刚柔复合式路面结构与材料及发展趋势

刚柔复合式路面作为一种耐久性路面结构,广泛应用于重载交通、特殊地质条件、桥隧铺装等工程。为进一步推动耐久性刚柔复合式路面的应用,明确研究中的关键问题及发展方向,该文综述了国内外刚柔复合式路面的相关研究进展。在梳理刚柔复合式路面结构设计理论及施工技术的基础上,首先阐述了刚柔复合式路面的结构力学行为特征,分析了沥青面层和刚性基层的荷载应力、温度应力及其交互影响,刚性基层上的沥青面层一方面直接承受荷载和环境作用,另一方面可以改善下卧结构层的应力场和温度场,是影响刚柔复合式路面服役性能及使用寿命的关键;明确了刚柔复合式路面的病害主要出现在沥青面层,由于沥青面层与刚性基层之间的模量差异巨大,刚性基层上的沥青面层更倾向于产生压剪破坏,刚性基层的开裂以及刚‒柔层间的结合状态对沥青路面的性能也有着显著影响;最后,分别从沥青面层抗剪、基层板整体性、刚‒柔层间结合3个方面归纳了刚柔复合式路面性能的提升技术。基于刚柔复合式路面的结构力学特性,开展结构‒高性能材料一体化设计是提升刚柔复合式路面使用性能和耐久性的有效途径。

复合式训练对飞行学员肌力及旋梯旋转耐受的影响

目的针对有运动训练基础的飞行学员肌力和旋梯旋转耐受提高训练效果差问题,研究不同体能训练方案对促进肌力和旋梯旋转耐受的影响。方法216名男性飞行学员作为被试,随机分为实验组(n=108)和对照组(n=108),采用为期12周的复合式体能训练(实验组)和传统体能训练(对照组),在干预实验前、中期(4、8周)以及后期(12周)进行肌力测试和旋梯旋转耐受测试。结果干预训练后,实验组和对照组上肢后拉、前推,左、右下肢最大肌力平均最大增长幅度分别为19.9%、18.0%,32.8%、33.2%和3.8%、2.1%,11.8%、12.1%,两组增长幅度差异显著(P<0.01);实验组和对照组上、下肢爆发力平均最大提高幅度为29.4%、12.7%和17.4%、2.9%,两组提高幅度显著差异(P<0.05);两组躯干前屈、后展最大肌力平均最大提高幅度无显著差异;实验组、对照组旋梯旋转速度平均最大提高幅度分别为29%、15%,两组提升幅度差异显著(P<0.01);实验组、对照组旋梯推算过载耐受平均最大提高幅度分别为82%、36%,两组提升幅度差异非常显著(P<0.01);各项测试数据均在8周训练结束后趋近于最大值。结论复合式训练方案对提高有训练基础飞行学员上、下肢最大肌力和爆发力、旋梯旋转耐受能力显著优于传统训练方案。

基于双模量理论的连续配筋混凝土复合式路面沥青层表损伤分析及Top-Down开裂控制

基于连续介质损伤力学和双模量理论,建立单一模量和双模量2种疲劳损伤本构,采用数值模拟的方法,对2种疲劳损伤本构模型进行了简单分析对比,并采用双模量损伤本构分析沥青层(AC)厚度、模量、拉压模量比以及AC层与连续配筋水泥混凝土层(CRC)摩擦系数4个因素对沥青层表面损伤的影响,在单因素分析的基础上通过响应面法对CRC+AC复合式路面抗Top-Down开裂性能进行优化设计。研究表明:AC层在单模量下的最大压应力比双模量下大0.1MPa,但AC层在单模量下几乎未产生拉应力,而双模量下的最大拉应力为0.08MPa;单因素分析得到AC层厚度、模量、拉压模量比、层间摩擦系数推荐最大取值分别为8cm、1700MPa、0.8、7;3个参数中,对AC层表面疲劳损伤度综合影响从大到小的组合为:AC层厚度和拉压模量比,AC层拉模量和拉压模量比,AC层厚度和拉模量;针对不同拉模量的AC层材料提出了不同AC层厚度下的拉压模量比控制标准。

