高β值的多层屈曲约束支撑钢框架结构设计层剪力分布研究

为了研究多层屈曲约束支撑钢框架(Buckling Restrained Braced Frame,简称BRBF)在屈曲约束支撑(Buckling Restrained Brace,简称BRB)分担率β值较高时,层剪力的优化分布,对β值约为0.9的框架振动模型(MF)和质点系振动模型(MS-0、MS-1和MS-2)进行弹塑性时程分析,研究其层剪力、层间位移角、最大倾覆弯矩及支撑固定柱的地震响应。研究结果如下:β值较高时,MF层响应值,中低楼层与质点系振动模型吻合较好,上部楼层接近质点系振动模型MS-1和MS-2。采用静力推倒法进行抗震设计时,修正底部剪力法的F1i和F2i模型分析结果与实际情况更吻合。用底部剪力法设计高β值的BRBF,存在结构柱的地震静力等效值被低估的可能性,有一定程度的安全隐患。在强震作用下,第2振型卓越,上部楼层层反应值较大。

公路沥青路面厚度计算中的设计层位合理确定

分析了路面厚度确定的主要影响因素,应用现行设计规范提出的路面厚度计算理论和方法,通过实例计算并根据计算结果的分析,提出路面厚度计算中拟定设计层的合理方法·认为路面厚度随土基回弹模量的增大而减薄,应加强路基压实,改善路基力学性能,对减薄路面厚度有明显效果·当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时,应拟定面层、底基层厚度,以半刚性基层为设计层才能得到合理的路面结构厚度·

电、热、力仿真研究平滑铝护套高压XLPE电缆缓冲层设计

平滑铝护套电缆可有效规避皱纹铝护套电缆缓冲层缺陷,但目前国内对其缓冲层结构设计最优参数尚不明确。通过对绝缘膨胀进行计算、试验验证及公式修正,研究平滑铝护套电缆绝缘膨胀及间隙设计;建立平滑铝护套电缆仿真模型,分析有无空气间隙对电场分布的影响,以及不同缓冲层厚度对平滑铝护套电缆温度、热应力分布的影响;建立平滑铝护套电缆简化结构四点弯曲仿真模型,研究在重力作用下其机械应力分布。结果表明:综合重力、绝缘膨胀等因素,220 kV 1200 mm^(2)平滑铝护套电缆缓冲层和铝套之间的负间隙大小建议设计为1.3~1.6 mm。在平滑铝护套电缆缓冲层设计时,应在满足绝缘热膨胀的同时尽可能减薄缓冲层的厚度,提高电缆载流量,避免铝护套承受过大的热应力。

基于B^(*)-树的连续微流控生物芯片流层物理设计方法

作为连续微流控生物芯片设计中的关键步骤,流层物理设计是一个复杂的多目标优化问题,传统方法通常将其分为布局和布线2个阶段。为弥补这2个阶段之间的交互不足,提出了一种基于B^(*)-树的流层物理设计方法,以提高解的质量和求解效率。在布局阶段,采用Memetic算法更高效地搜索解空间。在布线阶段,使用考虑通道顺序的基于协商的算法,同时将布线信息反馈给布局阶段,以调整布局并减少拥挤区域和通道交叉。实验结果表明,与现有算法相比,所提算法在芯片面积、通道总长度以及通道交叉数量等方面取得了更优的效果。

基于粒子群-细菌觅食混合优化算法的汽车碳纤维复合材料地板铺层设计

为提高白车身地板复合材料铺层优化设计的精度、效率及结构轻量化水平,提出了一种碳纤维复合材料地板铺层优化设计方法。首先建立了白车身有限元模型并验证了其有效性,然后通过力学性能测试获取了碳纤维复合材料的参数,并进行了地板铺层的概念设计和建模。接着,采用连续变量优化设计方法确定了地板的铺层厚度、铺块形状和铺层层数,并使用离散化圆整策略获得了各铺向角的离散铺层层数。优化结果表明,所提出的粒子群-细菌觅食混合优化(PSO-BFO)算法对地板质量、静态弯曲刚度和白车身轻量化系数的改善率分别为34.4%、6.0%和5.3%。

