带槽扩展层静音钢轨理论与试验研究

降低轮轨噪音的有效方法之一是增加钢轨阻尼,增加钢轨阻尼能抑制钢轨振动,进而降低钢轨辐射噪音。基于此,提出一种带槽扩展层静音钢轨。与传统静音钢轨不同,在钢轨和阻尼层之间增加一层带槽扩展层。它可以扩大阻尼层剪切变形,从而很大程度提高阻尼层耗能能力。通过大量数值仿真实验得出该结构最佳材料参数和结构参数组合,并制作出其实物原型,进行实验测试。测试结果表明:带槽扩展层约束静音钢轨在垂向激励下噪声声辐射声压级能降低8.2dB(A),横向激励下噪声声辐射声压级能降低9.4dB(A)。

新型带槽扩展层约束阻尼梁结构的建模与仿真

在普通约束阻尼梁结构的基础上提出了一种新的带槽扩展层约束阻尼梁,扩大了阻尼层到基层的距离。另外由于带槽扩展层的剪切刚度可视为无穷大,对原结构的弯曲刚度没有大的影响,并且大大增加了阻尼层的剪切变形,因此极大地增加了阻尼层的剪切耗能量。笔者用工程中常用的有限元法以及ANSYS建立了梁结构的振动模型,得到了梁的谐频响应曲线,并用ANSYS进行了模态分析,利用模态应变能法求解了普通约束阻尼结构和此种新型带槽扩展约束阻尼结构的结构损耗因子,初步验证了此种新结构良好的减振效果。

基于模式扩展层结构的980 nm小发散角半导体激光器模拟研究

为了获得小垂直发散角和较低阈值电流密度,本文设计了一种基于模式扩展层结构的980 nm In-GaAs/GaAs/AlGaAs单量子阱激光器新型结构。通过Crosslight软件模拟优化,研究了模式扩展层和低折射率层对激光器的垂直发散角及阈值电流密度的影响。当激光器垂直发散角为17?时,激光器阈值电流密度为257 A/cm2。垂直发散角最小可以达到15?左右,阈值电流密度为494 A/cm2。

论主语使核心层情景体在扩展层和小句层所发生的改变

在某些条件下主语会使核心层情景体在扩展层和小句层发生改变,具体为:复数主语使核心层具有[-持续]语义特征的情景体在扩展层和小句层变化为持续的情景;"光杆"复数名词主语和物质名词主语使核心层具有[+终结]特征的情景体在扩展层和小句层变化为具有[-终结]特征的"活动";持续性主语使核心层具有[+动态]、[-持续]、[+终结]语义特征的成就情景体在扩展层和小句层变化为持续的情景;非持续性主语使核心层具有[+持续]特征的情景体在扩展层和小句层变化为非持续性情景,等等。

采用多级变速法生长AlGaAs电流扩展层的850nm红外发光二极管

对采用多级变速法生长AlGaAs电流扩展层的850nm红外发光二极管进行了研究。研究发现,采用多级变速法生长n型Al0.25Ga0.75As电流扩展层有助于改善外延层表面形貌和后续外延层的晶体质量,从而减小850nm红外发光二极管的漏电流及串联电阻。此外,采用多级变速法生长n型Al0.25Ga0.75As电流扩展层还可以避免在多量子阱(MQW)有源区中形成非辐射复合中心,从而提高850nm红外发光二极管的亮度和寿命。

煤岩复合体水力压裂裂缝穿层扩展实验研究

为进一步研究煤岩复合体水力压裂过程中裂缝的穿层扩展规律,开展了真三轴煤岩复合体水力压裂实验,通过改变应力差、压裂管的布置方向及注水点位置来比较裂缝的扩展效果和起裂难度。研究结果表明:水压裂缝的扩展方向受制于最大主应力,当最大水平主应力与最大垂直应力接近时,裂缝沿应力的合力方向扩展;应力差的增大有利于水压裂缝的穿层扩展,且穿层后的扩展距离增大,而对初始起裂压力和时间的影响较小;裂缝由岩层扩展进入煤层后,压裂压力会出现骤降与二次抬升,多数声发射事件位于煤层;若穿层失败,压力表现为持续波动。此外,在岩层中以垂直于交界面的方向布置压裂管,注水起裂点设在岩层中起裂难度较低,且穿层扩展后在煤层中形成的裂缝渗流通道较为完整,为工程中煤层增渗与顶板致裂卸压的应用提供理论基础。

