基于Bouc-Wen本构对桥墩滞回参数识别的研究

为更加深入地研究桥墩在地震作用下的滞回特性,以某四跨钢筋混凝土连续梁桥为研究主体,选用3#桥墩做低周往复数值模拟,基于Bouc-Wen本构来识别其滞回参数;再按照1:2.5的比例浇筑混凝土桥墩模型,对桥墩模型做低周往复试验,并得到该桥墩在往复荷载下的力-位移曲线,识别此曲线的形状控制等参数,将此参数带入Opensees数值模拟平台,输入实际地震作用,得出数值模拟的力-位移曲线与桥墩模型在相同地震作用下的物理试验曲线进行对比。研究结果显示,数值模拟曲线的Bouc-Wen模型参数识别效果较好;试验曲线的识别参数带入Opensees数值平台后得到的曲线与桥墩在相同地震作用下的物理试验结果相吻合。为今后相关的物理试验中减少试件浇筑提供了参考。

基于Bouc-Wen模型的肌腱-鞘结构非线性位置控制

针对肌腱-鞘结构在传递过程中存在严重摩擦、间隙滞后等非线性因素导致无法精准控制的问题,提出了一种基于BoucWen模型的非线性位置控制器。首先,根据Bouc-Wen模型对肌腱-鞘结构的迟滞进行建模;其次,在输出位置反馈的情况下,提出了一种迟滞观测器以补偿系统的非线性干扰;然后,根据迟滞观测器构建了非线性控制器以实现远端的精确位置控制。同时,还利用Lyapunov稳定性准则分析和证明了肌腱-鞘系统的稳定性和有界收敛性;此外,还考虑了远端外部干扰对系统输出的影响。最后,仿真结果表明所提控制器不仅可以显著改善肌腱-鞘结构的精确控制性能,还能有效抑制外部干扰对系统的影响。与常见的逆前馈控制相比,所提出的控制策略在正弦信号的跟踪误差方面表现出色,其峰值仅为0.011 rad,相较于常规情况下的0.251 rad,显著降低。

基于RHT本构模型的连续装药预裂爆破孔距优化研究

为解决北衙金矿在使用预裂爆破技术时整体爆破效果不佳的问题,基于RHT损伤本构模型,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件,开展了不同孔距下预裂爆破的数值模拟研究。结果表明:当预裂孔炮孔间距为120 cm时,孔间裂纹存在较为明显的分叉,且裂纹扩展范围较大;当炮孔间距为130 cm时,裂纹向四周扩展的范围减小,且炮孔周围岩石的损伤程度明显降低;当炮孔间距增加至140 cm时,相邻预裂孔连线上的裂纹仅在局部连通,无法实现孔间贯穿。上述结果说明,130 cm的炮孔间距在降低预裂爆破自身对岩体的扰动与实现有效爆破成缝之间达到了平衡。基于数值模拟试验结果开展了现场试验,爆破效果良好。研究结果可为矿山的预裂爆破设计和施工提供参考。

加载制度对具有Bouc-Wen模型特征的结构反应的影响

根据ISO和CUREE两种低周反复加载制度并采用Bouc-Wen恢复力模型计算得到不同参考位移时轻型木结构的力学性能参数,通过对结构极限强度、极限位移、刚度、耗能和强度及刚度退化的分析得到如下的一些结论：1）不同加载制度下得到的轻型木结构力学性能参数是不同的,在利用试验结果对轻型木结构房屋进行性能评价时应该考虑加载制度和参考位移的影响;2）采用ISO加载制度,参考位移为120mm时结构的极限强度和极限位移较参考位移为60mm时分别增加12%~13%和66%~68%;采用CUREE加载制度,参考位移为100mm时结构的极限强度和极限位移较参考位移为50mm时分别增加4%~6%和55%~58%;3）结构的割线刚度受参考位移的影响较小;4）参考位移对ISO加载制度下的结构耗能、强度及刚度退化影响较大,而对CUREE加载制度下的影响较小.

