“交通与建筑文化”美育课程建设探讨

为了解决工科院校美育课程存在的学校特色不突出、信息化技术应用匮乏等问题,北京航空航天大学开设了“交通与建筑文化”课程,以中华优秀传统文化的传承与创新为主线,突出交通运输工程“双一流”学科优势,建成了工、美融合的校级精品美育课和校级线上一流本科课程。充分利用现代信息技术,开展了融合慕课、知识图谱、虚拟仿真实验平台、数字化教材和微信公众号为一体的数字化教学资源建设,提升了课程的视觉体验和精神享受。学生可以沉浸式体验古建筑文化的底蕴与现代交通基础设施设计理念的博大精深,树立民族文化自信。数字化教学资源同时面向社会群体开放,实现全民共享,有利于全民素质提升。

中主应力系数对应力主轴循环旋转条件下砂土变形特性的影响

采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪对日本标准丰浦砂进行了四个系列、每个系列包含中主应力系数b=0.1,0.5和1.0三种不同情况的纯应力主轴循环旋转排水试验,即试验过程中控制作用在砂样上的有效主应力的幅值不变,仅应力主轴在0°～180°循环旋转。试验发现中主应力系数b对应力主轴循环旋转条件下砂土的变形特性有显著影响,着重分析了这一参数对纯应力主轴循环旋转条件下砂土的应变分量和体应变的发展、剪应力剪应变关系曲线及流动规律等变形特性的影响。

应力主轴循环旋转对砂土变形特性的影响(英文)

采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪进行了应力主轴固定单调剪切和应力主轴循环旋转两种不同路径的排水试验。通过应力主轴固定单调剪切试验分析了所制作砂样的初始各向异性特性。在应力主轴循环旋转试验中,控制施加在试样上的3个有效主应力的大小不变,仅应力主轴在0°～180°循环旋转。着重分析了4个应变分量及体应变随应力主轴循环旋转周数的变化关系、剪应力剪应变关系以及所施加的剪应力水平和有效球应力在应力主轴循环旋转过程中对砂土变形特性的影响。

测定各向异性砂土抗剪强度特性的新型直剪装置及初步应用

各向异性颗粒材料的变形和强度与相对于沉积方向的剪切方向或大主应力作用方向相关。为研究各向异性颗粒材料任意剪切面的抗剪强度特性,研制一套可实现剪切面与沉积面的夹角ψ在0°～180°全定义域区间任意变化的直剪试验装置。所研制的直剪盒的特点是各侧壁均独立可拆卸,因此在制样过程中可根据不同的需要进行组装,使该直剪试验盒的某些侧面和顶面打开。在验证该直剪试验装置有效性的基础上,对福建标准砂进行ψ在0°～180°范围内、间隔为15°的系列直剪试验。试验结果表明:ψ在0°～90°区间的某个面相对应有最小峰值内摩擦角,此后峰值内摩擦角随的增加而增加;但具有最大峰值内摩擦角的面不是与沉积面垂直即=90°的面,而是ψ>90°(ψ≈105°)的某个面。材料各向异性程度不同,相对应最大和最小峰值内摩擦角的ψ亦不同。

考虑应力主轴循环旋转效应的砂土弹塑性本构模型

已有试验研究表明,应力主轴循环旋转条件下砂土具有以下基本变形规律:(1)体应变随循环周数的增加而增加,但增加速率随其自身累积值的增加呈递减趋势;(2)剪应力–剪应变关系曲线存在明显的滞回圈,随循环周数的增加,滞回圈由未封闭型转化为封闭型;(3)应力主轴旋转条件下砂土的非共轴流动具有分段特征;(4)中主应力系数对应力主轴循环旋转条件下砂土的变形有重要影响,体应变的累积速率随中主应力系数的增加而增加。基于对上述应力主轴循环旋转条件下砂土的基本变形规律的认识,采用将主应力幅值变化以及应力主轴旋转产生的塑性变形单独加以考虑的办法,建立一个可合理考虑应力主轴循环旋转效应的砂土弹塑性本构模型,并对该模型在包含应力主轴旋转的多种复杂循环应力路径下的有效性进行验证。数值模拟结果与试验结果的对比表明:该模型可较好地考虑应力主轴循环旋转效应,对不同条件下各应变分量及体应变的发展历程能够进行较为合理的模拟,初步验证了该模型良好的适用性及有效性。

非比例循环加载条件下砂土的变形特性

采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪对砂土进行了剪应力幅值和应力主轴耦合循环变化的非比例加载排水试验.试验控制条件为：在剪应力幅值周期性变化的同时应力主轴相对试样的沉积方向在0°~180°之间循环旋转.着重分析了这一复杂非比例循环加载条件下砂土的变形特性,包括3个正应变分量的发展、剪应力剪应变关系以及体应变随循环周数的变化关系.其中体应变的主要规律为：随循环周数的增加,砂土的体缩应变不断累积,但累积速率呈递减趋势.试验同时发现剪应力幅值的变化幅度对砂土的变形特性有显著影响.

