落石被动柔性防护网非线性静力设计方法及验证

被动柔性防护网是一种常见的落石灾害防治措施。针对当前落石被动柔性防护网尚无适用的工程化设计方法的现状,以非线性计算过程中结构内能与设计防护能级相等作为加载完成的判别准则,建立了落石被动柔性防护网的非线性静力设计方法。基于LS-DYNA对250~5000 kJ共8种常用能级的被动柔性防护网开展非线性动力分析,明确了冲击力的分布范围及相对大小,形成了适用于不同能级落石被动柔性防护网非线性静力设计的荷载模式。为了有效模拟被动柔性防护网特殊的受力特征,开发了由索单元与受拉弹簧单元组成的非线性耗能单元用于耗能器模拟,开发了内部由多段索单元组成的滑移索单元用于滑移边界以及网环单元模拟。基于对网片冲击试验的反演和3500 kJ被动柔性防护网的设计及足尺冲击试验检验,验证了所提出的落石被动柔性防护网非线性静力设计方法的有效性。

考虑局部屈曲加劲钢箱形构件极限承载力的纤维梁柱模型

大型桥梁加劲钢箱形构件的极限承载力会受到板件局部稳定性能的影响,而目前尚缺乏成熟的可直接计入局部屈曲的高效计算模型。归纳总结国内外钢构件计算方法对局部屈曲的处理方式,明确以有效应力法即采用板件(或加劲板)平均受压应力-应变曲线简化局部屈曲效应的研究思路。通过有限元程序ANSYS二次开发钢板拉压非对称本构模型,提出一种可直接计入局部屈曲的纤维梁柱模型。材料本构模型中受压应力-应变曲线通过小型的加劲板板壳模型得到,且全面考虑了焊接残余应力与几何缺陷。搜集已开展的钢箱梁、钢桥塔及钢拱肋的稳定性试验,采用提出的纤维梁柱模型、板壳模型与传统弹塑性梁柱模型进行分析,展示截面纤维划分策略,验证文中纤维梁柱模型的可靠性与高效性;通过设置不同的缺陷参数,探讨缺陷水平与局部屈曲对各个构件极限承载力的影响。研究表明,随着缺陷水平的严重,局部屈曲会显著降低极限承载力,提出的纤维梁柱单元模型能够有效地预测加劲钢箱形构件的极限承载力,具有较广泛的应用前景。

基于Co-MOFs衍生物用于L-Cys的比色和智能手机双模检测

采用室温合成-热解法制备了一种具有类过氧化物酶性质的金属钴有机框架衍生纤维棒状碳材料(Co-DM)。利用SEM、TEM、XRD和XPS对其形貌、结构及元素组成进行了表征。通过活性氧捕获实验研究了其催化机理,Co-DM可催化H2O2使其释放出超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH),从而使无色的显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)氧化成蓝色的氧化态产物(ox TMB),在652 nm处有最大的紫外吸收峰;而L-半胱氨酸(L-Cys)具有抗氧化性,能够还原ox TMB使蓝色褪色。基于此原理建立了一种检测L-Cys的比色检测方法。在pH=4.0、温度为40℃的最优条件下,L-Cys的浓度与652 nm处的吸光度在0.1~15.0μmol/L范围呈线性关系,检出限(LOD)为0.35μmol/L。此外,借助自制的智能手机光学设备和Color Garb软件,通过记录不同浓度L-Cys下溶液在白色(0,0,0)至黑色(255,255,255)范围内颜色变化的特征值R(红)、G(绿)、B(蓝)值,建立了Co-DM的相对活性与颜色特征值的定量关系,检测范围为0.1~70.0μmol/L,LOD为0.27μmol/L。该方法还成功地应用于临床人血清中L-Cys的检测,回收率在94.0%~101.5%之间。

时序InSAR地面沉降时空分布研究

为解决传统差分合成孔径雷达干涉测量(D-InSAR)观测方法易受时空失相干和大气效应制约的潜在问题,本文分析了小基线集-合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)技术的原理及地面沉降观测的可行性与精度,并以焦作修武县为例,提取了2020―2022年的城市地表形变影像,设计了数据处理技术流程,获取了研究区地面沉降的时空分布。结果表明,靠近山地及采空区的地面沉降较为严重,年均沉降速率最大可达230 mm/a;受矿采影响,研究区周边地区相继出现沉降漏斗,累积最大沉降量为516 mm。此外,本文通过对城市地面沉降进行监测,分析了城市类型及周边地质环境,并对地面沉降成因进行了探讨,通过与其他常用观测方法进行对比分析,证明了该方法具有野外工作效率高和生产成本低等优势。

