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磁性镓基液态金属复合材料的研究进展 被引量：4
1
作者 陆奔 李安敏 +2 位作者 杨树靖 袁子豪 惠佳琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期166-180,共15页
镓基液态金属具有高导电性、高导热性、高流动性和优良的生物相容性,是一种具有很大发展和应用前景的功能材料。镓基液态金属与其他不同物理化学性质的材料组合而成的镓基液态金属复合材料为基础研究与应用研究提供了一个新的方向,为解... 镓基液态金属具有高导电性、高导热性、高流动性和优良的生物相容性,是一种具有很大发展和应用前景的功能材料。镓基液态金属与其他不同物理化学性质的材料组合而成的镓基液态金属复合材料为基础研究与应用研究提供了一个新的方向,为解决柔性电子、热调控和生物医学等各个领域的挑战性问题提供了新的思路并表现出重大潜力。磁性粒子的引入可以使镓基液态金属具有良好的磁性能。作为一种新兴的磁性功能材料或磁性智能材料,磁性镓基液态金属复合材料在柔性电子、微电机、靶向给药、热调控、屏蔽与吸波等领域已展现出初步的研究和应用价值。本文系统地总结和评述了磁性镓基液态金属复合材料的研究进展。从基础研究、磁力控制、磁热控温、屏蔽与吸波四个方面综述了磁性镓基液态金属复合材料的性能和应用,说明了这种复合策略的有效性。这可为磁性镓基液态金属复合材料的进一步研究与开发提供思路。 展开更多
关键词 液态金属 镓基合金 磁性材料 复合材料 软材料 柔性电子 智能材料
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深度置信网络算法在公路边坡工程安全评价中的运用 被引量：2
2
作者 蒙国往 程懿 +2 位作者 吴波 叶华政 刘家乐 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期470-478,共9页
针对传统边坡工程安全评价方法无法对边坡稳定性进行符合实际情况下工程安全评价的问题,提出一种基于深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)算法的公路边坡工程安全评价方法。首先,使用MATLAB建立模型;然后,对基于DBN算法的边坡稳定... 针对传统边坡工程安全评价方法无法对边坡稳定性进行符合实际情况下工程安全评价的问题,提出一种基于深度置信网络(Deep Belief Networks,DBN)算法的公路边坡工程安全评价方法。首先,使用MATLAB建立模型;然后,对基于DBN算法的边坡稳定性安全评价方法进行研究;最后,使用DBN算法在莆炎高速公路项目中进行公路边坡工程安全评价。结果显示:(1)与反向传播(Back Propagation,BP)神经网络相比,DBN模型得到的预测值误差更小,精度更高,计算复杂度更低、可扩展性更强;(2)在实际工程中,DBN算法能够有效地对众多非线性因素共同作用下的公路边坡进行符合实际的安全评价。 展开更多
关键词 安全工程 边坡稳定 深度置信网络(DBN)
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基于Voronoi的可调控刚度点阵结构优化设计及其力热性能分析
3
作者 周柱坤 覃家塔 +4 位作者 祝佳豪 冯诗和 薛晨昊 梁嘉华 李光先 《航空制造技术》 北大核心 2025年第8期74-84,共11页
Gyroid三周期极小表面结构(TPMS)在刚度、吸能、散热和传热等方面表现优异,在缓冲与减振结构等工程领域有较大的应用潜力。然而,在对TPMS结构的刚度进行调整时往往会影响结构的吸能性能和稳定性。本文提出一种衍生式优化设计方法,通过Vo... Gyroid三周期极小表面结构(TPMS)在刚度、吸能、散热和传热等方面表现优异,在缓冲与减振结构等工程领域有较大的应用潜力。然而,在对TPMS结构的刚度进行调整时往往会影响结构的吸能性能和稳定性。本文提出一种衍生式优化设计方法,通过Voronoi多孔结构设计和Gyroid参数化方法,可以实现点阵结构刚度调控并保持能量吸收和散热优势。利用选择性激光烧结(SLS)技术制备基于Delaunay单元和Voronoi单元的点阵结构,并通过压缩试验分析点阵结构随种子点变化的外观形貌和力学特性。此外,对等值面支柱点阵结构(ISLSV)和片状ISLSV(Sheet-ISLS_(V))两种基于Voronoi优化的点阵结构的散热性能和结构稳定性进行了分析。结果表明,点阵结构的刚度可通过种子点数目和分布进行调控。得益于Voronoi单元点阵结构的表面光滑特性,Sheet-ISLS_(V)在1400种子点下的强度和吸能能力优于Gyroid结构,能量吸收率较Gyroid结构增加6.3%。本研究Sheet-ISLS_(V)结构的优化设计可为点阵结构优化及其工程应用提供参考。 展开更多
