Tuning of band-gap of phononic crystals with initial confining pressure

The mechanism of the shift of the band-gap in phononic crystal （PC） with different initial confining pressures is studied experimentally and numerically. The experimental results and numerical analysis simultaneously indicate that the confining pressure can efficiently tune the location in and the width of the band-gap. The present work provides a basis for tuning the band-gap of phononic crystal in engineering applications.

作为“成年新礼”的“间隔年”:过渡仪式、认同重构与主体实践

“间隔年”(gap year)是当今社会文化变迁背景下的一种新兴行为和社会心态,具有青少年“成年新礼”的特征,而“过渡礼仪”成为其重要的过程机制。“分隔礼仪”体现的是和先前世界的隔离,其核心要义是冲破理性化世界后的自主选择。在迷茫与机遇、兴奋与惆怅并存的状态下,个人层面上极具张力的重大决定与社会层面充满道德意义的新仪式促成了新的自我认同的形成。“间隔年”及青年“认同重构”已不再属于“边缘仪式”的亚文化范畴,而是当今社会文化变迁背景下应运而生的一种行为方式和社会心态,标志着新的自我认同的建构。

P-GMAW起弧过程特征分析及稳定性判别方法

脉冲熔化极气体保护焊(pulsed gas metal arc welding,P-GMAW)起弧过程易产生不稳定现象,会严重影响电弧传感焊缝跟踪精度.针对这一问题,对摆动电弧窄间隙P-GMAW不稳定起弧过程的成因进行了研究,发现送丝速度对起弧过程稳定性具有重要影响.通过对电弧图像与电信号特征进行对比分析,提取了表征电弧稳定性的电信号特征变量;为减小变量冗余性和过拟合,采用最大似然估计法筛选并提取了8个变量,并通过主成分分析法(principal component analysis,PCA)对变量进行融合,提取了方差贡献率最高的前两个主成分;根据因子载荷发现,相比熔滴过渡阶段和基值阶段,脉冲峰值阶段是电弧更易发生不稳定现象的阶段.结合提取的主成分变量与二分类Logistic回归模型建立了起弧过程电弧稳定性判别模型.通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线得到了模型的最佳阈值.结果表明,该模型对脉冲稳定性判别准确率达到了80%以上,表明模型具有良好的判别性能.该模型对提高窄间隙高低跟踪精度、保证焊接质量具有一定应用价值.

国产离子膜的安装及初期运行

将国产离子膜应用在蓝星(北京)化工机械有限公司的膜极距电解槽上。介绍了国产离子膜的安装要求及注意事项,给出初期运行数据.

横磁触头真空电弧起始运动的临界触头开距实验研究

起始桥柱状真空电弧运动的临界开距是对应于横磁触头大电流真空电弧运动模式演变的标志性物理量,对横磁触头真空断路器大电流开断性能具有重要影响。本文的研究目标是实验研究横磁触头开槽方式、燃弧时间和电弧电流等因素对横磁触头起始桥柱状真空电弧运动临界开距的影响规律。研究结果显示在燃弧时间0 ms~10 ms、电流有效值5 kA~31.5 kA的实验条件下,3种结构的横磁触头的起始桥柱状电弧有越靠近电流峰值起弧,停滞时间越长的趋势。直角槽型卐字形横磁触头(CuCr40)、螺旋槽型横磁触头(CuCr25)和曲线槽型卐字形横磁触头(CuCr50)的电弧运动临界开距分别在0.96,1.1 mm和1.7 mm有概率最大值点。相关研究结果对横磁触头大电流真空电弧的发展和演变特性的理解提供基础。

