载荷低周疲劳寿命预测 被引量:4
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作者 陈吉平 丁智平 尹泽勇 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期250-254,共5页
在680℃温度下进行[001]、[011]和[111]三种取向的DD3单晶合金光滑试样非对称循环载荷低周疲劳试验,表明晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著影响,[001]取向寿命最长,[111]取向寿命最短。用晶体取向函数修正总应变范围可以在很... 在680℃温度下进行[001]、[011]和[111]三种取向的DD3单晶合金光滑试样非对称循环载荷低周疲劳试验,表明晶体取向对DD3单晶合金的应变疲劳寿命有显著影响,[001]取向寿命最长,[111]取向寿命最短。用晶体取向函数修正总应变范围可以在很大程度上消除晶体取向对疲劳寿命的影响;引入参量k表示载荷循环特性对疲劳寿命的影响,它与循环寿命之间呈幂函数关系。根据影响单晶叶片低周疲劳寿命的主要因素,提出循环塑性应变能的计算方法,构成塑性应变能的主要因素应包括总应变范围、取向函数和载荷循环特性等影响参量,它们与塑性应变能之间呈幂函数关系。用塑性应变能作为损伤参量导出单晶合金低周疲劳寿命预测模型,利用低周疲劳试验数据进行多元线性回归分析,所有试验数据均落在2.6倍偏差的分布带内。 展开更多
关键词 镍基单晶合金 对称循环载荷 低周疲劳 循环塑性应变能
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铝合金光试样非对称循环疲劳极限的估算 被引量:5
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作者 刘建秀 丁遂栋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期157-158,共2页
提出铝合金光试样非对称循环疲劳极限的估算公式。该公式可供疲劳设计使用。
关键词 铝合金 疲劳极限 估算公式 光试样 对称循环
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对称循环组合系统的几个控制问题 被引量:6
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作者 黄守东 张嗣瀛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期478-482,共5页
研究了对称循环组合系统的输出调节问题和不确定对称循环组合系统的二次稳定性和二次稳定化问题.结果表明,由于对称循环组合系统结构的特殊性,它的输出调节问题可以转化为一些低队系统的输出调节问题.而不确定对称循环组合系统的二... 研究了对称循环组合系统的输出调节问题和不确定对称循环组合系统的二次稳定性和二次稳定化问题.结果表明,由于对称循环组合系统结构的特殊性,它的输出调节问题可以转化为一些低队系统的输出调节问题.而不确定对称循环组合系统的二次稳定性可以通过考察若干个低阶系统的二次稳定性来判断,且其稳定化控制律也可以通过低阶系统的稳定化控制律来构造. 展开更多
关键词 组合系统 对称循环结构 最优控制
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非对称循环加载下燃气轮机叶片材料疲劳寿命预测 被引量:3
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作者 李洪松 刘永葆 +2 位作者 贺星 杨涛 殷望添 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期152-158,237,共8页
燃气轮机叶片在实际工作过程中,易受到非对称循环载荷作用而发生疲劳失效。为便于准确地预测非对称循环加载下叶片材料的裂纹萌生及扩展寿命,首先考虑平均应力效应和高应力区的塑性变形影响,对Chaboche模型进行改进,然后将改进的Chaboch... 燃气轮机叶片在实际工作过程中,易受到非对称循环载荷作用而发生疲劳失效。为便于准确地预测非对称循环加载下叶片材料的裂纹萌生及扩展寿命,首先考虑平均应力效应和高应力区的塑性变形影响,对Chaboche模型进行改进,然后将改进的Chaboche模型和Walker裂纹扩展公式相结合,建立了一种非对称循环载荷作用下裂纹萌生及扩展综合寿命模型,并用试验数据进行验证分析。结果表明,该模型预测得到的裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命与试验数据基本吻合,验证了新模型的适用性和准确性,为燃气轮机叶片损伤分析和寿命预测奠定理论基础。 展开更多
关键词 对称循环载荷 燃气轮机叶片 疲劳寿命 非线性累积损伤 裂纹萌生 裂纹扩展
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具有对称循环结构的大系统Riccati方程的求解(英文) 被引量:4