陆相页岩储层水力裂缝穿层扩展规律

陆相页岩储层垂向非均质性强,层间岩性与应力差异大,层间弱界面发育,水力裂缝穿层扩展困难,导致压裂改造效果不佳。基于有限元+黏聚力单元法建立了陆相页岩水力裂缝穿层扩展流固耦合模型,与解析解和室内实验结果对比验证了模型的准确性。基于此模型,采用单因素和正交实验分析法开展算例研究,揭示了各项地质与工程参数对陆相页岩储层水力裂缝穿层扩展行为的控制机理与影响规律。研究结果表明,层间界面剪切滑移改变水力裂缝垂向扩展路径,限制缝高增长;水力裂缝宽度较大,削弱缝高扩展能力。高层间界面胶结强度、高垂向应力差、低层间应力差、低抗拉强度差、低弹性模量差、高压裂液黏度、高注入排量,有利于水力裂缝实现穿层扩展,各因素影响程度的主次顺序为层间界面胶结强度>层间应力差/抗拉强度差>压裂液黏度/注入排量>垂向应力差>弹性模量差。研究成果进一步完善了陆相页岩储层水力压裂穿层扩展基础理论,为陆相页岩储层水力压裂选井、选层和施工方案优化设计提供了理论依据。

页岩层理弱面对裂缝穿层扩展的影响数值模拟研究

层理弱面是影响页岩油气水力裂缝穿层扩展的关键因素之一,而层理弱面强度主要由黏结强度、内摩擦角以及抗张强度决定。为探究层理弱面对水力裂缝穿层扩展的影响机理,基于三维块体离散元法建立了含层理弱面页岩压裂数值模型,研究了黏结强度、抗张强度以及内摩擦角对水力裂缝穿层和裂缝扩展形态的影响。数值模拟结果表明:层理黏结强度对水力裂缝穿层扩展存在显著影响,黏结强度较低时水力裂缝主要为横向扩展,并伴随着较大的层理激活程度;而高黏结强度下水力裂缝穿层能力较强,主要呈近圆形扩展;层理激活主要为剪切破坏,即层理抗张强度对水力裂缝扩展无明显影响,在实际工程中可忽略不计;水力裂缝的穿层能力随内摩擦角的增大而增强,在低内摩擦角下水力裂缝易沿层理扩展。

砂泥岩互层水力压裂裂缝穿层扩展影响因素数值模拟

砂泥岩互层储集层压裂改造难度大,研究水力压裂裂缝穿层扩展影响因素有利于优化施工参数,提高储集层纵向动用程度。水力压裂裂缝穿层扩展主要受层间岩石力学和地层应力差异及工程参数的影响,利用ABAQUS软件嵌入水力压裂裂缝与层界面的内聚力单元,研究压裂液排量、压裂液黏度、泥岩与砂岩弹性模量之比、抗拉强度和地层应力差对裂缝垂向扩展的影响。结果表明:界面裂缝阻碍主裂缝穿层扩展,但有利于降低水力压裂裂缝延伸压力,促进缝网的形成;压裂液高排量和低黏度可促进裂缝穿层扩展,也会加快界面裂缝的开启;当泥岩与砂岩弹性模量之比小于0.6时,泥岩隔层的遮挡作用明显,水力压裂裂缝主要以“工”字型为主,穿层能力较弱;地层应力差大于泥岩与砂岩抗拉强度之差时,裂缝的垂向扩展能力较强,可作为水力压裂裂缝穿层的初步判断条件。

带有模式扩展层的小发散角激光器模拟研究

模拟了带有模式扩展层的半导体激光器,研究了中心波导层、扩展波导层和内限制层对激光器性能的影响。经过优化获得了一个条宽为50μm,远场发散角为23°,阈值电流为117.8mA,限制因子为2.37%的激光器。远场发散角最小可达到18°,此时阈值电流为200.9mA。与普通结构比较,优化后的结构远场垂直发散角减小了20°左右,阈值电流并没有明显增加,模拟计算表明模式扩展层没有降低激光器的电学和温度稳定特性。