轮足复合式爬壁机器人研究综述

当前轮足复合式机器人机构主要包含轮足结合、分离复合以及变形轮足,分别能够实现不同障碍通道的移动作业、复杂未知环境的探索操作以及突发应急救援等应用。然而,针对船舶、压力储罐等金属立面环境,轮足复合式爬壁机器人必须兼具壁面适应、越障和壁面过渡的全位置自主作业能力,应用于壁面焊接、清洗、检测等作业任务。对比分析当前的国内外研究,轮足复合式爬壁机器人针对在垂直和倾斜壁面的工程应用有良好的适用性,它具备适应复杂曲面工作面的能力,并能够应对非结构化工作场景。轮足复合式爬壁结构在应对曲率变化、非结构化壁面等工作将会有良好的应用前景。

基于二极管整流器的双极型复合式海上换流站及其控制策略

为提高海上换流站的紧凑型性并降低换流站一次性投入成本,西门子公司提出了基于二极管整流器(diode rectifier,DR)的高压直流输电技术,在此基础上,国内外学者对其控制策略及各种串并联拓扑进行了研究,但仍存在结构复杂、可行性差、运行灵活性低等问题。为此,提出了基于二极管整流器的双极型复合式海上换流站拓扑,正负极分别采用模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)和DR,以充分利用MMC灵活可控和DR体积小、成本低、可靠性高的优点。为降低直流电缆输电损耗,提出了复合式换流站正负极功率平衡控制,将接地极电流控制在零附近,提高了输电效率,可将高压直流电缆所产生的损耗降低67.7%。设计了限功率控制,在发生直流非对称故障期间通过低速通信,可主动对风电场发出功率进行限制,防止了换流站过电流风险,提高了系统可靠性。最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析对所提拓扑及其控制策略进行了可行性验证。

超声引导复合式冷热消融系统治疗Hepa1-6瘤鼠的疗效及免疫效应

目的探讨超声引导复合式冷热消融系统治疗Hepa1-6瘤鼠的疗效及免疫效应。方法选取健康C57BL/6J小鼠建立肝癌Hepa1-6小鼠移植瘤模型。将40只Hepa1-6荷瘤小鼠随机分为4组:空白对照组、假手术组、外科手术组及复合式冷热消融治疗组,10只/组。分别于治疗前及治疗后1、2、3、4周,采用超声评估各治疗组荷瘤小鼠皮下肿瘤体积变化,采用血流式细胞术检测检查各组小鼠外周血CD4+、CD8+T淋巴细胞数百分比。于治疗2周后随机处死各治疗组小鼠各3只,并对治疗后病灶行HE染色病理检查及免疫组化检测组织CD4+、CD8+细胞光密度值。结果空白对照组及假手术组各时间点的肿瘤组织逐渐增大,但两者差异无统计学意义(P>0.05);与空白对照组及假手术组相比,复合式冷热消融组肿瘤体积在治疗后各时间点肿瘤逐渐缩小,差异有统计学意义(P<0.05)。复合式冷热消融治疗组术后与术前比较,术后各时间点血清CD4+T、CD8+T细胞水平均升高,明显高于空白对照组、假手术组、外科手术组(P<0.05)。冷冻治疗组血清CD4+T、CD8+T细胞水平在治疗后3周出现峰值,随后出现下降。与对照组及假手术组相比,冷冻治疗组在治疗后2周肿瘤组织CD4+、CD8+细胞明显增多,差异有统计学意义(P<0.05)。结论超声引导复合式冷热消融系统治疗Hepa1-6瘤鼠具有很好的治疗疗效,同时还能够激活免疫系统,增强机体的抗肿瘤免疫效应。

考虑参数空间差异的复合式滑坡推力计算分析

由于复合式滑坡不同滑区同一岩土计算参数数值存在差异性,导致滑坡推力大小判别难度加大。根据复合式滑坡破坏模式,概化构建滑坡地质模型,在此基础上建立滑坡物理力学模型,并对各区参数进行理论分析。根据滑坡失稳特征以及前人对复合式滑坡演化阶段划分的研究,将滑坡演化过程划分为前后裂隙开裂、前后滑带局部软化、前后滑带扩展、中部滑带软化、边坡整体失稳5个阶段,基于传递系数法和静力平衡条件构建不同演化阶段下的滑坡推力计算式。以汉巴南铁路某复合式滑坡为例,揭示了滑坡推力随水平距离增加的变化规律,并将计算结果与不考虑不同滑区同一岩土计算参数数值差异得出的计算结果进行对比分析。研究结果表明:1)在计算复合式滑坡推力时,考虑不同滑区同一岩土计算参数数值差异性的影响,其计算结果更加准确,规避因单一取值而导致计算推力不合理等问题。2)根据复合式滑坡不同演化阶段下的推力变化规律,在滑坡初期应以推移区和牵引区加固为主,当中部锁固区开始滑动,应以中部锁固区加固为主,同时也要加强推移区和牵引区的加固。3)在识别复合式滑坡演化阶段的基础上,根据此阶段构建的滑坡推力计算式得出推力空间变化规律,从而可提出较为合理的防治措施。

