碳纤维编织网与聚丙烯水泥基复合材料加固圆柱轴压试验

完成了14个基于碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固圆柱的轴压性能试验,得到了各试件的极限承载力与破坏形态,测得了各试件平均压应力-混凝土应变曲线、平均压应力-碳纤维编织网应变曲线及各试件极限承载力柱状图,分析了加固层水泥基复合材料中聚丙烯纤维含量、碳纤维编织网包裹层数及网格大小等参数对试件轴压性能及破坏机理的影响。试验结果表明:采用碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固圆柱可明显提高其极限承载力;试件主要破坏形态为纵向压劈破坏,脆性破坏特征明显;加固层少量聚丙烯纤维含量(质量比0.05%,0.15%,0.25%)的改变对试件承载力的提高不明显;在一定范围内试件承载力随碳纤维编织网包裹层数的增加而提高;相比于2 cm网格碳纤维编织网,1 cm网格碳纤维编织网对试件承载力的提高效果更好。

石墨烯负载铜纳米粒子微观摩擦行为的分子动力学模拟

为了从微观角度研究石墨烯负载铜纳米粒子在摩擦副间的运动状态,分析石墨烯负载铜纳米粒子作为流体润滑添加剂的润滑机理,探究其协同减摩抗磨机理.利用分子动力学理论,建立了石墨烯负载铜纳米粒子和液氩作为基础流体的分子动力学模型,模拟了石墨烯负载铜纳米粒子在基础流体中的微观运动和摩擦过程.结果表明:铜粒子在摩擦副间的运动既有平移又有旋转,且铜粒子有裂变迁移,这与纳米粒子自修复作用和滚珠轴承效应的推论相一致,而石墨烯只有平移,且易吸附在摩擦副表面形成保护膜,减少摩擦副间的摩擦.用石蜡作为基础油,通过“模型”试验验证了石墨烯/纳米铜作为添加剂的减摩抗磨性能,分子动力学理论模拟结果与“模型”试验结果符合良好,均表明:石墨烯负载铜纳米粒子添加剂在较大载荷下更易发挥其协同减摩抗磨性能.

冻干法制备不同晶型纳米磷酸锆及其摩擦学性能研究

为研究纳米添加剂磷酸锆(α-ZrP)微观形态结构对其摩擦性能的影响,通过调整冻干工艺参数,制备不同形貌及粒径的α-ZrP;利用场发射扫描电镜、透射电子显微镜以及X-射线衍射仪对制备的α-ZrP的微观形貌进行表征,在球盘式往复运动试验机上在不同工况下考察α-ZrP晶型对石蜡基础油摩擦磨损性能的影响。结果表明:通过控制聚乙烯吡咯烷酮添加剂的添加量,获得颗粒状、棒状以及片层状的α-ZrP,相同工况下颗粒状α-ZrP的摩擦因数最小;随冻结速率增加,α-ZrP的粒径减小,相同工况下其摩擦因数也减小;低速重载工况时,片状α-ZrP的摩擦学性能最好,而在高速轻载工况时,颗粒状α-ZrP的摩擦学性能更优。

基于改进A^*算法的水面无人船全局路径规划

A^*(A-star)算法是无人船全局路径规划中常用的算法之一,但是其规划的路径是不平滑、局部最优解的问题困扰着研究人员。针对该问题提出一种基于A~*算法改进的路径规划算法。该算法在栅格化的二维环境模型上扩大节点搜索邻域至24和48邻域,在更大的优化空间内得到全局最优解,且路径更加平滑。仿真实验结果表明,该算法在路径最短的基础上能够提高拐点的平滑度和路径的安全性。

异常行为监控预警系统的设计与实现

针对家政服务行业出现的服务人员虐待幼儿和老人事件,设计了一款监控预警系统。基于机器视觉实时监测家庭运动对象,对家装摄像头获取的图像数据进行实时分析与处理,即对所采集的视频进行运动对象提取、追踪,再进行特征提取,将所提取的特征与异常行为特征进行比对,如果服务人员出现异常行为,系统将会给监护人发送预警信息。系统能在服务人员虐待老人、孩子时及时提醒监护人对突发事件进行干预,以免家人受到严重伤害或二次虐待。

碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱的轴压试验及承载力计算

通过对14个基于碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱的轴压性能试验,得到各试件的极限承载力和破坏形态,给出了各试件平均压应力-混凝土应变曲线、平均压应力-碳纤维编织网应变曲线及各试件极限承载力柱状图,分析了加固层水泥基复合材料中聚丙烯纤维含量、碳纤维编织网包裹层数及网格大小等参数对试件轴压性能及破坏机理的影响。试验结果表明:采用碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱可明显提高其极限承载力;试件主要破坏形态为纵向压劈破坏,脆性破坏特征明显;在小掺量情况下,加固层中聚丙烯纤维含量(质量比为0.05%,0.15%,0.25%)的改变对试件承载力的影响不明显;在一定范围内试件承载力随碳纤维编织网包裹层数的增加而提高;相比于边长为2 cm的方网格碳纤维编织网,边长为1 cm的方网格碳纤维编织网对试件承载力的提高效果更好。在引入4个合理的基本假定和2个强度模型的基础上,提出碳纤维编织网与聚丙烯纤维水泥基复合材料加固混凝土短圆柱的轴压承载力计算方法。采用该计算方法及相关文献的计算方法得到的理论计算值与试验结果进行比较,表明:采用所建议计算方法得到的理论计算值与试验结果吻合较好,且理论计算值均小于试验值,说明该计算方法具有一定安全储备。