碳/玻混杂纤维复合材料自行车前叉的铺层设计及耐疲劳验证

与传统金属材料相比,混杂纤维复合材料具有轻质高强、耐疲劳和抗冲击韧性好等优点。为了得到既满足力学要求又节约成本的较优性能的前叉,通过有限元分析对碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料的自行车前叉进行铺层优化设计。自行车前叉分为叉身和立管,在不改变材料铺层角度和厚度的前提下,分别改变叉身和立管的层间混杂比和铺层材料(碳纤维预浸布/玻璃纤维预浸布)顺序,计算前叉在服役状态下的力学性能。通过对比材料最大应力值以及材料成本,获得该条件下最优的前叉设计。结果表明:混杂复合材料叉身的最内层材料应该用玻璃纤维铺设。当自行车前叉叉身混杂比为1∶2,铺层顺序为[G_(3)CGC];自行车前叉立管混杂比为3∶13,铺层顺序为[GCG12C2]时,所得碳/玻混杂复合材料前叉方案为最优铺层设计。5万次加速疲劳测试实验表明:采用优化后的铺层方案制备复合材料自行车前叉,可以满足前叉的耐疲劳性要求。

复合材料层压板结构铺层设计的三级优化方法

针对复合材料层压板结构的铺层设计,提出了一种三级优化方法。第一级,进行结构区域划分并建立初始层压板,通过刚度简化消除初始铺层顺序对优化设计的影响,以强度、刚度、稳定性等约束下重量最小为目标,优化各区域的铺层厚度。第二级,为满足相邻区域铺层连续的工艺要求,采用共享铺层组进行铺层整合,并优化各铺层组内的铺层顺序,进一步增大结构刚度。第三级,优化确定所有共享铺层组中每个单一铺层的保留或去除,在强度、刚度、稳定性等约束下,得到结构最优重量。算例表明,本文所提铺层设计的三级优化方法具有一定的有效性,且对复合材料机翼这样的复杂结构具有良好的适用性。

软土厚度不均匀地段CFG桩褥垫层厚度设计

褥垫层作为CFG桩软土加固技术的组成部分之一,其厚度的设计可以有效保证CFG桩技术的加固效果,在实际应用CFG桩技术时,常受到工程所在地的软土分布情况影响,通过分析桩体的应力扩散厚度以及桩体刺入褥垫层的厚度,计算褥垫层的设计厚度,通过实际软土厚度不均匀的桥梁工程案例进行验证,利用监测和模拟的方法,根据沉降量的变化情况反映最佳的CFG桩褥垫层厚度,经对比可知,最佳的CFG桩褥垫层厚度约为0.5 m,计算的褥垫层设计厚度为0.48 m,两者相较误差较小,通过计算得到褥垫层厚度可满足使用要求。

转换层设计在建筑结构设计中的应用探讨

随着城市化进程的加速以及土地资源日益紧张,现代建筑正在向着高层化和复杂化方向迅猛发展。转换层作为连接不同功能区域与各种各样、形态各异之结构类型的关键环节,在现代建筑中扮演着重要角色。本文深入探讨了转换层设计在整个建筑结构中的广泛应用,同时详细分析了其独特功能、具体结构形式、多样性应用实践以及关键考虑因素等内容。通过定制化设计方案优化整体结构性能,并严格控制施工质量及利用创新技术,同时必须遵循抗震规范,加强质量监控以兼顾经济性和可持续性,以期提升整体建筑的综合性能。

单层单元式内幕墙和PTFE网格膜外幕墙设计——以卡塔尔Al Jaber双子塔项目为例

在幕墙技术迅速发展的今天,幕墙的设计创新层出不穷,在其众多创新中,单层单元式内幕墙和PTFE网格膜外幕墙在满足建筑内饰外观要求的情况下,缩短了立柱的计算长度,降低了重量,节省了造价。文章以卡塔尔Al Jaber双子塔项目为例,分析了单层单元式内幕墙设计内容,包括结构设计特点、节能设计特点、幕墙构造措施和材料选择,同时对PTFE网格膜外幕墙设计进行了具体研究,包括设计结构及材料选择、设计步骤、设计工具和设备。通过此研究,旨在推动幕墙设计朝着更为先进和现代化的方向发展。

