公轨并行桥梁横风作用下桥面列车和车桥系统气动特性研究

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作者 邓佳逸 陈诗璇 +3 位作者 吴庆 漆勇 封周权 华旭刚 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期102-109,118,共9页

为探究大跨公轨并行桥梁在横向风力作用下桥面列车和车桥系统的气动特性,以某座大跨公轨并行斜拉桥为例,采用节段模型风洞试验方法,分别进行桥面列车的风压测试和车桥系统的静力三分力试验。此外,还应用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术... 为探究大跨公轨并行桥梁在横向风力作用下桥面列车和车桥系统的气动特性,以某座大跨公轨并行斜拉桥为例,采用节段模型风洞试验方法,分别进行桥面列车的风压测试和车桥系统的静力三分力试验。此外,还应用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术,分析车桥系统的流场分布情况。列车测压和CFD模拟结果表明,在均匀来流条件下,单列列车或双列列车前车的迎风面为正压区,而顶面和背风侧表面则形成负压区,双列列车的后车全表面均为负压。CFD模拟流场显示,在主梁风向下游出现交替脱落的旋涡现象。通过列车测压结果计算列车三分力系数,发现在横向风力作用下,迎风侧列车产生的阻力和升力系数相对较高,而力矩系数较低。随着风攻角由负到正的变化,阻力和升力系数逐渐减小。对于双列列车情况,后车对前车的影响较小,而前车对后车产生明显的遮挡效应,导致后车产生负向气动力。当列车远离主梁迎风侧时,列车的阻力系数和升力系数逐渐降低,从而提高列车的行车安全性,但同时整体车-桥系统的阻力系数和升力系数反而增大,对主梁的抗风性能不利。基于研究结果,建议在公轨并行桥梁设计中,将列车轨道布置在靠近主梁中线位置,以维护行车稳定性并兼顾主梁抗风安全。这项研究提供了明确的气动性能数据,有助于更好地理解公轨并行桥梁在横向风力作用下的行为,并为其设计和改进提供参考和依据。 展开更多

关键词 公轨并行桥 车桥系统 风洞试验 气动特性 三分力系数

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基于机器学习的AZ31镁合金轧制板材腐蚀电位预测研究

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作者 谢超林 唐昌平 +6 位作者 刘筱 朱必武 马丽莉 魏福安 刘文辉 徐从昌 李落星 《精密成形工程》 北大核心 2024年第11期75-81,共7页

目的为了实现对AZ31镁合金轧制板材耐腐蚀性能的调控。方法以AZ31镁合金轧制板材的下压量、轧制温度和应变速率3个轧制工艺参数作为输入变量,腐蚀电位作为输出变量,采用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和反向传播神经网络(B... 目的为了实现对AZ31镁合金轧制板材耐腐蚀性能的调控。方法以AZ31镁合金轧制板材的下压量、轧制温度和应变速率3个轧制工艺参数作为输入变量,腐蚀电位作为输出变量,采用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和反向传播神经网络(BP)4种机器学习模型对AZ31镁合金轧制板材的腐蚀性能进行预测。结果计算得出,支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、K近邻(KNN)和反向传播神经网络(BP)4种机器学习模型的平均绝对误差(MAE)分别为0.01365、0.01259、0.01072和0.01538;均方误差(MSE)分别为0.000247、0.000182、0.000169和0.000354;决定系数(R^(2))分别为0.61、0.71、0.74和0.44;下压量、轧制温度和应变速率与腐蚀电位的Pearson相关系数分别为0.755、0.262和0.015。结论对比上述4种机器学习模型,K近邻(KNN)模型对AZ31镁合金轧制板材腐蚀电位的预测效果更好;由Pearson相关系数热力图可知,下压量与腐蚀电位呈正相关,这是由于随下压量的增加,晶粒逐渐细化,镁合金的耐腐蚀性能随之增加;轧制温度与腐蚀电位呈正相关,归因于随轧制温度的增加,孪晶数量逐渐减少,孪晶与镁基体形成的微电偶效应减弱,提高了腐蚀性能。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 轧制工艺 机器学习 腐蚀电位 Pearson相关系数

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机器人操作系统ROS安全性研究综述 被引量：5

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作者 鲁敬敬 秦云川 +3 位作者 刘志中 唐卓 张拥军 李肯立 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期1010-1027,共18页