复合式教学法在“遗传学”教学中的应用与实践

“遗传学”是现代生命科学的核心课程,由于学科发展迅速、技术不断进步、知识更新快,传统的授课模式在教学内容、教学方法等方面均存在诸多不足。总结了遗传学教学过程中存在的问题,积极优化教学内容,采用复合式教学法,即启发式、问题式、案例式、科研融入等多种形式针对不同内容选用适合的教学方法,以及科研与教学的有机结合,围绕教材的重点、难点和关键问题,引导学生独立思考。此教学模式充分调动了学生学习遗传学的自主能动性,激发学生的学习兴趣,培养了学生自学、实践和创新能力,提升了学生农业振兴的使命感,取得了良好的教学效果。

个性化复合式小梁切除术和术后强化管理在青光眼中的临床应用

目的探索在临床上采用个性化复合式小梁切除术治疗青光眼及术后强化管理的有效性和安全性。方法回顾性病例研究。收集2020年1月至2022年10月在铜陵市人民医院眼科住院的青光眼患者63例(66只眼),均实施个性化复合式小梁切除术,术后给予强化管理,观察及对比术前术后视力、眼压、前房、滤过泡情况及并发症情况。结果术后随访至少3个月,术后1周、1个月、3个月视力与术前比较均有提升,差异均具有统计学意义(均P<0.05),术后1 d、1周、1个月、3个月眼压均较术前降低,差异均有统计学意义(均P<0.05),66只眼有55只眼视力提高,占83.33%,59只眼保持功能性滤过泡,眼压控制良好,占89.39%,有10只眼浅前房,占15.15%,术后均无严重并发症。结论青光眼患者采用个性化复合式小梁切除术及术后强化管理,效果确切,并发症少,可操作性强,成本低,推荐地市级及基层医院临床广泛开展。

基于超声信号的纵横复合式陶瓷膜板内部缺陷检测系统研究

针对陶瓷膜板内部缺陷检测的全覆盖扫查问题,设计了一种基于超声信号的纵横复合式陶瓷膜板内部缺陷检测系统.该系统主要由超声采集模块和超声检测模块两部分组成.超声采集模块通过控制器、驱动器和滚珠丝杠之间相互配合,控制超声探伤仪进行纵横复合运动,实现对陶瓷膜板的全覆盖扫查;超声检测模块通过计算机和可视化软件界面,实现对超声采集模块的控制,同时能够对超声信号进行分析和处理.最后,通过在陶瓷膜板试件上进行测试,结果表明:该系统通过基于超声信号的纵横复合式扫查,实现了对陶瓷膜板内部缺陷的全覆盖扫查,相较于传统人工扫查的方式,缺陷覆盖率提高了14.93%,效率提高了41.8%,保证了陶瓷膜板内部缺陷数据的完整性及效率,具有良好的工程应用价值.

理论与实践一体化教学复合式成绩评价体系及熵权法应用研究

为实现一流人才培养目标,开展线上线下混合式教学、理论与实践一体化教学改革是行之有效的方法。为了与这种教学模式的转变相适应,学生成绩评价方法也要随之进行改革。依据水利水电工程专业重点课程中理论与实践并重的特点,设计了一套学生成绩评价指标体系。在主观权的基础上,引入了熵权法客观赋权,提出了一种学生成绩评价方法。结合具体课程应用研究表明,与传统方法相比,这种成绩评价方法能客观地反映学生的平时学习情况和最终学习效果,也能促进学生重视理论与实践的有机结合。