关键词 VORONOI 参数化设计 Gyroid 等值面点阵结构 3D打印
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连续多稳态齿轮元胞机械超结构及其力学性能
4
作者 莫帅 黄轩 +1 位作者 黄祖瑞 张伟 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期857-863,887,共8页
为拓展机械超结构形式、优化机械超结构动态调节能力,设计出一种微观齿轮单元结构,在二维平面内周期性排列形成超结构。从结构设计原理和稳定性方面对该超结构进行了分析,表明所设计的超结构能够实现力学性能连续、稳定调节。通过有限... 为拓展机械超结构形式、优化机械超结构动态调节能力,设计出一种微观齿轮单元结构,在二维平面内周期性排列形成超结构。从结构设计原理和稳定性方面对该超结构进行了分析,表明所设计的超结构能够实现力学性能连续、稳定调节。通过有限元模拟的方法分析了这种超结构广泛的力学性能,包括静力学与动力学。研究结果表明,外啮合齿轮胞的弹性模量调节范围超过了10倍,内啮合行星齿轮胞的弹性模量调节范围则超过200倍,其剪切模量也有可观的调节范围;此外,基于齿轮单元的超结构可以实现固有频率与频幅曲线的连续变化,为材料的避振减振设计提供了新的思路。最后,基于这种微观齿轮单元设计出多种减振装置,证明了它在减振与动力学调控的独特优势与广阔应用前景。 展开更多
关键词 机械超结构 齿轮元胞 力学性能 连续可调 减振结构
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双参数层状地基中水平动荷载和扭转振动组合作用下受荷桩受力变形分析
5
作者 江杰 陈丽君 +2 位作者 柴文成 艾永林 欧孝夺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期961-972,共12页
为了更准确地分析桩顶在承受水平动荷载H(t)和扭转振动T(t)组合荷载作用下的受力变形特性,基于Pasternak模型,考虑多向荷载间的相互作用,建立层状地基中H(t)-T(t)受荷桩简化分析模型。利用有限杆单元法推导出桩身内力位移数值解,并与已... 为了更准确地分析桩顶在承受水平动荷载H(t)和扭转振动T(t)组合荷载作用下的受力变形特性,基于Pasternak模型,考虑多向荷载间的相互作用,建立层状地基中H(t)-T(t)受荷桩简化分析模型。利用有限杆单元法推导出桩身内力位移数值解,并与已有相关理论解、模型试验和有限元模拟结果进行对比验证。参数分析表明:(1)与Winkler模型计算结果相比,考虑土体剪切效应后,桩顶水平位移和桩身最大弯矩分别减小了11.8%和10.5%。(2)增大外荷载无量纲频率可减小桩身水平位移和弯矩,但同时会减小H(t)-T(t)耦合刚度。(3)在层状地基中,表层土对桩身内力位移的影响最大,且存在临界影响深度,表层硬土的临界影响厚度是表层软土临界影响厚度的3.5~6.5倍。(4)采用杆单元模型可减少单元划分数量和计算时间,有效提高计算效率。 展开更多
关键词 桩基 Pasternak模型 多向荷载 层状地基 有限杆单元法
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锰基正极材料在水系锌离子电池中的挑战及性能提升策略
6
作者 秦豆豆 丁俊阳 +6 位作者 梁初 刘倩 冯立纲 罗扬 胡广志 罗俊 刘熙俊 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期20-28,共9页
锌离子电池(ZIBs)由于其安全性、可持续性、成本效益和高能量密度而越来越受欢迎,有望成为锂离子电池(LIBs)的替代品。目前对锌离子电池已经进行了广泛的研究。然而,锰基正极材料在锌离子电池中的应用带来了挑战,特别是金属溶解和材料... 锌离子电池(ZIBs)由于其安全性、可持续性、成本效益和高能量密度而越来越受欢迎,有望成为锂离子电池(LIBs)的替代品。目前对锌离子电池已经进行了广泛的研究。然而,锰基正极材料在锌离子电池中的应用带来了挑战,特别是金属溶解和材料不稳定性等问题。这些挑战导致电池循环稳定性较差,阻碍了锌离子电池发展的进程。本文概述了锌离子存储机制,阐明了锰基正极材料面临的挑战,并提出了改善其性能的优化策略。最后,讨论了锰基正极材料的潜力。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 锰基化合物 阴极材料 存储机制 优化策略