机器人日益走进人们的日常生活,也受到了国内外越来越多的关注.机器人系统的一个重要特性是安全性,增强机器人系统的安全性可以保护机器人免受恶意攻击者的入侵.机器人操作系统的安全性是机器人系统安全性的重要组成部分.虽然近年来研... 机器人日益走进人们的日常生活,也受到了国内外越来越多的关注.机器人系统的一个重要特性是安全性,增强机器人系统的安全性可以保护机器人免受恶意攻击者的入侵.机器人操作系统的安全性是机器人系统安全性的重要组成部分.虽然近年来研究人员针对机器人操作系统的安全性做了许多研究工作,但遗憾的是,安全性目前还没有得到足够的重视.为了引起人们对机器人系统安全性更多的关注,同时帮助人们快速了解当前主流机器人操作系统ROS(robot operating system)的安全性解决方案,对ROS的安全性进行系统的调研和总结.一方面,深入分析ROS的安全特性,总结ROS中已知的安全问题.另一方面,对近年来ROS安全性相关的研究进行分类分析和概括总结,并从机密性、完整性和可用性这3个方面,对众多ROS的安全性解决方案进行比较.最后,对ROS安全性研究的前景进行展望. 展开更多

关键词 机器人 ROS ROS2 安全性

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重庆市郊铁路江跳线客流时空特征分析

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作者 吴祥国 翟长旭 +1 位作者 张建嵩 刘晨辉 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第5期192-200,共9页

市郊铁路是城市中心城区联接周边城镇组团及其城镇组团之间的通勤化、快速度、大运量的轨道交通系统。以重庆市郊铁路江跳线为研究对象,从时间与空间2个维度,线路与站点2个层面,选取全日与早高峰的相关客流指标进行系统性解析,并与城市... 市郊铁路是城市中心城区联接周边城镇组团及其城镇组团之间的通勤化、快速度、大运量的轨道交通系统。以重庆市郊铁路江跳线为研究对象,从时间与空间2个维度,线路与站点2个层面,选取全日与早高峰的相关客流指标进行系统性解析,并与城市轨道交通客流指标对比分析,以期为市郊铁路规划设计、运营组织以及客流预测等项目应用提供借鉴。研究结果表明:江跳线节假日客流量大,客流波动也大;其客流时间分布形态与轨道5号线南段较为相似,但高峰时间特征值较低。江跳线断面客流较为均衡,站点进出站客流也较为集中;但江跳线对外交通出行比例高,平均运距及其线路占比也较大。最后,从沿线用地开发、公交一体化、运输组织以及线路建设等方面,对江跳线的发展提出优化对策建议。 展开更多

关键词 城市交通 轨道交通 市郊铁路 客流时空特征 重庆市

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中等应变速率轧制混晶AZ31镁合金板材的微观组织、力学性能和断裂行为

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作者 刘筱 许康 +5 位作者 朱必武 马丽莉 魏福安 刘文辉 徐从昌 李落星 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期76-82,共7页

通过中等应变速率轧制工艺制备了多尺度的混晶镁合金板材,并对该合金的组织、力学性能及断裂行为进行研究。结果表明,在轧制应变速率为1.5 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶和孪晶的混合;当轧制应变速率为4.0 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶、链... 通过中等应变速率轧制工艺制备了多尺度的混晶镁合金板材,并对该合金的组织、力学性能及断裂行为进行研究。结果表明,在轧制应变速率为1.5 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶和孪晶的混合;当轧制应变速率为4.0 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶、链条晶粒和孪晶的混合;当轧制应变速率为6.5 s^(-1)时,组织主要以粗晶和细晶为主。在温度为370℃,应变速率为4.0 s^(-1)下轧制后的板材的晶粒尺寸分布呈双峰特征,从而具有较高的抗拉强度(265 MPa)和伸长率(19.5%),中等应变速率轧制后板材的裂纹归因于细晶区孔洞形核、长大和合并以及粗晶区孪晶诱导裂纹萌生和扩展。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 中等应变速率轧制 双峰分布 混晶 断裂行为

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基于可解释优化SVR算法AZ31镁合金轧板的力学性能预测

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作者 刘筱 林煜昕 +4 位作者 朱必武 刘文辉 郭鹏程 徐从昌 李落星 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第9期2925-2937,共13页