基于ANSYS的复合式磁阻电机温度场分析

复合式磁阻电机用于某核电厂控制棒驱动机构,要求该电机具有较高的可靠性和较长的寿命。对电机最严酷运行工况下的发热及其分布进行分析,计算出了电机损耗。利用SolidWorks软件建立电机简化模型,基于ANSYS软件进行电机的温度场分析,得出计算结果:在最严酷运行工况下,主轴电机定子线圈最高温度为114℃,温升64 K,满足温升限值80 K的要求。为验证温度场分析的正确性,对试验样机进行温升试验,主轴电机温升值为60.3 K,与温升计算结果较为接近,该分析和试验结果为复合式磁阻电机的设计提供了支撑,初步预判了电机运行的可靠性和安全性。

复合式支挡在路基灾毁治理中的应用

为有效预防公路工程建设中的路基灾毁,结合某公路路段实际情况,基于路基工程地质条件,通过多方案对比选择抗滑桩板墙+土工格栅的复合式支挡方案,并对该复合式支挡施工方法进行了深入分析,提出具体施工方法及施工中可能出现的问题和相应的解决对策。实时监测数据表明,该路段复合式支挡措施合理可行,能有效预防路基灾毁发生。

复合式小梁切除术联合眼球按摩治疗青光眼的临床分析

探究确诊青光眼并进行复合式小梁切除术者联合眼球按摩治疗的作用。方法 疾病青光眼,例数80例,最早2020年1月入院,最晚2022年12月入院,组别有2。两组均配合完成复合式小梁切除术,手术均成功,其中不进行眼球按摩治疗的40例是对照组,其中进行眼球按摩治疗的40例是观察组。结果 并发症是一(P<0.05);术后1月及3月眼压、视力比(P<0.05)。结论 确诊青光眼后,首选复合式小梁切除术,术后联合眼球按摩治疗,有利于并发症减少,眼压及视力水平改善,可提高治疗效益。

复合式机器人接触式测量站位规划方法

在航空各部件的大空间测量中,针对人工测量工作强度大、检测精度不稳定、检测效率低等问题,提出基于全向移动复合式机器人的接触式测量机器人站位规划方法。首先进行机器人D-H参数建立以及关节转角求解,构建测量可达性约束模型,分析工具末端对机器人工作空间以及T-Mac与激光跟踪仪之间激光可达性的影响;然后针对最大工作限位和关节转角限位约束对大部件轴向以及径向进行机器人站位规划算法流程开发,保证测量特征点处于机器人工作限位内;最后基于AnyCAD几何引擎在三维虚拟环境中进行CAD模型测量特征点提取、站位规划、测量仿真。通过实例仿真试验对规划结果进行验证及评价,证明了站位规划算法可保证全部测量点的机器人可达性与激光可达性。

不同负荷的复合式训练对男子柔道运动员下肢最大肌力、爆发力和专项体能测试指标的影响

目的:观察基于力-速曲线设计的6周不同负荷的复合式训练对男子柔道运动员运动表现(下肢最大肌力、爆发力和专项体能测试)的影响。方法:以北京男子柔道队20名运动员为受试对象,随机分为实验Ⅰ组(n=7)、实验Ⅱ组(n=7)和对照组(n=6)。实验Ⅰ组的干预方案为5组75%1RM深蹲(20%速度损失阈值)结合30%1RM负重蹲跳5次;实验Ⅱ组的干预方案为5组90%1RM深蹲(20%速度损失阈值)结合自重蹲跳5次(PVC杆);对照组不接受实验干预,按照实验组相同时间进行队伍的常规力量训练,并随队测试。实验干预持续6周,每周进行2次训练,期间除干预训练不同,其他柔道专项训练均全队统一进行。在干预前、中、后分别进行深蹲1RM测试、纵跳测试(CMJ、SJ)。干预前、后进行专项体能测试,对比分析训练效果。结果:1)6周干预后,组内比较结果显示,实验Ⅰ组和实验Ⅱ组在深蹲1RM、纵跳和专项体能测试上均显著提高(P<0.05),对照组在纵跳测试上显著提高(P<0.05),但在专项体能测试和深蹲1RM上未出现显著性变化(P>0.05)。2)6周实验干预后,组间比较结果显示,实验Ⅰ组和实验Ⅱ组的深蹲1RM测试成绩显著高于对照组(P<0.05),实验Ⅰ组与实验Ⅱ组之间未出现显著性变化(P>0.05)。纵跳高度(CMJ和SJ)在3组之间未出现显著性变化(P>0.05)。实验Ⅱ组的专项体能测试成绩显著优于对照组(P<0.05),其他组别之间未出现显著性变化(P>0.05)。结论:1)两种不同负荷的复合式训练均可提升柔道运动员下肢最大肌力和爆发力,同时在专项体能测试上有较高的迁移效果,而常规力量训练在下肢最大肌力、爆发力和专项体能测试的迁移效果不明显。2)两种不同负荷的复合式训练对柔道运动员运动表现(下肢最大肌力、爆发力和专项体能测试)的影响差异较小,90%1RM深蹲结合自重蹲跳的复合式训练在下肢最大肌力、爆发力和专项体能测试的改善幅度上略优于75%1RM深蹲结合30%1RM负重蹲跳的复合式训练。