基于Bouc-Wen模型的桥墩滞回特性研究

选取工程中常见的桥墩作为研究对象,以OpenSees软件中常用的混凝土本构Concrete01及Concrete02,建立桥墩构件的有限元分析模型,采取低周往复加载方法对桥墩进行加载,得到桥墩的滞回曲线,然后,选用Bouc-Wen本构模型,建立同样的有限元模拟,获得滞回曲线,通过对比分析两者的滞回曲线与骨架曲线,发现Bouc-Wen本构模型能较好地表征混凝土的破坏性能。

聚氨酯泡沫注浆修复材料泡孔结构特征及抗压性能研究进展

聚氨酯泡沫(PUF)注浆修复材料以轻质高强、快凝高膨胀等优势,在基础设施修复加固领域得到了广泛的应用。抗压性能是工程修复材料十分重要的力学指标之一,而材料的微观结构对其宏观力学行为有决定性影响。近年来,国内外专家学者对PUF注浆修复材料的微观结构特性和抗压性能进行了大量研究,但尚未见到系统性总结。本文介绍了PUF注浆修复材料的定义及反应过程,综述了其微观泡孔结构特性、压缩应力-应变关系和本构模型,从宏微观角度讨论了其变形和破坏机理,总结了密度、试件尺寸、应变率和特殊环境工况对压缩性能的影响机理及规律,最后展望了PUF注浆修复材料未来的研究方向。

新型电力系统主动构网机理与技术路径

随着新一代“双高”电力系统的发展,新能源并网变换系统逐渐由随网型向构网型演变,当新能源机组集群运行时,并网情况将更加复杂。变换器的构网能力需亟待研究,同时也是电力能源转型需承担的重要使命。该文立足并网系统内外形态的全局性和传统并网变换系统性能分析的局限性,对并网变换器的主动构网支撑机理进行再揭示。首先,对虚拟同步技术与构网机理进行简要评述;其次,就集群并网系统的建模问题、多机集群并网运行时的耦合交互问题、支撑构网能力的储能配置和运行边界等3个关键技术问题,进行深入研究;最后,针对上述3个关键技术问题,进行技术路径探索和研判。该文的思路为形成适用于未来新能源集群并网运行的系统化理论和实用化方法奠定一定基础。

科技—产业—金融循环的逻辑解构与政策启示

推动科技—产业—金融良性循环是实现高水平科技自立自强和高质量发展的核心命题。在梳理科技—产业—金融循环理论源流和研究文献基础上,基于创新经济学基本原理,对科技—产业—金融循环的内在逻辑进行研究。在理论逻辑层面,研究科技—产业—金融循环的基本范畴和核心要义。在历史逻辑层面,从国际实践中提炼促进科技—产业—金融良性循环的价值匹配与互动规律,总结科技—产业—金融循环关系的新变化。在现实逻辑层面,挖掘制约我国科技—产业—金融良性循环的主要堵点与原因。基于此,面向建设金融强国,从深化改革、制度设计、资源支持、平台建设、创新服务、全球生态等方面提出启示建议。

高温高应变率下钛合金Ti6Al4V的动态力学行为及本构关系

采用分离式霍普金森压杆实验技术,研究了钛合金Ti6Al4V在温度为25~800℃、应变速率为2 000~7 000 s-1的冲击压缩下的动态力学行为和微观组织演变,分析了其力学响应的温度依赖性和应变率敏感性,构建了可准确表征材料塑性流动行为的修正Johnson-Cook模型。结果表明,Ti6Al4V具有显著的应变硬化、应变率强化、应变率增塑和温度软化效应。随着加载温度和应变率的升高,材料的应变硬化效应减弱。温度敏感性随加载温度的升高而显著降低。应变率敏感性因子与加载温度呈负相关,随真实应变的增大呈下降趋势。高温高应变率下细小等轴α相、拉长型α相和块状α相取代初始等轴α相成为Ti6Al4V微观组织的典型特征。考虑率-温耦合作用和绝热温升影响的修正Johnson-Cook模型能够准确地预测Ti6Al4V的塑性流动应力-应变响应。