直接分析法在抗震设计中的运用

直接分析法因在分析过程中考虑二阶效应、结构整体和构件初始缺陷、材料弹塑性、节点连接刚性等对结构响应有影响的因素,使得分析和设计不再分离,从而在本质上解决了传统计算长度法在结构稳定性设计中的问题。该方法在众多规范中受到推崇,包括最新的钢结构标准(GB 50017—2017)。直接分析法生而具有的开放性,也使得它可以应用在结构分析和设计的各个阶段,实现各种性能目标。为满足直接分析法的要求,该文推导了基于力法的可直接考虑构件几何初始缺陷和残余应力的高性能梁柱单元。该单元还可考虑构件的弹塑性发展,具有很高的精度,一构件一单元即可适用于常见结构。该文探讨了直接分析法在抗震设计中的运用,提出基本分析框架,并指出分析中应注意的问题。

纳米SiO_2/Al复合粒子的制备

摘 要 利用在活化微米金属铝粉表面包覆纳米SiO2 致密膜的方法, 以对推进剂燃烧具有催化作用的纳米膜取代了铝粉表面本身的惰性氧化层。分析了纳米膜包覆的形成机理, 并以此制备了纳米 SiO2/Al复合粒子。通过检测分析, 发现包覆前后颗粒粒度变化不明显, 包覆膜的厚度在 10 nm左右, 与铝粉本身的氧化层厚度相当;发现复合颗粒表面有Si—O—Si反对称伸缩振动峰及Si—O—Si弯曲振动吸收峰, 表明包覆膜为SiO2。

使用无形变单元的复杂钢结构施工分析方法

施工过程对大跨复杂结构的受力及变形影响显著,针对施工中复杂钢结构存在大量预制构件的特点,提出可模拟预制构件行为的无形变单元结构非线性施工分析方法。基于PEP梁柱单元理论,提出了无形变单元刚度矩阵的计算方法、单元施工分析激活步骤及“一单元一构件”的建模方法。通过大跨结构施工分析算例,与传统生死单元与分步建模法计算结果对比,证明不考虑累积施工变形对预制构件影响的传统施工模拟方法会低估结构关键部位的内力和变形,导致不安全的设计结果。所提出方法可准确模拟预制构件对其余结构部分的影响及其相互作用,施工分析步骤简单,分析效率高,是结构非线性施工分析的有效方法。

超口径森林灭火弹技术研究与展望

通过对现有森林灭火弹的灭火效能的分析,提出了增大炮弹口径,提高单发炮弹灭火面积的方案。文中通过研究灭火剂爆轰扩散规律以及灭火弹弹体结构关键技术,明确了决定灭火剂扩散性能的关键因素,解决了制约灭火剂扩散的结构性技术问题。介绍了灭火弹弹型设计经验,及超口径迫击炮炮弹概况,得出超口径灭火弹弹型设计方案,并在对弹丸飞行稳定性分析的基础上得出了相似弹型具有相似飞行稳定性的规律,以此证明了将现有超口径迫击炮弹改装成超口径森林灭火弹的可行性。

灭火弹爆炸抛撒效应数值模拟与分析

为研究灭火弹中心装药结构对灭火水剂抛撒作用的影响,采用ANSYS/LS-DYNA仿真实验的方法,通过建立柱状装药结构和阶梯状装药结构两种灭火弹仿真模型进行仿真计算,并将两者的计算结果进行对比。分析显示:(1)阶梯状装药结构能使灭火水剂在径向上形成速度梯度,有利于浓度均匀的云雾的形成;(2)阶梯状装药模型中有70%的灭火水剂节点向下朝火焰根部抛撒,用于提高灭火效能,而柱状装药模型中只有50%。

校企合作之实施经验—丰富“订单培养”形式,开展“校企科研合作”

本文结合陕西国防工业职业技术学院化工学院的办学实践,介绍了"订单培养"的两种不同形式和"校企科研合作"实施方法,总结了"订单培养、校企科研"的合作办学经验。

高职化工专业实训基地建设与探索

作为首批国家级骨干高等职业院校重点建没专业,陕西国防工业职业技术学院精细化工专业根据职业岗位技能的要求,以学生技能的培养为主线,校企合作建设实训基地,带动人才培养模式创新,从而实现了专业课程的"教、学、做"一体化,并起到了较好的示范作用。