应力主轴循环旋转条件下饱和砂土的变形特性

采用香港科技大学的空心圆柱扭剪仪对日本标准丰浦砂进行了3个系列、每个系列包含中主应力系数=0.1、0.5和1.0三种不同情况的纯应力主轴循环旋转排水试验。试验过程中控制作用在砂样上的有效主应力的幅值不变,仅应力主轴在0°至180°之间循环旋转。着重分析了纯应力主轴循环旋转条件下饱和砂土的剪切变形特性、体应变的发展规律及中主应力系数的影响。

应力主轴旋转下砂土力学特性的数值模拟分析

应力主轴旋转条件下砂土等颗粒材料的力学响应与细观组构及演化规律密切相关.通过将离散元数值模拟与室内物理试验在正应变分量发展、剪应力-剪应变关系曲线、体应变发展规律及影响因素等方面进行对比分析,验证了离散元数值模拟的有效性.在此基础上,将颗粒长轴定向组构特征和粒间接触法线组构特征分别用反映组构分布各向异性程度及主方向的变量表示,深入分析了应力主轴旋转条件下颗粒材料组构特征在一个循环周的演化规律,并同时考察了初始孔隙比和应力比对颗粒材料细观组构演化规律的影响.

定轴排水剪切试验中各向异性砂土的力学响应

南京云母砂主要由片状颗粒组成,具有较为明显的各向异性特性。采用香港科技大学的自动控制空心圆柱扭剪仪进行了应力主轴方向角分别为10°、30°、60°、80°的密实云母砂定轴剪切试验,研究云母砂的初始各向异性规律。为研究中主应力的影响,又对同一密度的试样在中主应力系数b=0.1、0.5、1.0三种不同情况下进行定轴剪切试验。试验结果表明,在大主应力方向角从0°～90°的变化过程中,强度先减小后增大,且随着b值的增加强度增大;变形表现出明显的各向异性,随着b值的增加体变增大。

低围压水平下QH-E模拟月壤三轴试验技术与力学特性

月球的低重力环境对月面浅层月壤力学特性的影响很大。利用清华大学取自吉林省靖宇县境内的火山灰岩研制出的模拟月壤（QH-E）,对GCTS公司生产的STX型动/应力路径三轴仪重新配置高精度的传感器,并采取专门的试验技术,成功实施了一系列低围压水平（3.13~25 k Pa）的三轴压缩试验。试验结果表明,在低围压水平下：模拟月壤具有显著的剪胀效应;与常规围压水平（50~150 k Pa）结果相比,同一相对密度模拟月壤的峰值摩擦角更高;相对密度越高,峰值摩擦角越大;切线模量和剪切模量均随着围压和相对密度的减小而减小;剪胀角随围压的减小和相对密度的增大而增大,且低围压水平下剪胀角对围压变化十分敏感。最后就低围压下QH-E模拟月壤与饱和砂土特性的差异,及重力场环境和施加围压的介质的影响进行了讨论。

拉应变对土工织物-非连续级配土淤堵特性的影响

利用新研制的土工织物拉伸装置和改进的梯度比渗透仪 ,对土工织物和非连续级配土组成的反滤系统进行了一系列的梯度比试验 ,分析了在不同厚度情况下土工织物拉应变对系统的梯度比、渗透系数、过滤出的土量的影响。研究表明 ,随着土工织物拉应变的增加 ,系统淤堵程度加重 ,并且拉应变的影响程度与土工织物的厚度有较大关系。

激光烧蚀金属靶诱导靶电势效应的机理研究

利用Nd∶YAG脉冲激光烧蚀Cu靶材,实验研究了不同激光能量下等离子体诱导靶上电势的演变规律.结果表明:靶上电势信号呈现显著的双峰结构,第一个峰出现在激光烧蚀开始之后约20 ns ,持续时间仅约50 ns ;而第二个峰出现约35μs之后,持续时间达到了上百微秒.通过对实验结果的详细分析可知靶上电势信号的产生是激光等离子体荷电效应引起的,并提出了等离子体对金属靶的静电感应、电荷复合-转移效应机制,解释了靶上电势信号的演变规律.