元宇宙视域下图书馆空间重构

[目的/意义]通过对元宇宙视域下图书馆空间重构进行研究,为线上线下融合的图书馆空间的真正落地提供了新思路。[方法/过程]探讨了元宇宙视域下图书馆空间重构的价值意蕴,梳理了元宇宙赋能图书馆空间重构的逻辑理路,分析了元宇宙视域下图书馆空间重构的发展路径。[结果/结论]加强图书馆元宇宙空间的顶层设计规划;加快图书馆元宇宙空间的标准规范体系研制;加强图书馆元宇宙空间新基建建设;强化图书馆元宇宙空间的数据隐私和数据安全保护。

CO_(2)−荷载耦合作用下煤体细观统计损伤本构模型及验证

CO_(2)吸附会对煤体产生损伤劣化作用进而降低其稳定性,对CO_(2)封存的长期安全性提出挑战,明确CO_(2)劣化作用并建立本构模型至关重要。采用损伤力学理论和统计理论推导出能够综合反映CO_(2)吸附和荷载耦合作用下煤体总损伤变量的计算公式,并重点考虑了压密段的影响,分段建立了CO_(2)作用下煤体的细观统计损伤本构方程,明确了模型各参数的确定方法。最后通过CT扫描实验系统、MTS 816实验系统确定了本构模型参数,并采用自主研制的气−固耦合实验系统对不同CO_(2)压力下煤体进行了单轴压缩实验,验证了模型的合理性。研究结果表明:①基于CT扫描获取的裂隙率和运用Weibull分布理论分别定义了吸附和受载作用下的损伤变量,结合损伤理论进一步得到二者耦合作用下的总损伤变量,并建立了细观统计损伤本构模型;②基于CT扫描技术的裂隙三维重构真实反映了CO_(2)作用前后裂隙扩展特征,CO_(2)压力越高,裂隙扩展越充分,煤样三维裂隙参数和损伤变量越大,所形成的空间裂隙网络越复杂;③CO_(2)对煤体力学性质劣化作用显著,煤体的抗压强度与弹性模量随CO_(2)压力增加分别降低了49.78%和22.63%,CO_(2)对煤体的溶胀效应、塑化效应和气楔效应的综合作用导致了力学参数的降低;④建立的CO_(2)作用下煤体细观统计损伤模型理论曲线与单轴实验曲线具有较高的吻合度,说明损伤本构模型能够较好地反映出CO_(2)对煤体力学特性的损伤劣化作用,体现了损伤本构模型及模型参数确定方法的合理性与适用性。

从嵌入到互构:中国安宁疗护本土化发展的挑战与机遇

中国的安宁疗护在过去十多年间取得了令人瞩目的发展。全国各地相继出现了安宁疗护的病区、科室、护理院等,以及与之相关的公众科普与宣传活动。但是,安宁疗护作为一项新的医疗实践引入当下中国的医疗体系,需要经过本土化过程才能真正落地。基于对各级医疗与养老机构中安宁疗护实践的调查,本文通过“嵌入”和“互构”两个概念来呈现中国安宁疗护本土化过程中发生的变化,着重分析其面临的挑战和发展动力,并对未来发展做出展望。首先,由于中国的安宁疗护往往并不以独立机构的形式出现,而主要是嵌入在现有的医疗或养老机构中,安宁疗护工作的开展面临诸多固有制度与社会文化的掣肘。另一方面,随着安宁疗护实践的深入,其逐渐与现有医疗场域的制度和文化互相影响、互相建构,在这种互动中获得发展的动力和机遇。展望未来,要发展符合国情的安宁疗护,应该发掘本土资源,找到安宁疗护与我国文化与制度相契合之处,鼓励安宁疗护根据中国社会的现实环境而进行调整。同时,也需要在制度和文化方面打通一些关键的环节,如建立合理的支付制度,保障多渠道资金来源,以及转变从业者和民众的观念。如何面对中国安宁疗护所带来的风险与挑战,仍是未竟的课题。