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作者 黄守东 张嗣瀛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期75-81,共7页
本文研究了具有对称循环结构的大系统的代数Riccati方程和Lyapunov矩阵方程的求解问题.结果表明,这类系统的代数Riccati方程和Lyapunov矩阵方程的求解问题可以简化为求解+1个独立的低阶方程.做为一个应用,这类系统的二次型最优控... 本文研究了具有对称循环结构的大系统的代数Riccati方程和Lyapunov矩阵方程的求解问题.结果表明,这类系统的代数Riccati方程和Lyapunov矩阵方程的求解问题可以简化为求解+1个独立的低阶方程.做为一个应用,这类系统的二次型最优控制问题和鲁棒二次型最优控制问题也可以简化; 展开更多
关键词 大系统 对称循环结构 RICCATI方程 最优控制
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非对称循环载荷下Q235钢力学响应特性分析 被引量:1
10
作者 张庆玲 金淼 +1 位作者 李群 郭宝峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期581-587,共7页
为了准确判断Q235钢在非对称应力循环载荷作用下产生的棘轮效应、包申格效应及循环软/硬化特性对材料性能的影响,本文进行了多种非对称应力条件下的循环加载试验。采用数据分析的方法,研究了Q235钢力学变形行为与加载工况之间的关系。... 为了准确判断Q235钢在非对称应力循环载荷作用下产生的棘轮效应、包申格效应及循环软/硬化特性对材料性能的影响,本文进行了多种非对称应力条件下的循环加载试验。采用数据分析的方法,研究了Q235钢力学变形行为与加载工况之间的关系。试验表明:Q235钢棘轮应变和棘轮应变率的正负与平均应力符号相同;平均应力为负值时,表现为循环硬化特性,压缩屈服应力大于拉伸屈服应力;平均应力为正值时,表现为循环软化特性,拉伸屈服应力大于压缩屈服应力;在平均应力符号相同条件下,第1周的屈服应力也基本相同。研究结果为结构设计和建立精确的循环本构模型提供了理论依据。 展开更多
关键词 对称循环载荷 包申格效应 循环软硬化 棘轮效应 屈服应力 Q235钢 平均应力 应力幅值
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对称循环高斯干扰信道下的速率分裂方案及其可达和速率 被引量:1
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作者 张博 李勇 +1 位作者 白宝明 马啸 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期114-121,共8页
通过分析Han-Kobayashi(HK)策略在N用户对称循环高斯干扰信道中的应用,提出了一种自适应奇偶对称速率分裂方案。该方案针对不同的信道条件设计出相应的速率分裂方案及最优分裂系数,在简化了计算复杂度的同时,使系统和速率趋近HK和速率... 通过分析Han-Kobayashi(HK)策略在N用户对称循环高斯干扰信道中的应用,提出了一种自适应奇偶对称速率分裂方案。该方案针对不同的信道条件设计出相应的速率分裂方案及最优分裂系数,在简化了计算复杂度的同时,使系统和速率趋近HK和速率内界。最后,分别在高信噪比和一般信噪比环境下进行仿真发现,自适应奇偶对称速率分裂方案的和速率在很大范围内明显大于对称速率分裂方案和Tse等人提出的速率分裂方案的和速率,且在一般信噪比下能够逼近HK和速率内界。 展开更多
关键词 对称循环高斯干扰信道 HK策略 可达和速率 速率分裂
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具有对称循环结构的广义大系统最优控制 被引量:2
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作者 姚波 张庆灵 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期416-419,共4页
考虑具有对称循环结构的广义大系统的最优控制设计问题·基于Riccati方程和Lyapunov方程的解与许多控制问题密切相关,研究了具有对称循环结构的广义复杂大系统的Lyapunov方程与Riccati方程的求解问题;利用具有对称循环结构的广义大... 考虑具有对称循环结构的广义大系统的最优控制设计问题·基于Riccati方程和Lyapunov方程的解与许多控制问题密切相关,研究了具有对称循环结构的广义复杂大系统的Lyapunov方程与Riccati方程的求解问题;利用具有对称循环结构的广义大系统的特殊结构,提出了对具有对称循环结构复杂大系统Lyapunov方程与Riccati方程的求解问题,可以简化为一些低阶系统Lyapunov方程与Riccati方程求解问题·利用Riccati方程的解解决了这类系统最优控制问题· 展开更多
关键词 广义大系统 对称循环结构 黎卡堤方程 线性最优控制 李亚普诺夫方程
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一类对称循环组合系统的模型参考自适应控制 被引量:2