粘接最佳条件的分析讨论

粘接效果与参与物质的界面性质有关。根据表面热力学理论,从最佳润湿、最大热力学粘附功及最小界面张力等方面讨论了最佳粘接的条件,以便粘接时选择合适的胶粘剂。

加强校企合作,订单式培养军工技术人才

职业教育校企联合办学新模式——“订单式”人才培养模式的指导思想与基本原则。介绍了陕西国防工业职业技术学院化工专业在“订单式”培养军工技术人才方面的具体实施方法，并阐述了“订单式”人才培养模式的特点。

溶剂热合成一维ZnO纳米线及其光学性质

采用简单的溶剂热法合成了超长的一维ZnO纳米线。应用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(PL)对所得材料的结构和光学性质进行表征分析;并对其生长机理进行了探讨。

加强校企合作,订单式培养军工技术人才

本文介绍了职业教育校企联合办学新模式——"订单式"人才培养模式的指导思想、基本原则,结合自身实践,详细介绍了陕西国防工业职业技术学院化工专业在"订单式"培养军工技术人才方面的具体实施方法,并阐述了"订单式"人才培养模式的特点。

超口径灭火弹战斗部结构研究

为了解决超口径森林灭火弹战斗部采用薄壁壳体情况下难以满足发射强度要求的问题,首先对战斗部进行受力分析,找出作用于战斗部壳体的两个主要载荷,轴向惯性力和灭火剂压力,然后根据受力分析提出战斗部结构设计方案,再通过建立弹体实体模型预估计各部分结构参数并进行校核分析,证明了设计方案的合理性。

薄壁截面剪切系数计算的平面薄壁单元法

剪切系数对于准确计算大高跨比薄壁构件的力学响应至关重要。为实现薄壁截面剪切系数的高效计算,提出一种新的薄壁单元法。首先,介绍计算任意截面剪切系数的平面翘曲单元法,该方法以截面翘曲位移为自由度,通过能量原理进行求解。针对薄壁截面剪切系数,对薄壁板段引入忽略板厚方向翘曲位移不均匀性的假设,重新构造适宜快速建模及解算的一维薄壁单元。以2自由度薄壁单元为例,进行了程序实现。最后,采用ANSYS截面分析模块(基于平面翘曲单元法)与所提出的薄壁单元法分析了常用开口与开闭口薄壁截面的剪切系数,验证了所提出方法的准确性。

2-甲氧基-3,5-二硝基-6-叠氮基吡嗪的合成

2-甲氧基-3,5-二硝基-6-叠氮基吡嗪(MDNAP)是一种新型含能化合物的母体,以2,6-二氯吡嗪为原料,经过甲氧基化合成得到2-甲氧基-6-氯吡嗪(MCP),得率81%.用硝硫混酸硝化MCP,在较温和的条件下得到2-甲氧基-3,5-二硝基-6-氯吡嗪(MDNCP),得率75%.MDNCP经叠氮化合成得到MDNAP,得率60%,各中间体均用IR、H1NMR、ESI-MS和EI-MS进行表征。

人工楔状缺损对牙颈部硬组织应力分布的影响

目的分析楔状缺损患牙颈部硬组织的应力分布。方法在下颌前磨牙沿釉牙本质界建立三角形缺损,设计楔状缺损模型,模拟侧方运动中牙齿的受力情况,对下颌前磨牙颈部硬组织行非线性接触分析。结果斜向载荷下,釉牙本质界缺损的下颌前磨牙缺损区尖端存在明显的拉应力集中。随缺损高度的增加,应力值增大,应力集中程度也增加;应力集中区沿釉牙本质界向方延伸。结论釉牙本质界破坏改变缺损区牙颈部的应力分布。

人工楔状缺损牙颈部硬组织应力分布的有限元接触分析

目的:分析人工楔状缺损患牙颈部硬组织的应力分布。方法:在下颌前磨牙沿釉牙本质界建立三角形缺损,设计楔状缺损模型,模拟紧咬和咀嚼运动中牙的受力情况,对下颌前磨牙颈部硬组织进行非线性接触分析。结果:模拟紧咬和咀嚼运动中牙的受力情况,釉牙本质界缺损的下颌前磨牙缺损区尖端均存在明显的拉应力集中,应力集中区沿釉牙本质界向方延伸,其中尤以侧方运动工作侧一点接触载荷下的应力集中最为明显,应力值最大。结论:釉牙本质界破坏改变了缺损区牙颈部的应力分布。