CFRP-OFBG板加固损伤钢梁抗弯疲劳试验及其寿命预测研究

为研究采用碳纤维增强复合材料(CFRP)加固后钢梁的疲劳性能,采用自主研发的具有自监测性能的智能碳纤维-光纤光栅板(CFRP-OFBG板)加固受损钢梁,在完成常幅荷载四点弯曲疲劳试验的基础上,研究不同应力幅作用下CFRP-OFBG板加固钢梁的疲劳性能。借助有限元方法,建立“三维实体”有限元模型,结合J积分计算方法求解得到加固钢梁裂纹尖端的应力强度因子,基于线弹性断裂力学理论建立疲劳裂纹扩展模型,对CFRP-OFBG板加固钢梁的疲劳裂纹扩展寿命进行预测。研究表明:CFRP-OFBG板的加固作用可有效提高受损钢梁的疲劳寿命,延缓裂纹扩展速率,改善裂纹尖端的受力状态,降低裂纹尖端的应力强度因子;在循环荷载作用下,CFRP-OFBG板加固试件的疲劳寿命均随着应力幅的增大呈现递减趋势。将试验结果与预测结果相比较,发现加固试件疲劳寿命预测值比试验值略高,分析认为,这主要是因为在有限元模拟时没有考虑到试验中CFRP-OFBG板的局部剥离。

CFRP-OFBG板嵌入式加固钢筋混凝土梁荷载效应计算分析

CFRP-OFBG板具备良好的监测性能,其监测数据可用于计算分析加固结构的荷载效应。利用平截面假定及材料应力应变本构关系进行计算推导,提出一种基于CFRP-OFBG板监测应变的加固梁荷载计算方法。采用4根CFRP-OFBG板嵌入式加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力试验对该计算方法进行验证,结果表明:计算值与试验值较为吻合,此法用于分析加固梁的实时荷载效应是可行的。

中国式现代化背景下的乡村旅游:功能、短板与优化路径

全面建设社会主义现代化国家,最艰巨最繁重的任务仍然在农村.作为乡村振兴的重要抓手和可行路径,乡村旅游在促进农业农村全面进步和农民全面发展等方面具有重要作用.文章基于中国式现代化的时代背景和发展要求,系统分析乡村旅游的潜在功能、发展短板和优化路径.研究认为:乡村旅游应在推动乡村高质量发展、保障农民主体地位、丰富人民精神世界、增进乡村民生福祉和推动乡村绿色发展等方面发挥重要作用.然而,当前乡村旅游发展实践中仍然存在同质化问题严重、农民主体地位不突出、文化保护利用不充分、利益共享机制有待优化、生态环境保护面临挑战等短板问题.因此,未来亟需从推动产业融合创新、培育多元市场主体、弘扬特色乡土文化、保障村民合法权益、改善乡村生态环境等方面加以优化.

有限元法分析老年骨质疏松患者L_(3/4)椎板减压椎间融合的力学性能

背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域具有重要价值。目的:基于有限元分析方法,针对老年骨质疏松患者的特定人群,建立L_(3/4)椎板减压椎间融合的有限元模型,评估弯腰动作下骨骼内固定复合体的生物力学情况。方法:利用Mimics 21.0提取脊柱CT的DICOM数据建立腰椎(T_(12)-L_(5))三维骨性结构,导入Geomagic wrap 2017,通过重划网格、删除钉状物、剪切模型、填充空洞、探测并编辑轮廓线、构造曲面片及格栅、拟合曲面等操作建立L_(3/4)全椎板减压模型。利用Solidworks 2017构建椎弓根螺钉、连接杆、椎间融合器,将其组装于L_(3/4)全椎板减压模型,通过拉伸、等距曲面、移动与复制实体等操作建立椎间盘、关节突软骨等结构。应用ANSYS Workbench 17.0进行材料赋值、模拟脊柱韧带、网格划分、施加作用力及限定边界条件,建立完整骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型。观察弯腰工况下L_(3/4)椎板减压及椎间融合全腰椎有限元模型的应力、应变及位移云图。结果与结论:(1)应力云图方面:T_(12)-L_(1)椎体平均应力值最高,L_(2)下降24%,L_(3)下降55%,L_(4-5)下降约80%;L_(4/5)关节突区域应力集中程度最高,L_(2/3)次之,L_(1/2)及T_(12)/L_(1)程度轻;螺钉与连接杆交界处应力集中明显,螺钉在椎弓根进出口处次之;(2)应变与位移云图方面:L_(4/5)及L_(2/3)关节突的应变程度最高,T_(12)/L_(1)及L_(1/2)的应变程度次之,L_(3/4)节段融合器、椎弓根螺钉及连接杆无任何可见变形;各节段椎间盘均出现较大变形;(3)提示多软件协同操作可顺利构建老年骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型;老年腰椎术后患者可耐受前屈动作,证实L_(3/4)椎板减压及椎间融合能够维持脊柱形态并保证脊柱稳定性,但是需警惕胸腰椎应力性骨折及邻椎病的发生。