着眼未来教育家的教育博士培养模式构建

教育博士专业学位的设立是我国博士学位制度的一项重大创新,是培养造就未来教育家的重要途径,对建设教育强国具有先导性、基础性、战略性作用。构建一个既符合教育博士类别要求又能彰显教育博士规格质量的培养模式,是一个重大的理论与实践课题。本文结合东北师范大学的实践探索,从教育博士培养改革的时代之需、他山之石、理论之基、实践之径四个方面,阐释“目标导向、理实互构、三维协同”教育博士培养模式的理论内涵与实践路径,以期能为建构具有中国特色的教育博士培养模式提供参考和借鉴。

乡村振兴背景下农村公共文化空间重构研究

文章从乡村振兴背景出发,通过文献分析法阐述国内农村公共文化空间研究现状,深入思考农村公共文化空间重构的现实价值,提出了农村公共文化空间重构的实施要点和建设策略。研究认为,农村公共文化空间重构有利于完善公共文化服务体系,有利于以文化发展带动乡村经济繁荣,进而提升农村居民的精神面貌,全面实现乡村振兴。

干旱胁迫对彩菊切花幼苗根系构型和生理活性的影响

以6个品种彩菊切花幼苗为试材,通过盆栽和人工浇灌20 mmol·L^(-1)浓度PEG 6000模拟干旱胁迫处理,探究彩菊切花在干旱胁迫第5、10、15、20天时根系构型和生理指标变化,选出抗旱性强、适应宁夏地区大面积推广与种植的优良彩菊切花品种,以期为西部干旱地区菊花品种的推广提供参考依据。结果表明:随着干旱胁迫的持续,彩菊切花的根系总长度、根系总表面积、根系总体积与总根系指标的关联程度较大。除根系总体积外,根系平均直径与其他根系指标不存在相关性。与正常浇水相比,不同品种彩菊切花的叶片相对含水量和叶绿素含量不断下降,相对电导率和可溶性蛋白质含量升高,丙二醛和可溶性糖含量先上升后下降,过氧化物酶活性呈先下降后上升趋势,超氧化物歧化酶活性呈先上升再下降最后上升的趋势。

提高新能源场站稳定性的构网型与跟网型变流器容量配比估算

大规模新能源接入使得电网短路比降低,系统电压支撑强度下降,导致静态电压稳定和次/超同步振荡等稳定问题凸显。构网型变流器具有较强的电压支撑能力,在新能源场站配置一定比例的构网型变流器可以提升系统稳定性,但由于构网型变流器容量与稳定裕度的解析关系不明,导致构网型变流器容量合理占比的理论值估算十分困难。该文针对新能源基地接入低短路比弱电网场景,从小干扰稳定视角探讨构网型与跟网型变流器容量配比的估算方法及其典型值。首先,对构网型变流器进行电压源等值,并通过广义短路比指标分析了构网型变流器配置比例对系统强度以及稳定裕度的影响规律;其次,针对改造构网型风电机组和额外加装构网型变流器两种技术方案,以行业相关标准为边界条件并结合典型升压变压器参数,估算了实际工程中容量配比的典型值;最后,利用多风电场系统案例验证了结论的有效性。