基于跨层设计的无线网络通信多媒体传输技术研究

针对无线网络通信在数据分组传送阶段存在的通信冗余问题,文章提出一种新颖的网络编码和跨层设计相结合的高效路由算法,以根据各种服务质量约束混合网络吞吐量,例如:无线多播速率、无线链路容量、能量供应和网络寿命。具体而言,本研究开发了一种基于NC的启发式链路控制路由树算法,以减少所需的中间节点的数量。该算法通过新颖的跨层设计,有利于优化无线组播速率、无线链路数据流、能量供应和节点寿命。设计实验对提出的算法进行验证,结果表明,所提出的方案可以较为明显地提高整个无线传感器网络的通信性能。

机载宽温条件下反射镜组件与粘接层设计

在机载宽温且反射镜镀膜温度较高的条件下,针对传统反射镜镶嵌件粘接工艺导致反射镜粘接失效、铟钢镶嵌件和反射镜线胀系数差异导致宽温下反射镜面型急剧下降的问题,提出了一种反射镜加工镀膜后再粘接镶嵌件的方法,并对其胶层参数进行研究。采用硅橡胶作为主粘接剂粘接反射镜与镶嵌件,利用硅橡胶固化后良好的弹性缓解支撑件热变形对反射镜面型的影响。通过多目标优化选取合适的硅橡胶粘接厚度1.1 mm,硅橡胶宽度7.2 mm,环氧胶厚度0.022 mm。仿真结果显示在重力及温度变化为-40℃时(初始温度为20℃),反射镜面型精度RMS值为25.91 nm,镜组模态一阶频率为242 Hz。最终面型检测RMS值为15.8 nm,结构谐振频率为213 Hz。试验结果显示,此方案使反射镜组件适用于大温差条件下工作,其结构和粘接层设计能够满足机载宽温和振动条件下的使用要求。

连续微流控生物芯片下一种多阶段启发式的流层物理协同设计算法

为了提高连续微流控生物芯片(CFMBs)中的流层物理协同设计质量和效率,该文分3阶段实现布局布线协同设计。(1)布局预处理阶段:通过提出的逻辑布局和组件方向布局调整方法,得到组件优异的逻辑位置和逻辑方向。(2)组件映射和包围盒间隙布局调整阶段:基于包围盒策略,把布局预处理结果映射到实际物理设计空间中,并通过包围盒间隙布局调整,获得最佳包围盒间隙。(3)收缩布局调整阶段:基于组件间的连通图关系,提出了沿流通道收缩和多图收缩两种新的布局调整方法。实验结果表明,与现有最佳的启发式算法对比,该文算法在芯片流层整体面积、流通道交叉点数和流通道总长度上分别优化20.22%,54.66%和71.62%,加速比为177.12,显著提升了设计质量和效率。

基于跨层设计的无线网络通信多媒体传输技术研究

针对无线网络通信在数据分组传送阶段存在的通信冗余问题,提出了一种新颖的网络编码和跨层设计相结合的高效路由算法,以根据各种服务质量约束混合网络吞吐量。文章开发了一种基于NC的启发式链路控制路由树算法,以减少所需的中间节点的数量。该算法通过新颖的跨层设计,有利于优化无线组播速率、无线链路数据流、能量供应和节点寿命。最后设计实验对提出的算法进行验证,结果表明,所提出的方案可以较为明显地提高整个无线传感器网络的通信性能。