本文将鲸鱼优化算法引入SVR算法中,建立镁合金轧制温度、下压量、轧制线速度、轧后厚度和轧辊半径与抗拉强度和伸长率的联系。采用Person图分析了AZ31镁合金轧板轧制工艺参数与力学性能的相关性;采用SHAP解释模型结合轧制机理分析,确定... 本文将鲸鱼优化算法引入SVR算法中,建立镁合金轧制温度、下压量、轧制线速度、轧后厚度和轧辊半径与抗拉强度和伸长率的联系。采用Person图分析了AZ31镁合金轧板轧制工艺参数与力学性能的相关性;采用SHAP解释模型结合轧制机理分析,确定了影响力学性能的主要轧制工艺参数。结果表明:轧制线速度、轧辊半径和轧后厚度相较于平均应变速率与镁合金抗拉强度和伸长率线性相关性更强;优化后的SVR模型预测抗拉强度的相关系数从0.7提升到0.86,平均绝对误差从7.4降低到5.2,平均相对误差从0.16%降低为0.11%,均方误差从8.9降低到6.2;伸长率的相关系数从0.59提升到0.85,平均绝对误差从2.3降低到1.4,平均相对误差从0.56%降低为0.39%,均方误差从3降低到1.8。由SHAP解释模型结果分析可知,抗拉强度主要受到下压量的影响,其次是轧后厚度和轧辊半径;伸长率主要受到轧制线速度的影响,其次是温度和轧辊半径。 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 支持向量回归 AZ31镁合金 轧制工艺 Pearson相关系数

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6082-T6铝合金焊接接头力学性能及断裂失效预测

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作者 吕胜 陈踊 +4 位作者 向瀚林 徐从昌 詹腾 胡鹏 李落星 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期221-234,共14页

以车身结构常用6082-T6铝合金为研究对象,开展了铝合金T型焊接接头的力学性能及断裂失效行为研究。由于焊接接头微区尺寸小、取样困难,设计了一种等效替代试验,成功获取了焊接接头各微区材料。焊接接头根据力学性能可以分为焊缝区、淬... 以车身结构常用6082-T6铝合金为研究对象,开展了铝合金T型焊接接头的力学性能及断裂失效行为研究。由于焊接接头微区尺寸小、取样困难,设计了一种等效替代试验,成功获取了焊接接头各微区材料。焊接接头根据力学性能可以分为焊缝区、淬火区、严重过时效区、过时效区和母材区。焊缝区抗拉强度为162.02 MPa,仅为母材的46.66%。各微区材料应变硬化特性均有不同,焊缝区硬化指数最高(n=0.20),严重过时效区硬化指数最低(n=0.01)。采用Swift修正本构方程和GISSMO损伤模型对各微区材料力学特性和失效参数进行表征。采用工艺仿真与有限元相结合的方式,构建了T型接头精细化仿真模型,实现了接头力学性能和断裂失效的高精度预测,峰值载荷和断裂位移误差控制在3%以内。 展开更多

关键词 T型接头 等效替代 GISSMO损伤模型 失效行为预测

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大跨斜拉桥抖振响应简化分析方法及试验验证

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作者 甘泽鹏 邓佳逸 +5 位作者 吴庆 张吉仁 曹楠奎 封周权 华旭刚 牛华伟 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1165-1176,共12页

大跨斜拉桥的抖振分析是桥梁抗风设计的重要内容,通常采用风洞试验和有限元分析进行。然而,使用有限元进行分析的过程中需要定义气动刚度和气动阻尼矩阵,其计算时间会随着结构单元数的增加而急剧增长。为提高结构抖振响应有限元分析的... 大跨斜拉桥的抖振分析是桥梁抗风设计的重要内容,通常采用风洞试验和有限元分析进行。然而,使用有限元进行分析的过程中需要定义气动刚度和气动阻尼矩阵,其计算时间会随着结构单元数的增加而急剧增长。为提高结构抖振响应有限元分析的计算效率,提出一种抖振响应有限元分析的简化方法,并通过数值模拟仿真和全桥气弹风洞试验验证该方法的有效性。首先,采用抖振响应分析的简化模型,在有限元分析中忽略气动刚度,而气动阻尼则通过附加模态阻尼比进行考虑,并通过模态叠加法进行动力响应计算,从而降低计算复杂性。然后,利用数值模拟仿真和全桥气弹风洞试验对所提方法进行对比验证。研究结果显示,在设计基准风速32.3m/s和0°攻角条件下,成桥状态主梁在跨中和四分点的竖向抖振位移响应均方根值分别为风洞试验测得的39.6mm和21.1mm;而采用本文方法进行数值模拟仿真得到的结果为40.7mm和21.6mm,对应的相对误差分别为2.78%和2.37%。对比结果表明,数值模拟仿真所得的抖振响应与风洞试验结果基本吻合,证明了所提方法的有效性和可靠性。因此,在大跨度斜拉桥抖振响应分析中,可以采用简化的有限元分析方法,忽略气动刚度矩阵,通过附加模态阻尼比考虑气动阻尼,以提高计算效率。这种分析方法大大地简化了分析复杂度,适用于工程实际需求。 展开更多