扩展隐层的误差反传网络训练算法研究

为提高神经网络的预测精度,对现有的误差反传网络训练算法进行了改进。对三层误差反传网络进行了结构扩展,在训练过的三层网络中,动态增加一个具有线性激活函数的辅助隐层,形成一种新的网络扩展模型。用改进的蚁群算法对新增权值参数进行训练,着重阐述算法的实现过程及算法分析。最后,设计了一组催化剂活性预测实验,对算法改进前后的预测能力及训练误差进行了对比。结果表明,采用该模型及训练算法,可以在不影响网络表达能力的基础上提高网络的训练精度及预测精度,改善了网络的泛化能力。

轴压层合结构脱层屈曲及其扩展研究进展

脱层及其进一步扩展可以降低层合结构的强度．首先简单介绍了脱层的一般概念、起因及其分类．从一维脱层、二维脱层和柱壳脱层三个方面介绍了脱层问题的研究概况．指出拉弯耦合和横向剪切效应对脱层结构的屈曲载荷和后屈曲特性影响很大；对于不同的材料特性和尺寸比率，脱层结构的屈曲模态和最终承载能力也不同．

轮胎结构中层间裂纹扩展过程的数值模拟

轮胎是一个十分复杂的橡胶基复合材料结构,在使用过程中常常发生层间脱层破坏。提出了一种新的复合材料结构中层间脱层裂纹扩展模型,并利用Irwin的虚拟裂纹闭合技术和有限元分析技术对轮胎结构带束层中的层间脱层裂纹扩展过程进行了数值模拟。结果表明,提出的模型能够比较真实地揭示复杂复合材料结构层间脱层裂纹扩展复杂性的特点。

不同施肥处理对地菍早期冠层扩展速度的影响

采取正交施肥试验设计研究不同施肥处理对地菍（Melastoma dodecandrum）植株生长早期冠层扩展速度的影响。结果表明,不同施肥量及其配比对地菍单株冠层覆盖面积的扩展速度具有显著影响,而对单株叶面积指数影响不显著;在中等肥力的熟化红土上,种子繁殖的植株在幼苗移栽返青后的3个月内N、P2O5、K2O的最佳配合施用量为5.412、3.513和2.451 g/株,80 d内冠层覆盖面积扩展了5.66~5.91倍。

一种简单的BP网络隐层扩展模型及其训练算法研究

为了提高神经网络的预测精度,设计一种动态扩展BP网络隐层的方法,在训练过的BP网络上动态增加一个具有线性激活函数的隐层,用改进的蚁群算法对新增权值进行训练,着重对算法的实现过程及算法分析进行论述。设计了算法改进前后用BP网络对催化剂活性进行预测的对比实验,结果表明,采用该模型及训练算法,可在不影响网络表达能力的基础上提高网络的训练精度及网络的泛化能力。

外部压力作用下复合材料层合圆柱壳的脱层扩展分析

含脱层的层合圆柱壳在承受外部压力作用时,容易发生脱层扩展,进而引起结构失效.基于可动边界变分原理并考虑脱层间的接触效应对圆柱壳在外部压力作用下的脱层扩展进行了分析,同时应用Griffith准则,导出了脱层前缘各点处的能量释放率表达式,且以轴对称脱层层合圆柱壳为例进行了数值计算,讨论了脱层大小、脱层深度、几何尺寸、材料性质及纤维铺层方式等因素对脱层扩展的影响.

复合材料层合梁在横向线载荷下的脱层扩展

基于可动边界变分原理对层合梁脱层扩展进行了分析;考虑了脱层间的接触效应,建立了层合梁在横向线载荷作用下的非线性控制微分方程及相应的定解条件;应用Griffith准则导出了脱层前缘各点处的能量释放率表达式;通过算例讨论了脱层长度、脱层深度、几何尺寸、材料性质等因素对脱层扩展的影响。研究表明:脱层越长、越深、横向载荷越大,脱层越容易扩展;梁的长高比L/h及材料的E11/E22越大,脱层越不易发生扩展。

湿热条件下具脱层压电层合梁的后屈曲及脱层扩展分析

考虑湿热条件、横向剪切变形、几何非线性和压电效应的影响,建立具脱层压电层合梁的本构关系和非线性平衡微分方程,采用有限差分法和迭代法对问题进行求解;在此基础上,应用Griffith准则,导出了脱层前缘处的能量释放率表达式,讨论了不同因素对压电层合梁后屈曲性能和脱层扩展的影响.