钢筋混凝土板柱节点冲切性能研究进展

为提高板柱节点冲切性能从而促进其工程应用,比较了各类抗冲切元件的不同布置形式、形状尺寸、几何参数以及组合形式对节点抗冲切承载力的影响,概括了受损板柱节点修复与加固的研究现状,梳理了不同开洞尺寸、距离、数量、形状及偏心荷载作用下开洞板柱试件抗冲切性能的研究成果,归纳了有无抗冲切钢筋和配置型钢剪力架板柱节点的抗冲切承载力计算方法以及基于机器学习的板柱节点冲切承载力预测方法。结果表明:各类抗冲切元件可通过改变布置形式、形状尺寸、几何参数以及元件组合从而改善板柱节点的冲切性能;板件开洞的尺寸越大、距离越远、数量越多,对节点的抗冲切性能越不利;基于数值模拟和规范改进得出的冲切承载力计算公式仅对特定试验有较高的预测精度,尚未形成较为统一的承载力计算公式,而基于机器学习的冲切承载力预测模型是未来研究的重点;需进一步开展关于受损板柱节点修复与加固方法的研究,对完善板柱节点抗冲切性能研究理论体系具有重要意义。

城市轨道交通浮置板轨道纵向联板的动力效应分析

城市轨道交通浮置板轨道纵向联结处存在薄弱环节,轨道设计时对板与板纵向联结的动态效应考虑不足。通过引入等效密度及等效地基系数的方法对钢弹簧浮置板轨道系统板下基础进行合理的模型简化,建立了预制式和现浇式浮置板系统振动特性三维有限元分析模型,充分考虑了钢轨、剪力铰和板下基础对浮置板结构振动特性的影响,研究了浮置板轨道系统模态与谐响应特性,分析了浮置板纵向联结处的动力效应特性。结果表明:浮置板轨道在1~200 Hz低频段的模态振型变化主要表现为四种运动方式:刚体运动、弯曲、弯扭组合和扭转;对于预制板轨道系统,浮置板主导整个系统的振动特性表现的频段在系统模态分析和谐响应分析中表现出一致的规律;对于现浇板轨道系统,当频率为32.6~57.8 Hz时,浮置板对系统振动特性的主导作用弱化,表现为过渡频段;浮置板联板动力效应产生的低阶弯曲模态在预制板系统中表现为刚体运动模态;对于由Ns块板组成的浮置板系统,联板效应引起的单块板每阶弯曲模态频率附近的附加模态数为N_(s)/2-1。

基于卷积神经网络的预制叠合板多目标智能化检测方法

在生产过程中,预制构件尺寸不合格问题将导致其在施工现场无法顺利安装,从而影响工期。为推进预制构件智能化生产的进程,以预制叠合板为例,基于卷积神经网络研究生产过程中的智能检测方法,在生产流水线上设计并安装图像采集系统,建立预制叠合板尺寸检测数据集。通过YOLOv5算法实现对混凝土底板、预埋PVC线盒及外伸钢筋的识别,并以固定磁盒作为基准参照物进行尺寸检测误差分析,实现混凝土底板尺寸、预埋PVC线盒坐标的检测,在降低训练数据集参数规模的工况下保持较高的识别精度。结果表明:该方法可以有效检测预制叠合板的底板数量和尺寸、预埋PVC线盒数量和坐标,并实现弯折方向不合格的外伸钢筋检测,并能降低人工成本,提高检测精度,加快检测速度,提高预制叠合板的出厂质量。