关键词 抖振响应 有限元分析 气动阻尼 模态阻尼比 计算效率

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加载角度对6082铝合金自冲铆接接头疲劳性能及失效模式的影响

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作者 雷付煜 徐小旭 +4 位作者 赵亚明 罗军 马超 徐从昌 李落星 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期141-151,共11页

以6082铝合金自冲铆接为研究对象,采用拉伸试验、疲劳试验、扫描电镜观测等手段研究了接头疲劳裂纹扩展机理和微动磨损行为。结果表明:相较于0°、45°,加载角度90°的接头具有最优的静力学性能;在同一载荷水平下,接头疲劳... 以6082铝合金自冲铆接为研究对象,采用拉伸试验、疲劳试验、扫描电镜观测等手段研究了接头疲劳裂纹扩展机理和微动磨损行为。结果表明:相较于0°、45°,加载角度90°的接头具有最优的静力学性能;在同一载荷水平下,接头疲劳寿命随加载角度的增大而增大;高周疲劳下的接头失效为下板开裂失效,低周疲劳下的接头失效为上板开裂和铆钉断裂;微动磨损影响接头疲劳裂纹的萌生位置和扩展路径,接头加载角度影响接头不同区域的微动磨损程度,加载角度90°的铆钉头部与上层板接触区域、加载角度0°的下板与铆钉腿表面接触区域的微动磨损最严重。 展开更多

关键词 铝合金 自冲铆接 加载角度 疲劳性能 微动磨损

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热扭转下AZ31镁合金微观组织和力学性能研究 被引量：3

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作者 朱必武 崔悦 +3 位作者 刘筱 唐昌平 肖罡 刘文辉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期121-128,共8页

为了研究热扭转变形温度对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,利用TTM103型微机控制电子扭转试验机对挤压态AZ31镁合金棒材进行了25~300℃的热扭转试验。结果表明:在同一变形区域内,随着变形温度的升高,孪晶密度先升高后降低;在变形... 为了研究热扭转变形温度对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,利用TTM103型微机控制电子扭转试验机对挤压态AZ31镁合金棒材进行了25~300℃的热扭转试验。结果表明:在同一变形区域内,随着变形温度的升高,孪晶密度先升高后降低;在变形温度达到250℃时,有动态再结晶产生,之后随变形温度的持续升高,动态再结晶体积分数逐渐增大,抗扭强度逐渐降低,塑性逐渐提高,硬度先增大后减小;在同一变形温度下,扭转边缘区域至中心区域的孪晶密度和动态再结晶体积分数逐渐降低,平均晶粒尺寸逐渐增大,而硬度逐渐减小;热扭转变形在200~300℃下的断裂方式以韧-脆性断裂方式为主,其它温度下以脆性断裂为主。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 扭转变形 动态再结晶 力学性能 脆性断裂

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钢-混凝土组合连续梁负弯矩区连接件优化设计

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作者 张吉仁 刘孟靓 +3 位作者 李金频 封周权 卜建清 王迪 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期119-125,135,共8页