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行星轮系力学超材料及其连续可调力学性能
7
作者 莫帅 陈科任 +1 位作者 唐旭 张伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3695-3706,共12页
针对高可靠性复杂工况需求的连续可调力学特性,分别研究基于双层行星轮系和拉式行星轮系的连续刚度可调及振动传递率可调的力学超材料;应用空间梁单元建立弯曲梁的变径向载荷下刚度连续可调理论力学模型及模态分析模型,研究基于行星轮... 针对高可靠性复杂工况需求的连续可调力学特性,分别研究基于双层行星轮系和拉式行星轮系的连续刚度可调及振动传递率可调的力学超材料;应用空间梁单元建立弯曲梁的变径向载荷下刚度连续可调理论力学模型及模态分析模型,研究基于行星轮系的超材料刚度连续可调理论及模态振型特点,为基于行星轮系连续刚度可调及振动传递率可调的力学超材料提供理论支撑;建立基于双层行星轮系和拉式行星轮系单胞及2×2胞的力学超材料有限元模型,分别计算分析压缩弹性模量、剪切模量和振动传递率与控制变量的作用关系。研究结果表明:基于双层行星轮系和拉式行星轮系力学超材料的压缩弹性模量和剪切模量分别具有9~15倍和1~2.5倍连续可调范围,其振动传递率亦可通过控制变量进行调控;理论计算和仿真分析结果一致性较好。 展开更多
关键词 力学超材料 行星轮系 连续可调性能 力学特性 振动传递率
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Nb元素对铜-金刚石复合材料界面改性的研究 被引量：3
8
作者 庞兴志 覃伟沛 +5 位作者 李安敏 梁兴宇 龙骋宇 甘达恒 洪伟浩 刘丞钰 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1-8,共8页
采用粉末冶金法制备铜/金刚石复合材料,研究不同含量活性元素Nb对铜界面改性的影响机制以及对铜/金刚石复合材料的热导率的影响,利用XRD、SEM、EDS和导热系数测定仪分析复合材料的界面和热导率。结果表明,随着Nb含量的添加,能够在烧结... 采用粉末冶金法制备铜/金刚石复合材料,研究不同含量活性元素Nb对铜界面改性的影响机制以及对铜/金刚石复合材料的热导率的影响,利用XRD、SEM、EDS和导热系数测定仪分析复合材料的界面和热导率。结果表明,随着Nb含量的添加,能够在烧结过程中形成碳化物界面层,铜和金刚石界面缺陷逐渐减少,界面结合逐渐转好。在1%的含量时,复合材料的热导率达到370.3 W/(m·K),相比纯铜/金刚石复合材料提高1.34倍,但当含量超过1 vol.%,碳化铌中间层变厚,由于碳化铌自身热导率较低,导致复合材料的热导率降低。 展开更多
关键词 铜复合材料 真空热压烧结 热导率 粉末冶金
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外加物理场调控二维材料的HER和OER性能 被引量：2
9
作者 秦春玲 陈爽 +8 位作者 Hassanien Gomaa Mohamed A.Shenashen Sherif A.El-Safty 刘倩 安翠华 刘熙俊 邓齐波 胡宁 无 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第9期28-34,共7页
长期以来,氢燃料一直被认为是一种有前途和可行的传统化石燃料的替代品,可以支撑我们未来的能源格局。电催化水分解是一种可用于大规模高效生产高纯度氢气的可持续和环保的技术。该技术的工业化需要我们不断地提高两个电极上的析氢反应(... 长期以来,氢燃料一直被认为是一种有前途和可行的传统化石燃料的替代品,可以支撑我们未来的能源格局。电催化水分解是一种可用于大规模高效生产高纯度氢气的可持续和环保的技术。该技术的工业化需要我们不断地提高两个电极上的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的反应动力学。此外,催化剂催化活性和结构稳定性的持续优化对于该技术的实际实施同样关键。因此,合适的催化剂的选取是影响电催化水分解的关键因素之一。二维(2D)纳米材料由于其独特的物理化学性质和丰富的活性位点成为了电解水领域的热点。此外,2D材料独特的物理化学特性能与外加物理场之间高度契合,可以产生一些独特的效果来增强电催化性能。因此,近些年,外加物理场在辅助改善HER和OER方面的作用和机制越来越受到关注。外加物理场,如电场,磁场,应变,光,温度和超声波,可以应用于催化剂合成和电催化过程。本文首先总结了物理场辅助电解水催化剂合成的研究。随后,根据外场在电催化过程中作用机制的不同,对外场辅助HER和OER的研究进行了分类。最后,本文指出了本领域快速发展所面临的主要挑战和前景。 展开更多