Ti65钛合金热变形行为及本构方程

利用WDW-100H万能试验机对Ti65钛合金进行了等温恒应变速率热压缩实验,变形温度为840~1010℃,应变速率为0.001~0.1 s^(-1),建立了应变补偿型Arrhenius本构方程和热加工图。结果表明:在840~880℃内流动应力曲线波动较大,在880℃时峰值应力与稳定后应力之间的降幅最小,为24%,对温度敏感性较大;在920~1010℃内流动应力曲线较为平稳,在920℃时峰值应力与稳定后应力之间的降幅最大,为30%,对温度敏感性较小。采用应变补偿型Arrhenius本构方程可以较好地预测Ti65钛合金在变形条件为840~1010℃和0.001~0.1 s^(-1)下流动应力的变化规律。根据相关系数R=0.994和平均相对误差e AARE=6.9%可以判断出该模型精度较高,平均应变速率敏感性指数m为0.31。在应变为1.0时建立热加工图,发现Ti65钛合金在低温高应变速率下可能会发生失稳,在低温低应变速率下会发生再结晶行为。最终得出Ti65钛合金的最佳热变形工艺参数,即温度区间为940~980℃,应变速率区间为0.01~0.001 s^(-1)。

基于耗散能演化的层状黄砂岩损伤本构模型及其验证

层理构造影响工程岩体力学性质及稳定性.为探究层理倾角对岩石变形损伤过程的影响,开展了0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°共7种不同层理角度的黄砂岩纵波波速测试和单轴压缩试验,分析了层理角度对黄砂岩峰值强度、弹性模量及破裂模式的影响,基于弹性模量劣化程度和耗散能演化特征分别表征黄砂岩初始层理损伤变量和荷载损伤变量,并借助Logistic函数模拟了层理与荷载耦合损伤变量演化全过程,探讨了层理角度对黄砂岩损伤演化规律的影响,进一步结合损伤力学理论与有效介质理论,建立了能够模拟单轴压缩下层状黄砂岩变形全过程的分段本构模型.结果表明:随层理倾角增大,黄砂岩纵波波速逐渐增大,峰值抗压强度和弹性模量呈现先减小后增大再减小的倒N型变化趋势,各向异性特性明显;黄砂岩破裂模式与层理倾角密切相关,倾角在0°~60°范围内时,主要发生穿切层理弱面的劈裂型张拉破坏,倾角为75°和90°时,岩样发生沿层理弱面的剪切滑移和劈裂张拉破坏;基于耗散能表征的损伤演化曲线可分为初始无损伤、损伤开始、损伤加速及损伤减速终止4个过程,借助Logistic函数构建的理论损伤模型可以很好的模拟和预测层状黄砂岩损伤演化全过程;初始层理损伤最大值与最小值之比约为1.41,表明层理倾角对黄砂岩初始损伤影响较大;建立的分段本构模型可以较好的描述层状黄砂岩单轴压缩应力–应变全过程,且理论模型曲线与试验数据吻合度高.

基于组合圆锥构型的水下声学定位系统布站优化

在水下目标定位中,布站构型的共面约束会导致目标单点定位的几何精度因子(GDOP)理论最小值不能达到。为改善水下布站的观测矩阵,将单圆锥扩展为组合圆锥构型布站模式。然而,传统的优化算法易陷入局部最优且存在收敛效率低等问题。针对以上问题,提出了一种改进的自适应粒子群算法。首先提出了一种有共面约束的水下声学定位系统组合圆锥构型,并证明了所提出的组合圆锥构型具有可叠加性、可旋转性以及GDOP旋转不变性;其次,针对布站优化指标单一的问题,构建了一种基于水下目标全局GDOP的布站优化准则;在此基础上提出了一种基于自适应粒子群的优化算法,并应用于组合圆锥构型下的水下声学定位系统布站优化。所提出的自适应粒子群算法能增强布站的全局最优性,提高算法收敛效率和水下目标的定位精度。

基于三全育人的高职劳动教育与专业教育同构共生探析

高职劳动教育与专业教育以三全育人为指引,二者的同构共生符合历史社会发展趋势。三全育人视阈下,高职院校应该从劳动教育机制与评价标准的建构、劳动教育目标和内容的融通、劳动教育实践的拓展和劳动教育形式的创新等方面促进劳动教育与专业教育的同构共生。