钢-混凝土组合连续梁负弯矩区开裂问题较为突出,采用S型抗拔不抗剪连接件(URSPC)可有效降低混凝土板拉应力,但同时会产生零弯矩界面处混凝土拉应力与普通栓钉应力集中的问题。为进一步优化组合连续梁负弯矩区内S型URSPC的设计方案,首先... 钢-混凝土组合连续梁负弯矩区开裂问题较为突出,采用S型抗拔不抗剪连接件(URSPC)可有效降低混凝土板拉应力,但同时会产生零弯矩界面处混凝土拉应力与普通栓钉应力集中的问题。为进一步优化组合连续梁负弯矩区内S型URSPC的设计方案,首先研究一种用于S型URSPC的简化模拟方法,进一步提出钢-混凝土组合连续梁非线性快速建模方法。其次,以某三跨连续梁为研究对象,采用S型URSPC的组合连续梁有限元模型,对比分析组合连续梁模型的混凝土拉应力和普通栓钉应力等力学性能。最后,提出一种“抗剪过渡段”的概念,并以过渡段长度(L_(st))为参数,对比分析L_(st)为0.36、0.24和0.12倍负弯矩区长度(L_(s))等3种不同抗剪过渡段布置方案的效果。研究结果表明,采用S型URSPC连接件将导致零弯矩界面附近的普通栓钉出现应力集中现象,其Mises应力值显著高于周围栓钉应力水平,且混凝土拉应力由支座截面向跨中区域呈递减趋势,但在零弯矩界面附近又局部异常增大。增设“抗剪过渡段”可缓解零弯矩界面处的普通栓钉应力集中现象,并能够解决混凝土拉应力集中现象。3种方案均可有效降低普通栓钉的Mises应力,降低幅度最大可达34.2%。增设过渡段后零弯矩界面混凝土拉应力应力集中现象消失,拉应力下降明显,最高可达40.88%。综合不同方案的效果,以0.24L_(s)方案效果最佳。 展开更多

关键词 桥梁工程 优化设计 有限元分析 钢-混凝土组合连续梁 负弯矩区 抗拔不抗剪连接件 抗剪过渡段

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高温聚合物电解质膜燃料电池催化剂的研究进展 被引量：2

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作者 王军 杜石谦 陶李 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期102-117,共16页

高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFCs)是一类将化学能转换为电能的能量转换装置,与传统的低温聚合物膜燃料电池相比具有诸多优势.目前HT-PEMFCs主要是以铂作为催化剂.铂基催化剂对于燃料电池氧还原反应(ORR)和氢氧化反应(HOR)有好的... 高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFCs)是一类将化学能转换为电能的能量转换装置,与传统的低温聚合物膜燃料电池相比具有诸多优势.目前HT-PEMFCs主要是以铂作为催化剂.铂基催化剂对于燃料电池氧还原反应(ORR)和氢氧化反应(HOR)有好的催化活性,但在HT-PEMFCs中通常需要高载量的铂基催化剂,以缓解磷酸在铂表面强吸附对活性表达的限制,其存在成本高、活性不足、长时间运行下活性降低及载体腐蚀等问题.本文总结了最近关于HT-PEMFCs催化剂的研究进展,系统分析了贵金属、非贵金属催化剂在HTPEMFCs中的应用前景,并对现阶段HT-PEMFCs催化剂的发展应用进行了展望. 展开更多

关键词 高温聚合物电解质膜燃料电池 铂基催化剂 氧还原反应 氢氧化反应

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基于TMDI的大跨度桥梁颤振控制理论研究 被引量：2

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作者 封周权 吴强强 +3 位作者 陈智 刘启明 李聪 华旭刚 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期45-52,共8页

为解决传统调谐质量阻尼器(Tuned Mass Dampers,TMD)在低频大跨度桥梁中静位移过大的问题,提出采用调谐质量惯容阻尼器(Tuned Mass Damper Inerter,TMDI)提高大跨度桥梁的颤振临界风速.提出了一种适用于桥梁颤振控制的TMDI布置形式,并... 为解决传统调谐质量阻尼器(Tuned Mass Dampers,TMD)在低频大跨度桥梁中静位移过大的问题,提出采用调谐质量惯容阻尼器(Tuned Mass Damper Inerter,TMDI)提高大跨度桥梁的颤振临界风速.提出了一种适用于桥梁颤振控制的TMDI布置形式,并基于二维耦合颤振理论,建立桥梁-TMDI系统运动微分方程,进而导出系数多项式特征方程.根据劳斯-赫尔维茨稳定性判据,计算颤振临界风速.以具有理想平板断面的简支梁为例,分析TMDI在桥梁颤振控制方面的有效性,并探讨了TMDI各参数设置对颤振控制的影响.研究结果表明,TMDI可以有效提高桥梁颤振临界风速.与传统TMD相比,虽然引入惯容可能会稍微削弱其控制效果,但却可以大幅降低质量块静位移,从而在实际工程中具有更高的实用价值. 展开更多

