Influence of Structure Plane Size on Seismic Response of Soil-Structure Interaction

The influence of the change of structure plane size on seismic response was studied for a soil-structure interaction system.Based on the finite element method,a soil-structure interaction calculation model was established to analyze the seismic response by changing the structure plane size and choosing different earthquake waves for different soil fields.The results show that when the natural periods of vibration for different structure plane sizes are close,under the same earthquake wave,the total displacement on the top layer of the structure and the foundation rotation displacement decrease with the increase of structure plane size,and the proportion of superstructure elastic selfdeformation displacement to the total displacement increases with the increase of structure plane size.While for different types of sites and seismic waves,under the horizontal and vertical seismic waves,the seismic responses of different plane sizes have a similar change rule.

金属有机框架晶体尺度形貌调控及其应用研究进展

金属有机框架(MOFs)是一类先进的有机无机杂化多孔材料。粒径与形貌的差异会影响其比表面积、活性位点种类与数量等,进而改变其催化活性、吸附能力或电化学性质等。首先讨论了调节剂、合成参数和外场强化对MOFs粒径的影响,随后,从MOFs材料维度出发,介绍了MOFs的形貌调控手段并分析了调控机理的差异。最后,介绍了MOFs材料粒径和形貌调控对其在分离、催化和电化学这3个领域应用中的积极效果。未来的研究应当从开发普适性强、成本低、稳定性强、节能环保的精确制备技术的角度推进。

嵌入式类蜂窝结构面外力学性能研究

提出一种嵌入式类蜂窝结构,采用能量法推导其单(双)壁厚夹芯结构的面外等效力学参数公式,利用数值模拟方法验证其力学模型及公式的正确性;研究嵌入式类蜂窝芯层结构尺寸对其面外力学性能的影响,结果表明:在其他结构尺寸一定的情况下,当四边形壁厚与八边形壁厚之比a增大时,该结构的面外等效弹性模量和剪切模量随之增大,当八边形边长与其壁厚之比β增大时,该结构的面外等效弹性模量和剪切模量随之减小,并且β值到达50左右时,剪切模量趋于稳定,由此发现面外等效弹性模量受尺寸参数影响较剪切模量明显。此研究为后续嵌入式类蜂窝结构在工程中的应用提供了理论支撑。

地聚物混凝土的抗剪性能研究

采用直剪试验研究了地聚物混凝土的抗剪性能.设置16个试验工况,其中包含3个普通混凝土强度的对比工况.试验结果表明,地聚物混凝土的抗剪强度随着混凝土强度和抗剪钢筋配筋率的增大均有显著提高,随着剪切面高度的增加而有所下降,剪切面宽度的改变对其影响较小.该类地聚物混凝土的剪切裂缝发展模式和剪切破坏模式与普通混凝土一致,极限抗剪强度略高于普通混凝土.试验值与Loov和Patnaik的理论值之比的平均值为1.21,该理论值较其他理论值更接近试验值.

海拔2200m地区正极性操作冲击下大尺寸球–板间隙放电转化特性

在我国中西部海拔超2000m地区,曲率半径达0.25~1m的屏蔽球金具在特高压直流输电换流站阀厅中应用广泛,其与地面、墙壁形成的球–板间隙直接影响整个输电系统的绝缘安全及经济成本,因此研究高海拔地区大尺寸球–板长间隙放电转化特性具有重要的理论意义和工程价值。该文在海拔2200m的青海特高压试验基地开展3m间隙距离下,曲率半径为0.30、0.65、0.80m的球–板间隙正极性操作冲击放电试验;对比分析3种电极结构各放电阶段的瞬时光功率、空间电场强度、高电位电流等光电特征物理参量;计算其初始流注注入电荷量、电场强度空间分布、初始流注长度、流注茎温度等物理特征值;研究间隙结构对大尺寸电极放电转化特性的影响。结果表明:间隙距离一致,球电极曲率半径越大时,初始流注长度越长、产生空间电荷量越多、流注茎温度上升速率越快、流注逐渐成为放电过程的主导。研究结果可为今后高海拔地区换流站阀厅选择合适的屏蔽结构、有效增强间隙操作冲击绝缘水平及减小设备尺寸等提供参考。

泥沙淤积对平面钢闸门启门力的影响

闸门前后出现泥沙淤积是多沙河流水库底孔闸门难以提起的主要原因。通过理论分析,建立了考虑泥沙单双面淤积条件的水库平面钢闸门启门力计算公式,表明启门力与泥沙淤积厚度为二次函数关系,且双面淤积条件下启门力将显著增大。通过物理模型试验进一步验证了理论推导结论的合理性,为泥沙淤积条件下平面钢闸门启门力计算提供理论和试验参考。