关键词 外加物理场 析氢反应 析氧反应 合成 二维材料
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改性凹凸棒土的孔结构与吸放湿性能研究
10
作者 包扬阳 封金鹏 +1 位作者 李秀荣 何奥平 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期1078-1087,共10页
针对机械式湿度调节能耗过高的问题,利用热改性、酸改性、碱改性,以及无机盐改性4种改性方式,对天然多孔矿物凹凸棒土进行改性,制备具有高效吸放湿性能的材料,用于被动调节室内湿度,从而实现建筑节能;通过XRD、SEM和BET等方法表征分析... 针对机械式湿度调节能耗过高的问题,利用热改性、酸改性、碱改性,以及无机盐改性4种改性方式,对天然多孔矿物凹凸棒土进行改性,制备具有高效吸放湿性能的材料,用于被动调节室内湿度,从而实现建筑节能;通过XRD、SEM和BET等方法表征分析改性前、后凹凸棒土的物相与微观形貌,对比测试改性前、后样品的吸、放湿效率,系统探究不同改性方式对凹凸棒土吸放湿性能的影响。结果表明:700℃热改性有利于熔融凹凸棒土表面的针状晶体,形成更丰富的孔隙结构;浓度1 mol/L盐酸酸浸处理有利于去除杂质,增加微孔数量;在相对湿度33%~98%的环境下,相较于原矿,热改性和酸改性样品的120 h吸湿率分别提高了41.14%和35.32%,酸改性样品的放湿率提高了34.54%。 展开更多
关键词 凹凸棒土 孔结构 调湿材料 热改性 酸改性
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TEPA改性膨胀蛭石复合材料的制备及其CO_(2)吸附性能研究
11
作者 高陈辉 封金鹏 +1 位作者 何奥平 李秀荣 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期665-675,共11页
工业化进程中排放的二氧化碳加剧了温室效应,对全球气候环境产生了严重影响。目前,液胺吸收CO_(2)是最成熟的碳捕获技术,其具备高吸收容量、快吸收速率和简单再生过程等优点。然而,该技术仍存在着许多缺陷,如设备腐蚀、再生能耗高、环... 工业化进程中排放的二氧化碳加剧了温室效应,对全球气候环境产生了严重影响。目前,液胺吸收CO_(2)是最成熟的碳捕获技术,其具备高吸收容量、快吸收速率和简单再生过程等优点。然而,该技术仍存在着许多缺陷,如设备腐蚀、再生能耗高、环境污染等。针对上述问题,提出一种将四亚乙基五胺(TEPA)负载到膨胀蛭石夹层中制备新型载胺复合材料(EV-TEPA)以吸附CO_(2)的方法,并重点探讨了不同TEPA负载量和温度对CO_(2)吸附性能的影响。结果表明,高温煅烧后的膨胀蛭石(EV)具备优越的分层孔隙结构,其对胺的负载量远大于蛭石原矿(RV)。EV-TEPA吸附剂在75℃时吸附容量最高,为1.24 mmol/g,并且在经历8个循环后吸附容量仅衰减8.87%,表现出良好的循环稳定性。此研究探索了一种经济高效捕获CO_(2)的新型复合材料,为工业应用中CO_(2)吸附剂选择提供了一个参考方案。 展开更多
关键词 碳捕集 CO_(2)吸附 有机胺 膨胀蛭石
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氧化石墨烯电子结构和光学性能的DFT研究
12
作者 董聪聪 赵子聪 +2 位作者 肖海晴 廖玉英 赵翠华 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期1067-1077,共11页
为了研究不同位置O原子对氧化石墨烯(GO)性能的影响,基于密度泛函理论(DFT),模拟计算了3种氧原子吸附位对GO的电子结构和光学性质的影响。结果表明,在加入O原子之后,石墨烯的电子性质主要受O原子2p轨道的影响,3种不同吸附位置O原子的氧... 为了研究不同位置O原子对氧化石墨烯(GO)性能的影响,基于密度泛函理论(DFT),模拟计算了3种氧原子吸附位对GO的电子结构和光学性质的影响。结果表明,在加入O原子之后,石墨烯的电子性质主要受O原子2p轨道的影响,3种不同吸附位置O原子的氧化石墨烯的光学性质也有差别,O原子吸附于石墨烯C—C键上的GO在波长为300~600 nm可见光表现出良好的光吸收性能,O原子吸附于碳六元环空位及石墨烯边缘的GO在可见光波长大于600 nm至近红外范围的光吸收性能更好。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 光学性质 电子结构 密度泛函理论