关键词 结构振动控制 桥梁断面 空气动力稳定性 颤振 调谐质量惯容阻尼器

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基于道路循环工况的燃料电池空压机瞬态性能试验研究 被引量：1

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作者 鲍欢欢 张磊 +4 位作者 刘琦 付建勤 王书千 吴全 刘敬平 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1272-1279,共8页

燃料电池空压机的动态工作特性直接决定了燃料电池系统的实际工作性能。为通过试验系统地分析空压机的瞬态性能变化规律,搭建了空压机动态性能测试台,设计了一种可反映空压机真实工作特征的瞬态测试工况,分析了单个瞬态测试循环下空压... 燃料电池空压机的动态工作特性直接决定了燃料电池系统的实际工作性能。为通过试验系统地分析空压机的瞬态性能变化规律,搭建了空压机动态性能测试台,设计了一种可反映空压机真实工作特征的瞬态测试工况,分析了单个瞬态测试循环下空压机性能与运行参数的变化特性。结果表明,空压机在瞬态工况下的运行点主要位于稳态脉谱图的中间窄带部分,处于较高效率的工作区间;空压机的进出口流量差受压比和温度比共同影响而剧烈波动,且在高转速区域流量差较大,主要介于3.5~8.5 m~3/h之间;高转速区域最大功率消耗达到5.6 kW,造成较大的寄生损失,而出口温度变化的敏感性较低;当空压机转速由9750 r/min快速降低至4450 r/min时,流量变化存在约2 s的滞后。 展开更多

关键词 燃料电池 空压机 瞬态性能 试验研究

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旋挖钻机施工过程分析及其控制策略研究 被引量：8

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作者 许祥 唐琦军 +2 位作者 任凯 张大庆 周恩怀 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第12期1907-1914,共8页

旋挖钻机具备施工速度快、成孔质量高、环境污染较小等特点。但由于施工工艺的多样性、地质条件的多变性和复杂的质量控制要求,旋挖钻机面临施工效率和燃油消耗等诸多挑战。为了提高旋挖钻机的施工效率,降低整机的燃油消耗,开展了旋挖... 旋挖钻机具备施工速度快、成孔质量高、环境污染较小等特点。但由于施工工艺的多样性、地质条件的多变性和复杂的质量控制要求,旋挖钻机面临施工效率和燃油消耗等诸多挑战。为了提高旋挖钻机的施工效率,降低整机的燃油消耗,开展了旋挖钻机施工过程的试验研究。首先,根据旋挖钻机的工作特点,将其工作过程分为下钻钻进、钻杆上提、上车回转、卸渣过程、回转对孔等5个阶段;然后,分析了各工作阶段旋挖钻机和发动机性能参数的变化规律;最后,为了使旋挖钻机各阶段的发动机工作状态保持最优,提出了基于钻杆最大进尺速度的发动机转速控制策略,开发了控制程序,实现了在旋挖钻机工作过程中对发动机转速的精准控制目的,该研究已在生产厂家试验现场的实际钻机上进行了验证,并与安装在钻机上的车载监测系统的数据进行了对比。研究结果表明:采用新的控制策略可以使发动机工作在最佳的状态,整机工作效率提高了15%,整机油耗降低了5.74%;将该方法应用在旋挖钻机实际工作过程中时,具有操作难度低、稳定性强的特点,能够有效提高旋挖钻机作业过程的效率,降低整机的燃油消耗。 展开更多

关键词 工程机械 旋挖钻机 施工效率 发动机 过程控制 转速控制策略

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中高应变速率轧制AZ31镁合金板的抗拉强度预测 被引量：3

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作者 朱必武 蒋昊 +4 位作者 刘筱 郭鹏程 魏福安 徐从昌 李落星 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1998-2007,共10页