航空齿轮薄辐板车削加工变形预测及切削参数优化研究

为了满足直升机传动系统轻量化的需求,作为直升机关键零部件的传动齿轮具有薄壁的显著特征,在切削加工中容易出现变形严重和尺寸精度难以保证的问题。本文以高强度中合金渗碳钢齿轮薄辐板为研究对象,基于ABAQUS有限元分析软件,开展了切削加工仿真研究,通过建立三维动态切削仿真模型,分析了加工过程中工件所受的切削力与切削参数之间的关系;并运用静态仿真分析了切削力和夹紧力叠加对薄辐板加工变形的影响,对仿真结果进行了极差分析。最后,通过开展试验对仿真结果进行了验证。结果表明:齿轮薄辐板加工变形量静力学分析显示齿轮辐板轴向变形量最大,径向变形在轮毂处最大;极差分析发现,切削速度为150 m/min、进给量为0.06 mm/r、切削深度为1.8 mm为最优切削参数,最大变形量的预测误差小于10%。

解剖锁定钛板及桡侧阻挡钛板治疗桡骨远端C型骨折的疗效

目的探讨解剖锁定钛板及桡侧阻挡钛板治疗桡骨远端C型骨折的疗效。方法将40例桡骨远端C型骨折患者按照治疗方法不同分为观察组(采用解剖锁定钛板及桡侧阻挡钛板治疗,20例)和对照组(采用单纯桡骨远端解剖锁定钛板治疗,20例)。记录两组术中骨折复位情况、术中出血量、手术时间、骨折愈合情况、掌倾角、尺偏角及腕关节活动度。结果患者均获得随访,时间2.5~6个月。术中观察组骨折断端均固定良好,对位对线满意,无桡侧骨块移位;对照组9例骨折复位及固定满意,11例存在不同程度的桡侧骨块移位。术中出血量、手术时间两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。两组骨折均愈合,时间10~12周。末次随访时,两组掌倾角比较差异无统计学意义(P>0.05);尺偏角及腕关节掌屈、背伸活动度观察组均大于对照组(P<0.05)。结论解剖锁定钛板及桡侧阻挡钛板治疗桡骨远端C型骨折,术中骨折复位简单,同时能有效减少桡侧骨块移位,更利于患者腕关节功能恢复。

新一代高技术宽带钢轧机电工钢高精度板形控制研究进展

自由规程轧制是实现柔性一体化生产组织和追求最大生产效率的必要途径,板形控制一直是制约电工钢自由规程轧制的瓶颈难题。阐述了国际上对新一代高技术宽带钢轧机机型的不断探索与板形控制技术特征及其日趋复杂化的进展研究;基于热模拟与数学模型构建了电工钢完整轧制过程的高温本构关系,建立了电工钢热塑性变形过程集成仿真模型,原创构建了电工钢自由规程轧制完整过程中可同时控制不均匀变形和不均匀磨损的非对称自补偿轧制作用机制、提出了一种由数据与机理融合驱动的电工钢自由规程轧制形性协同的非对称自补偿轧制轧辊辊形、液压窜辊和液压弯辊的高精度融合控制方法。结合生产实际提出了新一代高技术热连轧自由规程轧制过程的全板形融合π机型与板形控制创新技术,突破性实现了高效低成本对新一代高技术宽带钢轧机自由规程轧制的高精度板形控制,为现场工业生产提供了理论基础和创新实现路径。最后展望了宽幅电工钢高精度板形控制的创新发展趋势。

高纯三氧化钼粒度对粉末冶金钼板工艺特性与力学性能影响

粉末冶金轧制制板工艺中,原始粉末颗粒对还原、烧结和轧板工艺特性以及钼板力学性能有着非常重要的影响。采用3种不同粒度高纯MoO_(3)进行还原、烧结和轧制制备0.5 mm厚的钼板试验,研究了3种不同粒度原始粉末颗粒对MoO_(2)、钼粉以及钼板制备工艺性能和终板力学性能的影响。结果表明:经一段还原制备的3种MoO_(2)还原程度及微观形貌差异较大;二段不同还原工艺制备的钼粉指标也不同,大粒度钼粉的D50、D90/D50值都比小粒度钼粉的低,且团聚少,均匀分散;相同烧结、轧制工艺条件下,大粒度三氧化钼经还原、烧结制成的钼板坯性能较好;小粒度三氧化钼经950℃还原及后续加工制成的0.5 mm钼板力学性能较好。