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基于Pasternak地基模型的H(t)-T受荷桩受力变形分析
13
作者 江杰 陈丽君 +3 位作者 柴文成 艾永林 欧孝夺 龚健 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期60-69,共10页
水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂.为了更加准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移,基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应;引入H(t)-T耦合因子,揭示多向荷载对桩身响应的影响机理;继而利用虚功原理推导... 水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂.为了更加准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移,基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应;引入H(t)-T耦合因子,揭示多向荷载对桩身响应的影响机理;继而利用虚功原理推导桩身单元综合刚度矩阵;最后采用改进的有限杆单元法获得H(t)-T联合受荷桩内力与位移数值解;并与已有理论解和有限元模拟结果进行对比验证.参数分析表明:土体剪切效应可约束桩身水平位移,但对扭转变形影响较小;水平动荷载增强了桩身抗扭承载力,水平动荷载幅值从0.2Q_(u)增大到1.0Q_(u)时,桩顶扭转角减小了22.6%;增大动荷载无量纲频率会减小桩顶位移和桩身最大弯矩,外荷载动力效应随桩埋深增加而减弱;杆单元模型减少了单元划分数量和计算时间,可有效提高计算效率. 展开更多
关键词 Pasternak地基模型 联合受荷桩 有限单元法 水平动荷载 扭矩
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循环荷载下圆砾的宏观动力特性及其细观模拟
14
作者 马少坤 田发派 +3 位作者 黄海均 马敏 何本富 段智博 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期82-95,共14页
为探讨地铁循环荷载作用下地基圆砾的宏观动力特性演化规律及其内部细观结构的动力响应特征,利用DYNTTS大型三轴循环试验系统,开展一系列饱和不排水动三轴试验;同时,基于室内试验建立离散元(DEM)不排水动三轴模型,分析不同相对密度、围... 为探讨地铁循环荷载作用下地基圆砾的宏观动力特性演化规律及其内部细观结构的动力响应特征,利用DYNTTS大型三轴循环试验系统,开展一系列饱和不排水动三轴试验;同时,基于室内试验建立离散元(DEM)不排水动三轴模型,分析不同相对密度、围压及动应力幅值下圆砾的宏观动力特性演化特征及内部细观参量响应规律。结果表明:当围压较小(σ_(3)=100 kPa)且相对密度较低(D_(r)=0.3)时,圆砾的累积塑性应变过大(高于0.61%),列车运行存在严重的安全隐患;当围压较高(σ_(3)=200、300 kPa)时,累积塑性应变较小(低于0.14%),列车运行相对安全。相对密度和围压越大,试样的累积塑性应变越小,回弹模量越大,试样内部耗损的能量越低,故可考虑采用高压注浆等挤压措施提高土体相对密实度以减小地铁地基的沉降。循环加载过程中,配位数及各向异性均呈周期性变化,配位数的变化方向与循环荷载的变化方向相反,而各向异性的变化方向与循环荷载的变化方向相同。动应力幅值越大,配位数越小,各向异性越强;相对密度及围压越大,配位数越大,各向异性则越弱。强接触主要由轴向应力控制,其对承载力起着主要支撑作用。研究成果可为圆砾地基地铁线路的设计及安全运营提供参考。 展开更多
关键词 循环荷载 圆砾 动力特性 离散元
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基于GWO-VMD的铣削刀具磨损状态监测 被引量：1
15
作者 孔前程 陈堂艳 魏伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期187-191,198,共6页