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。

定域性电化学增材制造三维微螺旋构件工艺

针对电化学增材制造已有较多探究,但研究内容多为工艺参数对柱体成形质量的影响,工艺参数对微螺旋构件的影响尚缺乏系统研究。通过单因素试验法研究极间电压、脉冲占空比和初始极间隙对微螺旋结构直径、体沉积速率和表面形貌的影响,采用数字显微镜及扫描电镜对微螺旋构件进行检测,得出极间电压为4.0~4.4 V时,可以制备出直径均匀、形状规整的微螺旋结构,微螺旋结构体沉积速率由210μm^(3)/s增长至5 728μm^(3)/s;而电压增至4.6 V时,微螺旋结构出现大量瘤状沉积。当初始极间隙从5μm增加到20μm时,微螺旋结构平均直径由128μm增长至163μm。极间电压为4.2 V、初始极间隙为10~20μm时,随着初始极间隙的增大,微螺旋结构底部明显变粗,直径波动较大。研究结果表明,采用三轴联动控制阳极运动轨迹,定域电化学增材制造三维微螺旋构件,是三维金属微结构一种可行的技术方法。试验优化参数为极间电压4.2 V、脉冲占空比60%和初始极间隙5μm时,得到微观形貌质量较好、直径均匀的微螺旋构件(圈数为2圈、螺距为400μm)。

低气压正极性1 m空气间隙冲击流注放电起始特性研究

流注放电是正极性长空气间隙放电过程中首个完整放电阶段,获取低气压流注放电特性对于理解高海拔地区空气间隙击穿机制和雷击接闪过程具有重要意义。基于冲击电压下流注放电临界体积模型,同时考虑气压对临界体积内负离子脱附速率的影响,建立了综合考虑气压、电极曲率半径及电压上升率等多种因素的流注放电起始模型,实现了不同工况下流注放电起始场强和起始时延等特征参数的计算。设计构建了基于低气压1 m空气间隙放电腔体的流注放电实验观测系统,实验获取了0.06 MPa、0.08 MPa及0.1 MPa三种气压条件下的流注放电起始时延分布特性,并进一步对模型计算准确性进行了验证。利用该流注起始模型,在约化电场E/N恒定条件下,计算分析了气压、端部电极尺寸及电压上升率对流注放电起始平均电场和起始时延分散性的影响规律。该研究可为高海拔输变电工程设备绝缘配合和雷电屏蔽性能评估提供指导和参考。

温度交变中光纤接触式激光火工品的失效原因及抑制研究

为研究温度冲击、温度循环等温度交变环境对激光火工品发火时间的影响规律及作用机理,采用掺杂炭黑的高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(BNCP)为始发药剂及光纤窗口结构的激光火工品为实验样机,对经历47 h和94 h温度交变实验后的掺杂BNCP始发药剂性能、激光火工品结构变化、药剂和光纤约束情况进行了研究。结果表明,温度交变前激光火工品发火时间具有小于0.2 ms的高瞬发性,经历47 h温度交变后,发火时间会延迟至0.5 ms以上;随着温度交变时间的增长,达到94 h后个别产品发火延迟时间超过1 ms,甚至出现瞎火情况。掺杂BNCP始发药经历47 h的温度交变环境后出现碎晶,堆积密度从0.43 g·cm^(-3)降低到0.32 g·cm^(-3),但碎晶现象不影响药剂的热分解性能及激光火工品的发火性能。温度交变环境下,火工品壳体结构与药剂膨胀系数的差异导致光纤和药剂间出现点火间隙,点火间隙同时影响激光光斑强度与热点的扩散效应,进而影响发火。通过增强药剂和光纤之间的约束可有效减少温度交变情况下点火间隙的产生,提高激光火工品的环境适应能力。

大锥角新型裙座结构设计及其接触特性和应力分析

为满足裂解反应器下封头复杂的工艺配管要求,设计了一种带温箱和垫板的新型裙座结构。利用有限元法,对裙座结构在温度场、温度-内压耦合作用和不同初始间隙尺寸下的应力状况、接触特性、应力分布变化规律进行了分析。裙座筒体存在两个由温差产生的高应力环状区,主要应力类型为弯曲应力,其应力状态基本不受内压和初始间隙变化的影响。接触压力和内压的增加会显著加强垫板下焊缝附近的应力集中。初始间隙对垫板应力分布的影响存在临界值,当间隙长度超过垫板宽度的80%时,裙座结构应力最大位置由裙座筒体转移至垫板半锥顶角对侧,应力最值随间隙尺寸增加持续增大,威胁裙座结构完整性。