真空干泵用永磁-磁阻复合式同步电机设计与分析

针对真空干泵用驱动电机在真空环境中转子散热难的问题,设计了一种混合励磁永磁-磁阻复合式同步电机。该电机转子永磁体励磁结构由钕铁硼与铁氧体两种磁体组成,旨在改变永磁体的排布方式,降低电机的损耗。首先,构建电机转子的拓扑结构,并设计两种方案来研究永磁体的排列方式对电机性能的影响;其次,分析转子参数对电机空载反电动势和电磁转矩的影响,并对电机转子的尺寸进行调整;然后,对比两种方案的损耗大小,选择损耗更低的电机方案;最后,通过有限元计算对目标电机进行了温度场分析,结果表明,所设计方案的电机温度分布合理,因此通过改变永磁体的排布方式能有效提升电机效率,降低电机损耗,确保电机稳定运行。

复合式衬砌隧道模型试验及其承载特性研究

中国山岭隧道常采用复合式衬砌支护,探究复合式衬砌的承载特性对矿山法隧道支护设计具有重要意义。设计了大型隧道结构模型试验系统,开展了毛洞、喷锚组合支护和复合式衬砌支护的大尺寸隧道模型试验,通过监测隧道破坏全过程,分析不同支护形式下隧道的破坏模式和支护结构受力特征,揭示了复合式衬砌的承载特性。结果表明:复合式衬砌支护较喷锚组合支护相比设计承载力提高了33.3%;两种支护形式下,围岩可承受约60%~75%的外荷载,施加二次衬砌后,二次衬砌可分担约15%~80%的围岩压力;喷锚组合支护较复合式衬砌相比能更好的发挥锚杆的效果。

刚柔复合式路面轮后拉剪区域疲劳破坏规律研究

为研究沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面(CRCP)推移病害产生机理,利用弹性层状体系对复合式路面结构进行建模,并使用路段实测数据对模型层间黏结状态进行校准。在层间力学行为分析中发现水平力系数为1时,轮后存在拉剪区域,拉剪区域的出现可能导致该区域先于最大层间剪应力位置破坏。结合相关试验数据分析表明:同样在水平力系数为1的情况下,常温标准轴载作用下不会导致最大拉应力位置先于最大剪应力位置破坏;而在高温超载作用下,最大剪应力位置疲劳寿命相较常温标准轴载降低,最大拉应力位置层间失去黏结,荷载产生的剪应力将导致层间直接破坏。在实际路面调查中,在长大纵坡+弯道处发现U形裂缝,严重时AC面层大面积脱落。

基于响应面法的隧道复合式路面力学响应分析

为揭示移动荷载作用下公路隧道复合式路面结构力学响应,通过现场试验与有限元法相结合及模型精度验证的手段,基于响应面试验设计方法分析有仰拱和无仰拱的隧道复合式路面力学响应。结果表明,无论有仰拱,还是无仰拱,轴载对各项力学指标的影响最大,混凝土基层厚度对各项力学指标的影响较小,水平荷载对混凝土面板板底拉应力和沥青面层层间剪应力的影响较大、对沥青面层层底拉应变影响较小;无仰拱时围岩模量对各项力学指标的影响大于有仰拱;有仰拱时混凝土面层厚度对沥青面层层底拉应变的影响大于沥青面层厚度,混凝土面层厚度对沥青面层层间剪应力的影响大于基层厚度,无仰拱时影响相反;有仰拱隧道复合式路面结构轴载换算系数得到混凝土面层设计轴次是现行规范的1.8倍,无仰拱是1.3倍;有仰拱、无仰拱时混凝土面层疲劳寿命分别比设计轴载大17和8个数量级,沥青面层疲劳寿命均比设计轴载大1个数量级。研究结果可为隧道复合式路面结构设计研究提供参考。