针对铣削过程中刀具磨损对工件质量和效率的影响,提出一种基于灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的刀具磨损状态监测方法。首先,以原始信号与固有模态函数(intrinsic mode functions,... 针对铣削过程中刀具磨损对工件质量和效率的影响,提出一种基于灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的刀具磨损状态监测方法。首先,以原始信号与固有模态函数(intrinsic mode functions,IMFs)的能量差作为适应度函数,通过GWO寻找VMD的最佳参数。其次,VMD将铣削力信号分解为IMFs,对IMFs进行希尔伯特黄变换(hilbert-huang transformation,HHT)。结果表明,GWO能准确寻找VMD的最佳参数(8,3977)。在GWO-VMD-HHT中,特征频率清晰直观,并且观察到了明显的能量频移现象。刀具磨损状态相关的频率主要集中在主轴频率及其倍频上。通过分析HHT谱中特定频率的能量分布情况,可以有效地识别刀具的磨损状态。 展开更多
关键词 刀具磨损监测 变分模态分解 灰狼优化 铣削
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双向齿条传动摩擦纳米发电机非线性动力学
16
作者 莫帅 王震 +1 位作者 刘文斌 张伟 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期645-652,共8页
考虑时变啮合刚度、时变支撑刚度、传动误差、齿侧间隙和轴承间隙,建立双向齿条传动摩擦纳米发电机(TENG)系统非线性动力学模型。采用龙格-库塔法求解系统振动微分方程,得到系统的时变啮合力图、时频图、相图、FFT频谱图、庞加莱截面图... 考虑时变啮合刚度、时变支撑刚度、传动误差、齿侧间隙和轴承间隙,建立双向齿条传动摩擦纳米发电机(TENG)系统非线性动力学模型。采用龙格-库塔法求解系统振动微分方程,得到系统的时变啮合力图、时频图、相图、FFT频谱图、庞加莱截面图、分岔图和三维频谱图,探究外部负载激励频率对系统动力学特性的影响。结合摩擦纳米发电技术,获取不同参数下TENG的输出性能,研究外部载荷激励频率和啮合刚度对系统能量收集的影响机理。结果表明:双向齿条传动摩擦纳米发电机机械传动系统具有明显的非线性特性,合理选择外部负载激励频率和啮合刚度,避免不稳定区间的控制,可以提高机械能转换效率,增加发电量。 展开更多
关键词 非线性动力学 摩擦纳米发电机(TENG) 输出性能 能量收集
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基于耦合模型的钦江流域水土流失模拟研究
17
作者 张志勇 李勋贵 +5 位作者 杨其永 孙剑 李政昌 赵张 甘富万 陈立华 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期287-298,共12页
为了研究平陆运河所在的钦江流域水土流失变化规律,建立了水文水动力耦合模型。通过土壤与水评估工具(SWAT)模型模拟了2005—2019年钦江径流和泥沙输移过程,并耦合水文工程中心-河流分析系统(HEC-RAS)模型对钦江流域上游河道(陆屋水文... 为了研究平陆运河所在的钦江流域水土流失变化规律,建立了水文水动力耦合模型。通过土壤与水评估工具(SWAT)模型模拟了2005—2019年钦江径流和泥沙输移过程,并耦合水文工程中心-河流分析系统(HEC-RAS)模型对钦江流域上游河道(陆屋水文站以上长度约12 km的干流)开展水动力模拟。研究结果表明:(1)SWAT模型在径流和泥沙模拟结果中纳什效率系数(NSE)值均大于0.561,表明该模型在钦江流域具有较好的适用性;(2)HEC-RAS模型在5次洪水事件的流量、水位模拟中,NSE值均大于0.758(除2017-07-09场次的NSE值为0.420外),表明模型在河道洪水演进模拟中具有较强的稳健性;(3)钦江流域的主要沙源位于陆屋江上游,该区域为土壤侵蚀严重敏感区域。 展开更多
关键词 水土流失模拟 水文水动力耦合 土壤与水评估工具 水文工程中心-河流分析系统 钦江流域 平陆运河
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大跨劲性骨架钢管混凝土拱桥新型栓焊节点叠合构件偏压力学性能研究
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作者 于鹏 郭子康 +1 位作者 云惟经 郭晓 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期29-46,共18页