收入分配制度:实现共同富裕的中国道路

当前,中国经济发展不平衡问题愈发突出,实现共同富裕已成为经济社会发展的客观要求。实现共同富裕不仅要提升全社会生产力发展水平,还要着力推进收入分配公平,优化收入分配体系,健全现有分配制度。在此背景下,本文从共同富裕的重要性、当前收入分配制度存在的问题及政策建议等方面阐释中国推进共同富裕及完善收入分配制度的必要性,通过更公平合理的收入分配制度,更好地促进共同富裕。

浮力驱动逃生舱上浮运动特性试验研究

为了研究浮力驱动逃生舱水下发射、水下上浮和出水运动特性,以及初始释放环境对运动规律的影响,本文开展了不同导向筒倾角、外部横流以及舱壁与导向筒内壁间的导向间隙影响下的逃生舱水下发射试验。研究表明:储备浮力充足的逃生舱能够克服因倾斜额外产生的筒壁间摩擦阻力顺利出筒,无需顶推装置助力;导向筒倾角是影响逃生舱水下发射及出水特性的主要因素,增大倾角会降低出筒速度,增大出筒难度;静水工况下逃生舱以一定倾斜角出筒后倾斜角逐渐减小,出水后的最大倾斜角与最大出水高度主要受出水时垂向速度影响,横流工况下上浮过程中逃生舱会产生周期性的摆动,出水后能够减小出水高度,减小垂向加速度;导向间隙主要影响逃生舱在导向筒中的倾斜角,对于出水安全性影响相对较小。

不同横缝初始间隙的拱形重力坝-地基体系地震响应分析研究

本文构建了某拱形重力坝三维全坝段-地基体系有限元分析模型,综合考虑了坝体横缝和坝基交界面接触非线性,采用基于拉格朗日乘子法的动接触力模型模拟接触非线性问题,采用黏弹性人工边界考虑无限地基辐射阻尼效应,分别开展横缝初始间隙0、2和20 mm下的重力坝-地基体系非线性有限元动力时程分析,揭示不同横缝初始间隙对大坝动力响应的影响,为工程抗震设计提供科学依据.

临时联结装置下钢轨接头疲劳裂纹萌生寿命分析

钢轨接头是轨道线路的薄弱环节,施工期轨道存在大量钢轨接头,为避免钻孔对钢轨的二次伤害,需采用临时联结装置连接钢轨。随列车速度的提升,钢轨接头引发的强冲击力将加速钢轨的变形及破坏;过大的接头轨缝值增强了轮轨冲击作用,是引发接头损伤的重要原因;道床刚度直接影响道床的减振和缓冲作用。为减缓施工期钢轨接头损伤的产生和发展,建立带有临时联结装置的三维轮轨接触有限元模型来分析上述参数对钢轨接头疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究结果表明,道床刚度一定时,钢轨疲劳裂纹萌生寿命随列车速度、轨缝值的增大呈非线性下降趋势,列车速度宜控制在65 km/h以内,轨缝值宜控制在8 mm以内;相同列车速度及轨缝值条件下,钢轨疲劳裂纹萌生寿命在道床刚度95 kN/mm时达到谷值,合理地匹配轨道刚度有利于延长施工期钢轨的服役寿命。

平面火花隙三电极开关研制及性能测试

研制了一种适用于平行板传输连接的平面火花隙三电极开关,开关正负电极为半圆形状,触发电极为细条状。将之替代立体式(半球形电极)火花隙三电极开关并应用于爆炸箔起爆装置中,装置回路参数将得以优化。实验测试了空气间隙为4.12,3.14和2.2 mm的平面火花隙三电极开关的性能。结果表明,在开关间隙间距一定的情况下,随着电压的升高,开关间隙的放电时延和分散时间呈指数降低,开关电感小于15nH;对于不同范围内的应用电压,使用不同间隙间距的开关,其分散时间不大于10 ns。该开关应用于较低充电电压(小于10 kV)的脉冲功率装置中,与立体式火花隙三电极开关相比,回路电感降低了约50 nH,放电周期缩短近1/3,峰值电流增加约1/3。