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作者 张严心 张嗣瀛 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期1-4,共4页
给出了具有对称循环结构的组合系统在可调系统参数均时变或未知的情况下模型参考自适应控制的 3个基本条件和一般步骤 ,并保证系统的李亚普诺夫稳定性·充分利用系统的对称循环的结构特点 ,降低Riccati方程的维数 ,大大简化了计算 ... 给出了具有对称循环结构的组合系统在可调系统参数均时变或未知的情况下模型参考自适应控制的 3个基本条件和一般步骤 ,并保证系统的李亚普诺夫稳定性·充分利用系统的对称循环的结构特点 ,降低Riccati方程的维数 ,大大简化了计算 ,易于工程实现·且可调参数可以是无界的 ,其适应律不依赖于广义误差的导数 ,从而解决了这类具有特殊结构的系统在自适应控制过程中的一些困难· 展开更多
关键词 对称循环结构 组合系统 模型参考自适应控制
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具有对称循环结构线性大系统的分散镇定特征
14
作者 金朝永 张湘伟 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期787-795,共9页
 研究一类具有对称循环结构的连续和离散线性大系统的分散镇定特征,充分利用对称循环的特点,建立了判断这类系统可分散镇定的充分条件· 在连续情形下,通过引进耦合结构模这一概念,揭示了这类系统分散镇定的重要特征,这就是当整...  研究一类具有对称循环结构的连续和离散线性大系统的分散镇定特征,充分利用对称循环的特点,建立了判断这类系统可分散镇定的充分条件· 在连续情形下,通过引进耦合结构模这一概念,揭示了这类系统分散镇定的重要特征,这就是当整个系统的耦合结构模给定之后,系统的分散镇定特性可以完全由各孤立子系统的结构所决定· 这表明在这类系统的实际设计中,不管系统内中各子系统之间的耦合结构多么复杂,只要按一定的条件适当设计或修正各孤立子系统的结构参数,就能使所设计的大系统具有分散镇定特征,并提供了相应的分散镇定算法· 对离散情形也进行了讨论,结果表明。 展开更多
关键词 线性大系统 分散镇定 对称循环结构 耦合结构模 Ricatti方程
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实对称循环Toeplitz矩阵相乘的算法探讨
15
作者 李功胜 任宝旗 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第2期7-10,共4页
应用初等的组合方法和三角矩阵知识,给出了两n阶实对称循环Toeplitz矩阵相乘的一种快速算法.该算法的时间复杂性为nr次乘法和(n-1)r次加法,其中r=[n2]+1.
关键词 TOEPLITZ矩阵 矩阵 算法 对称循环矩阵 乘积
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用乘积法计算非对称循环加载下含小裂纹材料的疲劳损伤
16
作者 虞岩贵 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第7期20-22,共3页
提出了在非对称循环加载下,用塑性应变范围同弹性应变范围的乘积ΔpεΔeε作为应力应变的计算参量,用小裂纹尺寸a作为损伤变量,采用工程常用的材料常数作为材料参数,从而建立计算弹塑性材料疲劳损伤的小裂纹扩展速率方程式及各个历程... 提出了在非对称循环加载下,用塑性应变范围同弹性应变范围的乘积ΔpεΔeε作为应力应变的计算参量,用小裂纹尺寸a作为损伤变量,采用工程常用的材料常数作为材料参数,从而建立计算弹塑性材料疲劳损伤的小裂纹扩展速率方程式及各个历程的寿命Noi估算式。此外还提出了损伤演变速率方程式中的综合性材料常数,是诸常用材料常数、平均应力、平均应变、临界加载时间等若干因素的函数的新概念。并通过汽车中某一机件的实例计算,表明计算结果与能量法方程式一致。在一定条件下,其计算精度比能量法方程式更高。 展开更多
关键词 乘积法 对称循环 小裂纹 损伤
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用比值法计算非对称循环加载下金属材料的疲劳损伤
17
作者 虞岩贵 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第10期40-43,共4页
提出了在非对称循环加载下,描述金属材料弹塑性材料行为的损伤演变速率方程式和各个历程与不同损伤量Doi相对应寿命Noi的估算式,其方法是采用以塑性应变幅同弹性应变幅的比值Δεp/Δεe作为载荷参量,以常用的材料常数作为材料参数。新... 提出了在非对称循环加载下,描述金属材料弹塑性材料行为的损伤演变速率方程式和各个历程与不同损伤量Doi相对应寿命Noi的估算式,其方法是采用以塑性应变幅同弹性应变幅的比值Δεp/Δεe作为载荷参量,以常用的材料常数作为材料参数。新计算式计算结果与Landgraf方程式计算结果一致,且计算精度较高。这对避免过多而重复的疲劳试验、方便工程应用、节约人力、时间和资金有着实际意义。 展开更多