多点起爆驱动飞片的数值模拟研究

为了给高速大尺寸加载装置设计提供参考,基于流固耦合算法对炸药驱动飞片的过程进行了数值模拟,分析了不同起爆网络和装药高度对飞片平面范围和速度的影响。结果表明:保持装药高度相同,飞片平面范围主要受起爆网络排布的影响,三角形点阵网络作用下的飞片平面范围优于四边形点阵网络;各多点起爆网络作用下飞片的速度无明显区别,但相对于单点起爆均有明显提升,85mm装药高度27点起爆网络作用下飞片速度提升24.6%;保持起爆网络相同,飞片平面范围随装药高度增加而减小,飞片速度随装药高度增加而增加。

焊缝形貌对膜盒裂纹扩展的影响研究

针对平板锥形焊接膜盒,开展了膜片焊缝、T型槽焊缝、U型槽焊缝等不同焊缝形貌对膜盒裂纹扩展的影响研究。利用ABAQUS分别建立了结构有限元模型,计算了不同焊菇尺寸、裂纹角度及T(U)型槽厚度下的裂纹尖端的应力强度因子,分析了不同焊缝形貌下,复合裂纹应力强度因子大小及裂纹扩展方向并与以往试验结果进行了比较。结果表明,不同焊缝形貌下,裂纹沿着等效应力强度因子最大的方向扩展;对于膜片焊缝,当膜片焊菇尺寸变得饱满时,裂纹由穿透焊菇逐步偏向膜片区域扩展;对于T(U)型槽焊菇,裂纹均倾向于膜片区域扩展。同时,不同焊缝形貌焊菇尺寸均存在一临界值。

岩石中纳米粒子层的观察厘定及其地质意义

纳米粒子具有个体极小(≤100nm),大小均一,多元物质和功能繁多的特点。岩石剪切滑移面纳米粒子层最早发现于美国圣安德列斯断裂带的花岗质糜棱岩中,后相继在国内外一些地区的不同岩类中观察到。在剪切滑动作用下,具有圆度和球度的纳米粒子可被变异,并形成层状结构和各种构造型式。对岩石中纳米粒子层的成因有着不同的观点,我们倾向于剪切摩擦的主导作用,纳米粒子层可称谓摩擦-粘性薄层带。纳米级尺度粒子的力学、物理和化学效应是多种的、新奇的,因此,岩石纳米粒子层的研究有着重要的理论和实践意义。目前有关方面的研究工作,国内外都处在起步阶段。

基于数学定义的平面尺寸公差数学模型

先以自由度变动为变量，给出了基于自由度变动的平面数学表示方法，接着根据平面在零件中方位的不同而隐含确定的自由度不同，对其进行分类，详细研究了不同类平面的不同尺寸 约束模式。从公差的数学定义出发，系统地推导了广义的尺寸公差数学模型，准确完整地表 示出了尺寸公差的语义。最后给出了其在公差分析中的应用实例。

PAN基碳纤维微结构特征的研究

利用X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（Raman）对几种高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的微观结构进行了研究,并初步讨论了微观结构对碳纤维机械性能的影响机理。研究结果表明：高强（T系列）碳纤维的微晶约由5～6层石墨平面组成,高强高模（MJ系列）碳纤维的微晶约由10～20层石墨平面组成;晶区取向度是影响碳纤维模量的主要因素,影响碳纤维强度的主要因素随石墨化程度的不同有所改变。

岩石结构面尺寸效应的数值仿真研究

从岩石结构面尺寸对岩石强度变化与破坏模式的研究出发,为了全面地研究其影响性,建立了不同裂隙倾角下不同尺度大小的颗粒流数值模型,进行单轴压缩数值试验。结果表明:随着裂隙尺度的增大,岩石的抗压强度有所降低,起裂和达到峰值强度所需的应变更小;随着裂隙夹角的增大,岩石的抗压强度有所增加,但其随尺度变化的敏感度有所降低,同时裂隙尺度对起裂点的影响也越来越小;在本文预制裂隙张开度,单轴压缩作用下,达到岩石峰值强度时裂纹贯通模式受裂隙倾角影响较大。

基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片形态测量方法

为了实现蔬菜秧苗长势智能化在线评估,设计了基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片曲面形态测量方法和装置,用于对叶片倾角、长度和面积进行精确测量。以15~30 d苗龄辣椒秧苗为测量对象,构建了针对其冠层叶片形态测量的试验装置。根据4组光源在标定球表面成像的反射关系组合方程,标定其对秧苗叶片的照射向量;以D65白色标准板为参考,采用图像RGB分量线性矫正的方法,对不同方位光源辐射强度差异进行补偿,克服光源强度波动对叶片图像明暗信息的影响。根据叶片在不同方位光源照射下图像的明暗特征,基于光度立体视觉获取主叶脉区域离散梯度信息,在此基础上采用最小二乘方法拟合叶片空间平面,以恢复叶片空间倾斜信息,进一步结合叶片图像尺寸测算其实际长度和面积。试验结果表明,视觉系统对秧苗倾角、叶片长度和面积的测量结果与人工测量结果相比平均偏差分别为6.29°、3.82 mm、56.53 mm2,叶片长度和面积与人工测量结果的决定系数R2分别为0.936 3、0.866 4,且对于叶片伸展充分、无遮挡的幼龄秧苗测量精度较高,可为进一步开发温室苗床秧苗长势在线监测设备提供重要技术支撑。