在地形复杂、条件恶劣地区的大跨钢管混凝土拱桥建设中,拱肋采取传统焊缝连接施工难度高且节点质量无法保障.在此基础上提出了一种新型栓焊节点,有效降低施工难度的同时保障了节点质量.采用钢管混凝土新型栓焊节点与外包混凝土组成的劲... 在地形复杂、条件恶劣地区的大跨钢管混凝土拱桥建设中,拱肋采取传统焊缝连接施工难度高且节点质量无法保障.在此基础上提出了一种新型栓焊节点,有效降低施工难度的同时保障了节点质量.采用钢管混凝土新型栓焊节点与外包混凝土组成的劲性骨架(叠合构件)作为拱肋不仅能提升结构承载力,还能改善节点与外包混凝土之间的黏结性能,具有广阔应用前景.由于拱肋受力特点为小偏心受压,为研究钢管混凝土新型栓焊叠合构件的偏压力学性能,开展了缩尺钢管混凝土叠合构件偏压试验,研究不同节点形式下(焊缝连接、栓焊连接)叠合构件之间的力学性能差异,并通过有限元分析进一步探讨了叠合构件的力学行为以及栓焊节点设计的影响.结果表明,小偏压下钢管混凝土部分提供叠合构件的主要承载力,增加外包混凝土中配筋数量能有效提高叠合构件承载力.新型栓焊节点在满足节点安全施工的前提下为叠合构件提供了更加优良的节点性能,提高节点稳定性的同时增强了节点与外包混凝土之间的相互作用,保证叠合构件承载力的同时又提升了延性.当采用钢管混凝土栓焊节点连接形式时,栓焊弧长比应控制在2.00以内. 展开更多
关键词 劲性骨架钢管混凝土拱桥 栓焊节点 叠合构件 偏压 力学性能 数值分析
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平陆运河青年枢纽船闸大体积混凝土质量控制
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作者 王劼耘 何俊辉 +7 位作者 闫强 易超凡 杨阳 王一琛 穆松 范志宏 陈犇 陈正 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期467-478,共12页
国内在建最大互灌互泄式省水船闸——青年枢纽是平陆运河的关键性控制工程,其难点在于船闸大体积混凝土连续浇筑方量大,施工时间长,混凝土工作性能和体积变形控制难度大,混凝土出现裂缝等缺陷的风险高,难以实现船闸长寿命服役。针对上... 国内在建最大互灌互泄式省水船闸——青年枢纽是平陆运河的关键性控制工程,其难点在于船闸大体积混凝土连续浇筑方量大,施工时间长,混凝土工作性能和体积变形控制难度大,混凝土出现裂缝等缺陷的风险高,难以实现船闸长寿命服役。针对上述问题,提出了混凝土材料设计—现场施工—早期硬化三阶段协同控制方法:在材料设计阶段,优化混凝土配合比,确定混凝土工作性能控制指标;在现场施工阶段,对混凝土入模温度与工作性能进行精确调控;在早期硬化阶段,采取措施降低混凝土内外温差,进而降低温度应力及开裂风险。依托平陆运河青年枢纽船闸项目,实现了混凝土全过程质量控制;进而结合分布式光纤和温度传感器测量的混凝土内部温度历程,验证了所采用控制措施是合理有效的。 展开更多
关键词 船闸 大体积混凝土 施工控制 混凝土工作性能 温度控制
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NW风电传动系统非线性动力学
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作者 莫帅 刘翊恒 +1 位作者 黄轩 张伟 《振动工程学报》 北大核心 2025年第4期722-730,共9页
为了更加精确地求解NW(内外啮合行星轮系)风电传动系统的非线性动力学特性,考虑了随机风速、时变支撑刚度、齿圈柔性、时变啮合刚度、传动误差、齿侧间隙、轴承游隙等因素,建立了NW行星齿轮⁃轴承系统的非线性动力学模型。利用时域图、... 为了更加精确地求解NW(内外啮合行星轮系)风电传动系统的非线性动力学特性,考虑了随机风速、时变支撑刚度、齿圈柔性、时变啮合刚度、传动误差、齿侧间隙、轴承游隙等因素,建立了NW行星齿轮⁃轴承系统的非线性动力学模型。利用时域图、频谱、相轨迹图、庞加莱截面图来描述系统的非线性特性,并用分岔图以及最大李雅普诺夫指数图描述激励频率与啮合刚度对系统非线性行为的影响。结果表明:NW行星齿轮⁃轴承系统具有丰富的非线性特征,激励频率在一定的范围内会导致系统进入混沌运动状态,发生失稳;啮合刚度在一定范围内可以保证系统平稳运行。 展开更多
关键词 非线性动力学 NW行星齿轮 随机风速 时变支撑刚度 齿圈柔性
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