关键词 金属材料 疲劳损伤 对称循环 比值法 计算
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DD6单晶高温合金非对称循环载荷低周疲劳性能及断裂机制 被引量:7
18
作者 李维 赵春玲 +4 位作者 张鑫 王强 李璞 方向 彭文雅 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期58-66,共9页
研究DD6单晶高温合金在700℃、R=0.05条件下的低周疲劳性能,采用扫描电镜观察断口形貌和断裂组织,分析疲劳裂纹萌生、扩展及断裂机制。结果表明:随着应变幅增加,合金的低周疲劳寿命降低,合金在非对称循环载荷条件下具有良好的低周疲劳性... 研究DD6单晶高温合金在700℃、R=0.05条件下的低周疲劳性能,采用扫描电镜观察断口形貌和断裂组织,分析疲劳裂纹萌生、扩展及断裂机制。结果表明:随着应变幅增加,合金的低周疲劳寿命降低,合金在非对称循环载荷条件下具有良好的低周疲劳性能,不存在过渡寿命,低周疲劳过程中弹性应变起主要作用,塑性变形量极小。随着总应变幅的增加,塑性变形损伤增加;疲劳断口由疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区三部分组成,所有试样断裂机制均为类解理断裂。疲劳裂纹萌生于试样的表面、亚表面或远离表面的显微孔洞,远离表面起裂断口呈现“鱼眼”特征。裂纹先沿与主应力轴垂直方向扩展,然后沿{111}平面扩展,裂纹扩展区有典型的疲劳条带、解理台阶、河流状花样特征,瞬断区有解理平面、滑移带、撕裂棱特征;断裂组织分析表明远离断口处γ′相仍保持立方状形态,断口附近的γ′相发生了塑性变形,断口附近可见滑移带,二次裂纹沿滑移带形成。 展开更多
关键词 DD6 单晶高温合金 对称循环载荷 低周疲劳 断裂机制
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对称循环渐变色彩设计及其色彩渐变纱纺制 被引量:3
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作者 朱文硕 薛元 +2 位作者 徐志武 于健 曾德军 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期116-124,共9页
针对传统纺纱技术无法精确调控纱线色彩分布规律纺制色彩渐变纱线的技术弊端,提出了在线调控成形纱线色彩渐变的三通道数控纺纱机制并成功纺制了色彩渐变纱。设计了三色彩纤的耦合-叠加混色模式,构建了包含全体混合子样的混合比矩阵、... 针对传统纺纱技术无法精确调控纱线色彩分布规律纺制色彩渐变纱线的技术弊端,提出了在线调控成形纱线色彩渐变的三通道数控纺纱机制并成功纺制了色彩渐变纱。设计了三色彩纤的耦合-叠加混色模式,构建了包含全体混合子样的混合比矩阵、混合色谱矩阵及其混合色谱;基于混合比矩阵规划了行渐变、列渐变和对角渐变等3类渐变路径,并给出了对应的渐变色谱矩阵及其渐变色谱;以青、品红、黄色三基色粗纱为例,设计了三通道数控纺纱工艺并纺制了3类16种色彩渐变纱。结果表明:数字化调控纱线混合比纺制的渐变色纱,其针织物呈现出周期性自然柔和的渐变色彩;纺制的渐变色纱力学性能和外观品质与色纺纱指标接近,但仍有可提升空间。 展开更多
关键词 对称循环渐变色 渐变色纱 混色模式 渐变模式 渐变路径 数控纺纱
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海上风电裙式吸力基础水平变幅非对称循环承载特性 被引量:2
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作者 李大勇 黄凌昰 +1 位作者 吴宇旗 张景睿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期391-399,共9页
针对海上风电在深海区域所受风、波浪等循环荷载作用特征,进行裙式吸力基础水平非对称循环加载模型试验,探究非对称循环荷载幅值大小、循环次序和对称性等因素对其累积位移及转角变化的影响规律。结果表明:逐阶增大的变幅循环加载时,裙... 针对海上风电在深海区域所受风、波浪等循环荷载作用特征,进行裙式吸力基础水平非对称循环加载模型试验,探究非对称循环荷载幅值大小、循环次序和对称性等因素对其累积位移及转角变化的影响规律。结果表明:逐阶增大的变幅循环加载时,裙式吸力基础在幅值比低、循环次数少(Δζ_(b)=0.1,N=500)的情况下产生的累积位移和转角大于幅值比高、循环次数多(Δζ_(b)=0.2,N=1000)的情况;非对称循环加载(ζ_(c)=-0.3)时,裙式吸力基础的累积位移与转角较对称加载时呈增长趋势;完全双向加载(ζ_(c)=-1.0)时,吸力基础的累积位移与转角在变方向后相比单向循环加载的情况下降1/3。相同变幅和非对称加载情况下,裙式吸力基础的累积位移和转角仅为传统吸力基础的50%。 展开更多
关键词 海上风电 循环荷载 沉箱 对称循环 累积转角
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