气体火花开关初始放电等离子体演化过程

气体火花开关的初始放电过程对研究其工作状态有着非常重要的影响,通过基于网格粒子法-直接蒙特卡罗法(PIC-DSMC)耦合算法模拟了气体火花开关从放电开始到等离子体通道初步形成的完整过程,得到了电子和离子的数密度时空分布变化,分析了间隙中电场分布随时间变化规律,完整清晰地揭示了气体火花开关从放电初始到等离子体通道初步形成的物理过程,并初步开展了气体火花开关击穿过程的光学诊断实验,为进一步深入研究气体火花开关的物理机理打下了基础。

大跨多塔悬索桥纵向地震碰撞反应参数研究

针对大跨桥梁在地震作用下伸缩缝处的碰撞现象,以一座大跨三塔悬索桥为工程背景,建立了考虑墩柱弹塑性的空间非线性碰撞模型,采用非线性时程法详细分析了碰撞刚度、碰撞初始间隙等因素对碰撞效应的影响。分析结果表明:碰撞刚度在可能范围内取值,碰撞效应的变化不明显,碰撞刚度不是敏感参数;碰撞初始间隙是一个敏感参数,其大小对于碰撞效应有一定的影响,初始间隙比的变化对主引桥相对位移和引桥梁端位移影响比较明显。

有初始间隙摩擦接触问题的有限元混合法

针对三维有初始间隙摩擦接触问题,提出了一种新的迭代求解方法——有限元混合法。根据接触问题局部非线性的特点,将作用在接触体上的力系分解为外力和接触界面上的接触力,以接触体的位移为基本未知量,而以接触区域局部坐标系下的结点接触力为迭代变量,将非线性接触迭代收缩在可能接触面上进行,把复杂的摩擦接触非线性反映在接触力的变化上,使得迭代计算变得简单易行,并且对于存在多个接触界面的多体接触问题,可以保持柔度矩阵的对称性和稀疏性,大大提高了计算效率。文中首先给出了三维有初始间隙摩擦接触问题的力学模型,推导得出了相应的有限元柔度方程,然后详细给出了迭代求解步骤。最后通过两个数值算例来验证本文方法的正确性和有效性。

双层介质隔板试验及被发炸药冲击起爆特性分析

为研究双层介质隔板下被发炸药的冲击起爆特性,建立了考虑侧向稀疏波影响的被发炸药冲击波能量计算模型,并开展锰铜压阻传感器测压试验。获得了由有机玻璃与LY-12铝合金组合的双层介质隔板排序(两种不同波阻抗顺序)、总厚度h(30~60 mm)与厚度分配(有机玻璃厚度比例10%~90%)对透射到被发炸药中冲击波各参量的影响规律,试验验证了被发炸药透射冲击波压力及其冲击起爆情况。研究结果表明:选取波阻抗递增的排序时透射冲击波能量较低,对炸药的安全性更有利;随着总厚度的增加,透射冲击波能量逐渐降低,且下降幅度逐渐减小;透射冲击波能量随厚度分配的变化规律与总厚度有关,随着有机玻璃厚度比例的增加,透射冲击波能量呈不断递增(h=30 mm)、先递增再递减(h为40~60 mm)的趋势。

叠层结构机器人制孔压紧力预测

为了能合理地选择机器人制孔过程中的压紧力,基于叠层结构间隙消除的基本原理,提出机器人制孔过程中考虑初始间隙的压紧力预测方法.通过分析机器人自动化制孔过程中机身壁板刚度对各制孔位置所需压紧力大小的影响,并根据机身壁板的结构特点,对机身壁板的区域进行划分.在制孔过程中,层间间隙的不同也会导致所需压紧力的不同,因而分析叠层制孔过程中间隙的形成原因以及间隙对压紧力的影响.基于构建的壁板结构有限元仿真模型,结合影响系数法获取蒙皮和长桁的刚度矩阵,利用蒙特卡洛模拟生成蒙皮和长桁的初始间隙,基于弹性力学原理计算各制孔位置间隙消除所需的制孔压紧力.采用预测的压紧力在机器人制孔平台上进行制孔实验.实验结果表明:制孔后层间毛刺高度均小于0.1mm,满足飞机装配中紧固孔的制孔质量要求.所提出的机器人制孔压紧力预测方法能够实现压紧力的准确预测,并有效抑制飞机壁板自动化制孔过程中毛刺的产生,确保紧固孔的制孔质量,为高效率的飞机自动化装配提供了技术支持.