轻合金钣金件覆层板成形及研究现状

覆层板成形是在成形板一侧或两侧覆上相同或不同材料板材(称之为覆板),成形过程通过覆板改变成形板材受力状态及变形规律,从而进一步提高成形板材的成形性能和成形质量,是复杂形状轻合金钣金件常见成形方法之一。轻合金钣金件覆层板成形过程,覆板性能及对成形板的作用规律是其成形可行性的关键,本文介绍了轻合金钣金件覆层板成形原理,总结了覆板厚度、力学性能及与成形板间的界面摩擦等因素对其成形过程的影响及研究现状,并对存在的问题及发展趋势进行了展望。

边箱式π型断面涡振性能及导流板措施参数研究

π型断面因构造简单与受力性能好,被广泛应用于桥梁建设中,但其抗风性能差,易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象,采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验,并且通过计算流体力学方法加以对比验证,研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明:边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动,通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中,倒L型导流板措施气动优化效果显著,可有效消除涡振振幅,而水平导流板措施的抑振效果有限,相较于竖弯涡振,扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布,表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形,削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量,同时降低断面所受的周期性气动力,从而有效抑制断面涡振.

FRP筋混凝土双向板冲切强度公式评估

为评价现有FRP筋混凝土双向板冲切强度计算公式的精度,采用数理统计的方法对收集到的38组FRP筋混凝土双向板冲切强度试验数据进行评估。结果表明,影响FRP筋混凝土双向板冲切强度的主要因素有混凝土强度、临界冲切截面周长、有效板厚、FRP筋配筋率及其弹性模量、尺寸效应;在所评价的10个计算公式中,规范公式的预测结果大多比较保守,且其精度均低于文献公式;Ospina公式预测结果与试验结果最为接近,且精度最高,预测结果与试验结果比值的均值为1.03,标准差为16.04%,变异系数为15.53%。研究结果为FRP筋混凝土双向板冲切强度计算公式的进一步优化提供了参考。

益生菌发酵板芪复合物对断奶仔猪生长性能的影响

文章旨在研究板芪复合物和益生菌发酵板芪复合物对断奶仔猪生长性能的影响。试验将60头28日龄刚刚断奶的三元仔猪随机分为1个对照组和2个试验组,试验组仔猪在饲料中分别按照0.5%的比例添加益生菌发酵板芪复合物和未发酵的板芪复合物,连续使用28?d,并分别在仔猪的35、42、49、56日龄采血,检测血液中的红细胞数目、淋巴细胞数目、血红蛋白含量等生化指标,计算仔猪腹泻率、日增重、料重比等生长性能指标,采用平板计数法分别对肠道大肠杆菌和乳酸杆菌进行计数。结果表明:添加0.5%的发酵和不发酵的板芪复合物均能显著提高断奶仔猪血液中的血红细胞数目、淋巴细胞数目和血红蛋白含量等(P <0.05);并能显著降低断奶仔猪的腹泻率和死亡率(P <0.05);同时能增加断奶仔猪日增重(P <0.05);发酵板芪复合物组仔猪的直肠乳酸杆菌数量显著高于未发酵组和对照组(P <0.05),大肠杆菌数量显著低于未发酵组和对照组(P <0.05)。试验表明,板芪复合物对提高断奶仔猪生长性能、降低其腹泻率和死亡率均具有很好的功效。

不同镀层板的电阻点焊腐蚀行为

[目的]研究点焊对不同镀层板腐蚀行为的影响。[方法]对镀锌板和镀锌铝镁板进行电阻点焊,采用扫描电镜和能谱仪分析了点焊部位的微观形貌和元素分布。通过中性盐雾试验和电化学阻抗谱测试研究了两种板材点焊前后在相同环境下的腐蚀行为。[结果]点焊镀锌板的焊点边缘存在大量凸起和凹坑,而点焊镀锌铝镁板的焊点边缘无明显的凸起和凹坑。二者的焊点位置Zn元素挥发明显,均有部分基体裸露。无论点焊与否,镀锌板在中性盐雾试验中的耐腐蚀能力都不如镀锌铝镁板。[结论]电阻点焊容易导致镀层局部破损,影响镀层的耐蚀性。