本文采集了不同轧制温度、应变速率以及压下量等三个工艺参数下中高应变速率轧制的AZ31镁合金抗拉强度的27组样本,通过惯性权重、学习因子的改进和引入变异操作对PSO-BP神经网络进行改进,并与BP、PSO-BP神经网络对比,进行抗拉强度的预... 本文采集了不同轧制温度、应变速率以及压下量等三个工艺参数下中高应变速率轧制的AZ31镁合金抗拉强度的27组样本,通过惯性权重、学习因子的改进和引入变异操作对PSO-BP神经网络进行改进,并与BP、PSO-BP神经网络对比,进行抗拉强度的预测。结果表明:BP神经网络不能预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化,PSO-BP神经网络和改进的PSO-BP(IPSO-BP)神经网络均能较好地预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化;这三个模型中IPSO-BP神经网络预测最为准确,相较于PSO-BP神经网络,其平均绝对误差从15.3764降低至3.4288,平均相对误差从5.94%降低至1.32%,均方误差从251.3662降低至20.7199,相关系数从0.7753提高至0.8937;通过Pearson相关性计算判断出应变速率、压下量对抗拉强度的影响均大于轧制温度,而应变速率与抗拉强度呈负相关关系,压下量与抗拉强度呈正相关关系。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 神经网络 轧制工艺 抗拉强度 Pearson相关系数

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具有细晶/混晶交替分布组织特征的AZ31镁合金轧板拉伸变形行为仿真

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作者 朱必武 胡碧波 +4 位作者 刘筱 魏福安 刘文辉 徐从昌 李落星 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3339-3351,共13页

通过中等应变速率轧制获取细晶区和混晶区交替分布的AZ31镁合金轧制板材,构建不同组织特征的黏塑性自洽(VPSC)模型,预测板材在室温拉伸下的变形机制、织构演变和力学响应,研究细晶区与混晶区对塑性变形的贡献。结果表明:经410℃、平均... 通过中等应变速率轧制获取细晶区和混晶区交替分布的AZ31镁合金轧制板材,构建不同组织特征的黏塑性自洽(VPSC)模型,预测板材在室温拉伸下的变形机制、织构演变和力学响应,研究细晶区与混晶区对塑性变形的贡献。结果表明:经410℃、平均应变速率1.9 s^(-1)、4.8 s^(-1)和7.8 s^(-1)制备的轧制板材中细晶区与混晶区呈现板织构特征,细晶区织构组分相较于混晶区更接近ND方向;随着轧制平均应变速率的增加,板材的细晶区与混晶区的织构组分差异逐渐减小。在室温拉伸塑性变形初期阶段,轧制板材的主要变形机制是基面滑移,次要变形机制是棱柱面滑移和锥面滑移,而拉伸孪生几乎不开启。压缩孪生启动时,部分晶粒向TD方向偏转56°,形成TD方向的织构组分。棱柱面滑移活性的降低,有利于增强锥面滑移的分离效应,促使ND方向织构极密度降低和双峰织构形成。轧制板材在拉伸过程中,由于细晶区的织构组分相较于混晶区更接近ND方向,使得在拉伸过程中细晶区相较于混晶区的基面滑移开启较少,非基面滑移开启较多,促使拉伸变形的过程中细晶区起强化作用,混晶区起弱化作用。织构组分差异逐渐减小,使得细晶区与混晶区的变形机制活性趋于一致,促使其在拉伸过程中对抗拉强度贡献也逐渐趋于一致。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 黏塑性自洽模型 细晶 混晶 变形机理 织构

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激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金晶粒尺寸预测及成形工艺优化

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作者 刘筱 谢莉 +4 位作者 朱必武 李伟奇 肖罡 李落星 徐从昌 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期92-99,共8页

通过激光熔化沉积试验分析了工艺条件(送粉速度、扫描速度和激光功率)对Al-Mg-Sc-Zr合金晶粒尺寸的影响,构建了晶粒尺寸预测模型,优化了成形工艺参数,给出了工艺参数最佳区间。结果表明,相较于激光功率和扫描速度,送粉速度对晶粒尺寸的... 通过激光熔化沉积试验分析了工艺条件(送粉速度、扫描速度和激光功率)对Al-Mg-Sc-Zr合金晶粒尺寸的影响,构建了晶粒尺寸预测模型,优化了成形工艺参数,给出了工艺参数最佳区间。结果表明,相较于激光功率和扫描速度,送粉速度对晶粒尺寸的影响最为显著;随着成形能量密度的增加,合金晶粒尺寸呈现出先减小后增大的演变趋势;采用回归方程构建的晶粒尺寸-工艺参数关系模型能准确预测不同工艺条件下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金的平均晶粒尺寸,相对误差小于2%;通过响应面分析得到工艺参数最佳区间为:送粉速度2.8~3 g·min^(-1)、激光功率1000~1050 W、扫描速度4~5 mm·s^(-1)。 展开更多