平面尺寸链的矢量解法

研究了一般平面尺寸链的求解原理 ,引入复数矢量 ,解决了具有二维特性平面尺寸的描述问题 ;利用矢量合成方法 ,对不易取得尺寸链函数的平面尺寸链问题 ,可直接求出误差影响系数 ,取得形式化的求解方法 ;最后研究了方法的应用问题 。

确定扩展基础基底尺寸的一种解析解法

针对传统的确定扩展基础基底面积的逐次渐进试算法在计算效率等方面的不足,根据极限状态设计原则和中国国家标准《建筑地基基础设计规范》要求,分别提出中心荷载和偏心荷载条件下扩展基础基底面积计算的一种简洁的解析求解新方法。该法将承载力验算公式转换为一元三次不等式和一元四次不等式,从而理论上可分别采用Cardan公式法或Ferrari法进行求解。简便起见,也可借助MAPLE等数学软件,快速和精确地得到满足验算要求的基底面积下限解答。通过算例对比分析,验证了该法的优越性,为基础工程优化设计提供新的参考。

多孔混凝土内部孔隙特征研究

采用数字图像处理技术直接观测多孔混凝土内部孔径大小分布与平面孔隙率,并探讨了孔隙率、水灰比和骨料粒径对多孔混凝土内部孔径大小分布以及平面连通孔隙率的影响。实验结果表明,孔隙率与水灰比对平均孔径影响不大,骨料粒径越大,混凝土内部平均孔径也越大。在较低孔隙率(20%,25%)情况下,平面连通孔隙率约为20%,在较高孔隙率(30%)情况下,平面连通孔隙率增长至29%;骨料粒径越大,水灰比越大越有利于形成平面连通孔隙。

基于人体截面点云的围度尺寸计算

为简化围度尺寸计算过程,首先将三维人体截面点云转化到平面坐标系内,然后采用快速比较法获取点集中的4个极值点,并根据极值点将点集分成4个子区域,根据每个子区域点集的凸包具有单调性这种特性,对区域内点集的x和z坐标值进行排序比较去掉部分凹点,再通过计算点与相邻2点组成向量的叉积判断其夹角范围获取截面凸包点,将最终凸包点连接起来即为人体围度尺寸。结果表明:本文方法与 Graham 扫描法相比,二者时间复杂度相同,计算结果一致,但本文方法在程序上更容易实现,且通过简单的排序比较法简化初始点集可减少凸包顶点回溯迭代次数,从而提高计算人体围度尺寸的效率。

参考椭球大小可变的高斯大地解算方法研究

参考椭球的a,b可变带来的直接问题便是大地计算模型中X和B1参数难于求解.本文提出了参考椭球的a,b可变的一种大地正算和大地反算的新算法.推导了算法的基本公式并设计了计算流程,在此基础上,编制了相应的计算机计算程序,并进行了初步的计算,得出了满意的结果.

考虑界面应力时含椭圆孔正交异性材料的反平面问题研究

研究了远场作用反平面剪切载荷时含纳米椭圆孔正交异性材料问题。基于Gurtin-Murdoch表面/界面理论模型引入界面应力,利用复变弹性理论和保角映射方法,给出了考虑界面应力时含椭圆孔正交异性材料反平面问题的解析解答,获得了应力场的闭合解。研究表明:当椭圆孔在纳米量级时,正交异性材料内应力场受孔隙尺寸影响显著。随着椭圆孔尺寸的增大,界面效应对应力场的影响逐渐减弱,趋近于经典弹性理论的解答。界面效应对正交异性材料内应力场的影响随着材料弹性主方向比55/44的增大逐渐减弱。

基岩-混凝土胶结面剪切强度JRC-JCS模型研究

通过室内直剪试验,系统地研究了粗糙度、正应力对混凝土与基岩胶结面抗剪强度的影响,从而提出微风化花岗岩 混凝土胶结面剪切强度的JRC JCS模型,并给出了该模型的粗糙度适用范围.该模型考虑了粗糙度和正应力对胶结面剪切强度的影响,解释了剪切试验结果.此外,讨论了胶结面剪切强度的尺寸效应,给出粗糙度系数JRC与胶结面尺寸的关系式,为工程设计提供参考依据.