应力主轴旋转条件下各向异性云母砂变形的试验研究

实际工程中人工填土由于碾压的施工方法不同都存在不同程度的各向异性,在这些工程的不同阶段内部土体受力状态将发生变化,应力主轴会发生一定角度的偏转,导致诱发各向异性的产生。为了研究这种工况下,土体的变形特性,文中以固有各向异性较为明显的云母砂为研究对象,采用香港科技大学的自动控制空心圆柱扭剪仪进行了应力主轴连续旋转的循环扭剪试验,根据试验结果获得云母砂的诱发各向异性变形规律。

靶材对激光等离子体诱导靶上电势信号的影响

将高功率脉冲激光分别作用于Cu、Fe、Al三种金属靶材,通过实验测试激光等离子体在这三种金属靶上产生的电势信号,讨论了靶材料对电势信号的影响.实验结果表明:靶上电势信号早期阶段受靶材料的影响比较显著,早期信号峰值大小随靶材变化顺序依次为:IFe>ICu>IAl,而峰值到达时间依次为:tAl<tCu≈tFe.以激光等离子体内部电荷为基础,通过对靶材料的物理化学特性进行分析,认为造成上述差异的主要因素来源于三种金属材料的原子数密度、电离能、热导率等物化参量.

激光烧蚀金属元靶等离子体中电学信号的实验研究

将高功率脉冲激光作用于金属元靶,探测激光诱导等离子体在靶上产生的电学信号.研究了作用激光能量的差异对等离子体电信号的影响,实验结果表明随着激光能量的增加电信号脉冲幅度逐渐增大并趋于饱和.同时,将激光烧蚀过程中的靶材等效为瞬态电流源,初步建立了激光诱导等离子体等效电路模型,并将该模型应用于激光烧蚀金属靶,对靶上电信号的产生机制进行了详细讨论.

空气中激光等离子体诱导电信号探测

将高功率脉冲激光作用于金属元靶产生等离子体,实验测试了并分析了靶上电势信号的时间演变规律及其成因,同时实验研究了激光能量、靶材料、靶结构等因素对靶上电势信号的影响.

含初始裂缝水泥混凝土路面对冲击荷载响应分析

冲击荷载对水泥混凝土路面的破坏与普通交通荷载有很大不同。采用数值模拟方法,探索了冲击荷载作用下面层具有不同初始裂缝长度和位置的水泥混凝土路面的动态响应特性。研究发现水泥混凝土路面最终扩展的裂缝长度和沉降随初始裂缝长度的增加而增大,随初始裂缝与荷载作用中心距离的增加而减小。当初始裂缝长度与面层厚度的比超过某一值时,水泥混凝土路面会产生贯穿性的裂缝。初始裂缝长度的不同主要影响的是面层以下约5倍水泥混凝土面层厚度范围内石灰土和黄土的压缩变形。初始裂缝长度和位置的不同对荷载作用中心1 m范围内水泥混凝土路面的沉降有较显著的影响。

近海风机单桩基础桩周土应力特征分析

桩周土体的力学响应规律对近海风机桩基础的变形和稳定性有重要影响。采用有限元方法对一个概化的近海风机单桩基础进行数值模拟,着重分析动荷载作用下桩基础和桩周土的变形规律、桩周土应力作用特征及应力主轴的旋转模式。发现桩周土体各方向的应力分量随循环荷载的作用呈现出周期性的往返变化,第一周期的应力路径与继后周期的应力路径明显不同,浅层桩周土存在显著的应力主轴往复旋转,旋转幅度可达60°。

面向开放科学的地球观测信息溯源表达方法研究

随着开放科学时代的来临和空天技术的高速发展,各类地球观测信息在分布式网络环境下得以充分共享,信息的可信度成为各界关注的焦点。地球观测信息溯源作为通过过程追踪保证信息质量的关键技术变得越来越重要。本文在对国内外地球观测信息溯源现状研究的基础上,提出了一种基于PROV模型扩展的地球观测信息产品溯源表达方法,通过对溯源模型中的实体、活动和代理进行分类扩展,以满足开放科学环境下地球观测信息的全过程溯源,并引入PROV-N表示法,以一种标准化的方式对地球观测信息的溯源过程进行案例分析。

飞船搭载葫芦种子SP1的变异效果初报

试验结果表明 ,飞船搭载后的HC10 6葫芦种子发芽率极显著高于对照C10 6 ,而参试 2个品种的发芽势均显著低于对照。葫芦材料经搭载处理后 ,熟性有推迟的趋势 ,但差异不明显 ;植株有矮化的趋势。空间条件对葫芦始花期、始采期、果实膨大速率有一定的影响 ,但无明显区别。飞船搭载对早期产量影响较大 ,SP1代的早期产量比对照约低 4 %。试验中还发现一些在生长势、叶形、结果性等方面存在可能变异的植株 ,发生率为 0 33%～ 1 33% 。