高强韧仿生螺旋复合材料超结构设计与分析

随着人类航天活动的日益频繁,轨道空间环境不断恶化,提升航天器结构强度和韧性具有重要的现实意义.该文设计了具有中面对称特性的高强韧仿生螺旋复合材料超结构,开发了相应的热压制备工艺.通过准静态压痕性能测试,以荷载⁃位移曲线、峰值力、失效位移、刚度与能量吸收为关键力学指标,分别在37层与73层下对正交、准各向同性以及5°,10°,20°螺旋铺层的碳纤维增强复合材料(carbon fibre reinforced polymer,CFRP)超结构进行了性能表征,并分析了破坏模式与失效机理.研究结果表明:相较于传统铺层方法,采用对称螺旋铺层方式能够有效减小层间应力,显著提升超结构的准静态压痕性能;尤其是当螺旋角设定为10°时,超结构在峰值载荷和能量吸收方面得到了卓越的性能提升.该研究成果不仅为航天领域内高性能复合材料超结构的设计与制造提供了理论支持,同时也为其实际应用奠定了实践基础.

基于托架模型的Fibersim铺层设计方法研究

Fibersim是一款复合材料铺层设计及工业仿真专业软件,可以通过创建层压板等信息对复材零件进行定义并可以通过软件自带的导入导出接口实现铺层设计与有限元仿真之间的交互。本文利用Fibersim进行托架模型铺层设计,将设计完整的实际铺层等信息导入到仿真软件中进行有限元仿真并与基于理想铺层设计出的托架模型做对比,分析发现在模型受压时所得出的Mises应力结果图保持一致,验证了Fibersim联合仿真进行铺层设计的可靠性。对比分析了改变铺层顺序对受压托架模型的影响,结果表明,改变铺层顺序对应力结果无影响。

大粒径透水性沥青混合料加铺层设计

以某国道干线二级公路为例,根据其公路段建设、运行现状和病害实际情况,对原水泥混凝土路面既有病害进行了处治,并从交通量预测、原材料及配合比设计、加铺方案选择等方面进行沥青加铺层设计。应用结果表明,加铺沥青层后路面高程、弯沉值等参数均满足规范;沥青层厚度设计合理,设置大粒径透水性沥青混合料(Large Stone Porous Asphalt Mixes,LSPM)加铺层应力集中问题得到缓解,加铺层反射裂缝也得到较好抑制。

一种基于WFRFT的跨层低截获波形设计方法

针对变换域隐蔽通信系统,分析了加权分数傅里叶变换(Weighted Fractional Fourier Transform,WFRFT)隐蔽通信系统抗截获性能。理论分析和仿真结果表明多加权项WFRFT隐蔽通信系统存在抗检测和抗调制识别性能边界,当权重项大于4时多加权项WFRFT通信系统低截获性能不会随着加权项的增加而改善。基于此,提出了一种跨层设计的并行WFRFT隐蔽通信系统。首先采用并行多路WFRFT变换思路,从信号维度增加变换参数个数;其次利用跨层设计思想解决当前WFRFT通信系统收发端同步问题,通过接收端地址控制每路WFRFT变换参数,从空间维度增加非合作节点截获识别信号的难度。仿真结果表明,与多参数项WFRFT隐蔽通信系统相比,所提出的跨层并行WFRFT隐蔽通信系统抗检测和抗调制识别能力更加突出。

基于跨层的加权自组网路由协议的设计及实现

以优化的链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)协议为原型,为无线移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks,MANETs)设计了基于跨层的速率自适应的加权路由协议。该协议充分考察无线信道的时变性质,在路由计算过程中通过跨层信息共享节点的邻居关系及获取节点的当前发送速率,削减了协议的开销。将无线链路的速率与跳数相结合,设计了一种新的路由度量规则。仿真结果表明,提出的加权路由协议能够显著降低网络层的路由开销,提升网络吞吐量,降低端到端时延。

多媒体中WLAN技术的跨层设计分析

随着移动通信技术的快速发展,无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)技术成为人们日常生活中的重要组成部分。然而由于无线信道的不稳定性和带宽资源的有限性,如何提高多媒体传输的效率和质量成为一个重要的研究课题。跨层设计作为一种有效的解决方案,可以在不同的网络层之间进行信息交互,从而提升整个系统的性能。基于此,文章主要分析跨层设计在WLAN无线网络通信技术中的应用意义和策略,并展望未来的发展方向。