半月板缝合联合骨髓刺激对半月板损伤患者膝关节功能的改善作用

目的探讨联合疗法对半月板损伤患者膝关节功能的改善作用。方法将2021年1月至2023年1月河南省洛阳正骨医院诊治的86例半月板损伤患者按双色球法分为对照组(n=43,半月板缝合)、研究组(n=43,半月板缝合联合骨髓刺激),评估两组手术疗效及术前、术后1个月、术后3个月时疼痛程度、膝关节功能、膝关节活动度,并评估两组术前、术后3个月时生活质量,统计两组术后并发症。结果研究组手术优良率(90.70%)高于对照组(69.77%),差异有统计学意义(P<0.05)。研究组术后1个月、术后3个月时的疼痛视觉模拟评分法(VAS)、美国西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数量表(WOMAC)评分均低于同期对照组,而Lysholm评分、膝关节活动度均高于同期对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组术后3个月时的生活质量综合评定问卷(GQOLI-74)各项指标评分均较于同期对照组高,差异有统计学意义(P<0.05)。两组并发症总发生率均为4.65%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论对半月板损伤患者行半月板缝合联合骨髓刺激可有效减轻机体疼痛,促进膝关节功能、活动度恢复及生活质量提升,疗效确切且安全性良好。

加载速率影响下板裂化脆性岩石失稳破坏试验研究

深部脆性岩体开挖常发生板裂破坏,并可能进一步发生片帮剥落、岩爆等工程灾害,严重威胁深埋隧(巷)道施工安全。在深部岩体工程中,受构造应力、开挖条件和工程扰动等因素的影响,岩体开挖后应力重分布的速率、来压快慢均存在差别。为探究加载速率对板裂围岩失稳破坏的影响,采用脆性岩石加工成的板裂试样进行单侧限单轴压缩试验,对不同加载速率下试样宏观破裂、强度特性、声发射(AE)特征以及能量机制进行综合研究。结果表明:(1)低加载速率下试样发生大块剥落,整体失稳并发生分离,高加载速率下试样未发生大块分离,但有小块动力弹射现象;(2)低频、高幅信号的增多及b值的变化表明试样产生了突发式的裂纹失稳扩展,且这个过程中大小尺度破裂不断交替产生;(3)在平稳加载阶段,高加载速率使试样AE活动更加剧烈,而临近失稳及失稳破坏阶段则相反,且低加载速率下低频信号、大尺度破裂事件占比更大。因不同开挖方案、施工方法导致的围岩应力重布快慢差异,在工程上会导致围岩发生板裂后,进一步诱发不同模式破坏。

微量元素对超大线能量EH36船板热影响区粗晶区组织和性能的影响

通过焊接热模拟研究了在超大线能量下焊接时Al元素、Mg元素和Ti元素含量对EH36高强船板钢热影响区粗晶区组织、性能的影响规律,采用Thermo-Calc热力学计算与SEM,EDS测试相结合的方法揭示了Al元素、Mg元素和Ti元素含量与母材中氧化物类型、尺寸、数量及粗晶区相变的关系.结果表明,Al_(2)O_(3)无法诱导针状铁素体相变,当Al元素质量分数低于0.005%时,钢中可形成Mg元素、Ti元素或其复合氧化物,可促进粗晶区针状铁素体相变.Mg元素和Ti元素联合添加时,当Mg元素质量分数由0.0042%降低为0.0013%,氧化物类型由MgO转变为Mg_(2)TiO_(4),经统计20个视场内的氧化物数量由408个提高到503个,平均直径由1.37μm减小到1.10μm,显著提高了非均匀形核的比表面积,抑制了晶界铁素体的形成,使t8/5=300 s时粗晶区热模拟试样-20℃冲击吸收能量由43 J提升到127 J.

新股发行市场化与公司盈余管理——基于科创板成立冲击的经验证据

科创板的设立是资本市场发展的必然要求,也是推进落实创新驱动发展战略的重要途径。本文基于科创板成立的背景,以2017~2019年我国A股主板上市公司作为研究样本,探究新股发行市场化对A股主板高新技术产业上市公司盈余管理的影响。研究发现:首先,科创板的设立促使在A股主板上市的行业与科创板所含行业相同的公司进行了更多的盈余管理,表明新股发行市场化会导致A股主板相关上市公司在短期内做出非理性决策。其次,审计师声誉和媒体关注削弱了新股发行市场化和主板上市公司盈余管理之间的正相关关系。此外,科创板的成立促使主板相关上市公司进行了更少的财务报告重述行为。最后,主板相关上市公司的盈余管理行为产生的经济后果具体表现为更高的股票换手率和更多的年末股东数量。