关键词 激光熔化沉积 AL-MG-SC-ZR合金 晶粒尺寸 工艺优化

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Ag_(3)PO_(4)修饰AgBr纳米线/Ti_(3)C_(2)双异质结光催化剂降解罗丹明B

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作者 曾武军 曾斌 +2 位作者 彭巧 宁旭涛 张明 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2397-2404,共8页

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板和溴源,通过添加Ti_(3)C_(2)MXene,使用共沉淀法制备了Ag_(3)PO_(4)修饰AgBr纳米线/Ti_(3)C_(2)双异质结光催化剂(Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)),采用SEM、TEM、XRD、XPS、紫外-可见漫反射光谱... 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板和溴源,通过添加Ti_(3)C_(2)MXene,使用共沉淀法制备了Ag_(3)PO_(4)修饰AgBr纳米线/Ti_(3)C_(2)双异质结光催化剂(Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)),采用SEM、TEM、XRD、XPS、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱对Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)进行了表征。以罗明丹B(RhB)为目标降解物,考察了质量分数1%的Ti_(3)C_(2)水分散液添加量对Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)光催化降解RhB的影响。结果表明,层状Ti_(3)C_(2)分布在AgBr纳米线周围,Ag_(3)PO_(4)纳米粒子修饰在两者之上,3种化合物之间形成Z型和肖特基双异质结;质量分数1%的Ti_(3)C_(2)分散液添加量为0.5 g制备的Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)-5具有最佳的光催化降解RhB性能,30 mg该光催化剂对30 mL质量浓度为10 mg/L RhB溶液的降解率为94.4%;超氧自由基和羟基自由基是Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)光催化降解RhB过程中起主要作用的活性物种;AgBr、Ag_(3)PO_(4)、Ti_(3)C_(2)三者之间形成的Z型和肖特基双异质结增强了光生电子-空穴对(e--h+)的分离效率,提升了Ag_(3)PO_(4)-AgBr NW/Ti_(3)C_(2)光催化性能。 展开更多

关键词 双异质结 光催化剂 Ti_(3)C_(2) 纳米线 罗丹明B 功能材料

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不同加载路径下挤压WE43镁合金的高速冲击力学响应及本构模型 被引量：2

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作者 叶拓 邱飒蔚 +3 位作者 夏二立 郭鹏程 吴远志 李落星 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期243-251,共9页

利用分离式霍普金森压杆和多种显微表征方法,研究了不同热处理状态和加载路径下挤压WE43镁合金的室温动态力学响应行为。结果表明挤压WE43镁合金的各向异性较弱,其真应力-真应变曲线都为“C”形,屈服强度和极限强度都具有正的应变速率... 利用分离式霍普金森压杆和多种显微表征方法,研究了不同热处理状态和加载路径下挤压WE43镁合金的室温动态力学响应行为。结果表明挤压WE43镁合金的各向异性较弱,其真应力-真应变曲线都为“C”形,屈服强度和极限强度都具有正的应变速率敏感性。不同热处理状态和加载路径下,挤压WE43镁合金都产生了较多的形变孪晶,同时伴有少量的孪晶交叉。孪晶虽然对热处理状态和加载路径都不敏感,但能够促进胞状位错亚结构的形成。当加载应变速率增至4120 s^(-1)时,在绝热温升及其诱导的动态回复作用下,孪晶密度反而降低。孪生和非基面滑移相协调是室温下挤压WE43镁合金的主导变形机制。基于经典J-C本构,采用应变和应变速率的多项式函数对应变硬化项和应变速率硬化项进行修正,构建了不同热处理状态和加载路径下挤压WE43镁合金的力学本构模型。拟合结果与实验的偏差均在±10%以内,相关系数R和平均相对误差AARE分别为0.952和3.28%。 展开更多

关键词 WE43镁合金 高速冲击 加载路径 力学响应 本构建模

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