Space Umbrellas to Shield Earth

科学家们因为日益严重的全球温室效应伤透脑筋,甚至有人想到将地表大面积涂上白漆来反射太阳光。当然,一个更大胆、而且具有一定实际意义的计划是给地球撑上"太空伞"来遮挡阳光。已经有科学家在研究批量发射伞形地球轨道卫星来保护地球的可行性。他们的计划真的会实现吗?这一宏大计划所消耗的能源又是否值得呢?

对外大气层动能杀伤拦截器EKV的突防方法研究

美国国家导弹防御系统(NMD)中外大气层动能杀伤拦截器(EKV)是一个靠直接碰撞杀伤的拦截武器,它自身具有红外探测和可见光探测能力,是拦截弹道导弹的高可靠有效工具,根据外大气层动能杀伤拦截器 EKV 的特性和工作原理,归纳了弹道导弹对外大气层动能杀伤拦截器 EKV 突防可采用的5种方法,有太空伞技术、隐身技术、伪装欺骗、多弹头技术和拦截 EKV 拦截器技术,并在文章中详细分析了采用5种方法的必要性和可实现性.

人·情感·空间——城市公共设施体验设计的研究

随着科技的快速发展,互联网的广泛普及,人们的生活习惯发生跳跃式变化。近年来,我国许多城市的公共空间设施的设计也开始提倡体验模式。体验设计离不开人、情感、空间这三个要素。情感作为人和空间交流的媒介,丰富的情感空间构筑着良好的生活环境。笔者从城市公共设施设计为切入点,以"以人为本"的设计理念,分析现有的城市公共设施案例,并通过对现有的雨伞摆放装置进行改良,设计出一款可融合植物盆栽绿色环保型的雨伞摆放装置。

伞形钢桁架结构焊接相贯节点的力学性能

空间焊接相贯节点受力复杂,对大尺寸、多平面支管及空间多向加载作用下相贯节点的承载力设计方法,目前相关的设计规范并未给出详细规定。因此,有必要针对焊接钢管相贯节点在空间多向加载作用下的性能进行分析。以山西省太原南站为工程背景,选取其屋盖结构——伞形空间钢桁架下弦节点为研究对象,采用ABAQUS对其进行有限元分析,计算了节点在空间多向加载作用下的应力、变形分布,并重点探讨节点相贯区域内不同加劲构造措施对节点强度和刚度的影响。分析结果表明:支管与主管相贯区域为节点受力最不利位置,尤以受拉支管与主管汇交处最为明显;圆形截面支管屈服先于矩形截面支管;相对于"井字形加劲肋"构造,"横隔板+纵向加劲肋"构造有效提高节点承载能力,但在纵向加劲肋与横隔板相交处,存在局部塑性变形。

校园消极空间家具研究与设计实践

目的探讨校园消极空间家具设计过程,完成校园内廊空间滴水雨伞架产品设计,提出校园消极空间积极化的标准。方法从校园消极空间的定义与特征出发,提出校园消极空间的积极化策略,解析校园消极空间绿色家具的设计理念与过程。选取一款利用花池承接雨伞滴水的墙壁式多功能雨伞架为例,对校园消极空间绿色家具设计流程进行介绍,并对该类家具所具有的性能特点进行总结。结果校园空间绿色家具具有可变性、适应性、美观性3大特点。结论应以特定的形式语言实现消极空间的功能植入,通过家具产品形态以及使用功能的自由转换来实现校园消极空间功能的增补并引导人群自发地创造新行为以达到空间积极化、改善校园学习生活环境、提升绿色校园环境质量的目的。

软岩大跨小间距双洞隧道洞口处理技术

沈应线隧道工程位于较为繁华的舟山沈家门城区,长1230m,其南北出入口地质很差,多为全-强风化岩层的黏性土夹砾石,围岩稳定性差,介绍了对该工程的洞口段所进行的小导管、大管棚预支护与注浆加固处理技术。

基于CFD的圆肋翅片管结构优化

应用数值模拟的方法对不同翅片角度、不同翅片间距的伞形翅片管通道的流动与换热特性进行了研究,以正方形布管时4根管所包围区域为单元流道进行计算。结果表明。在文中尺寸条件下,壳侧流体的换热性能随伞形翅片角度α的增加而增大,其中α=120°时的换热性能在几种伞形翅片管中最优,阻力损失相对较小;α=120°时,不同翅片间距的伞形翅片管中,翅片间距为16 mm的伞形翅片管的换热性能因子j较翅片间距为8 mm的伞形翅片管提高12.3%,阻力特性因子f较翅片间距为8 mm的伞形翅片管增大27.8%。对不同角度以及不同翅片间距的伞形翅片管通道换热与流动阻力特性的研究,对优化现有翅片管的结构、提高换热性能具有重要意义,并对管型选取提供依据。

临近空间伞张式飞艇气囊结构原理性研究

针对常规布局临近空间飞艇存在的超压控制系统重量大、能耗高等问题,通过借鉴南瓜型高空长航时气球的工作原理,提出了一种新型的省却了副气囊和超压控制系统的临近空间伞张式飞艇概念,该飞艇主要由一种能随气囊内外压差变化实现自主变形的伞张式气囊组成。针对伞张式气囊,通过开展气囊结构概念设计、气囊原理样件研制和地面原理试验研究,验证了伞张式飞艇气囊结构原理的可行性。研究结果表明,临近空间伞张式飞艇气囊结构原理上基本可行。

无伞空间设计

基于对建筑和城乡设计现状的思考,提出一个设计概念"无伞空间",即不需要打伞的人员活动空间。这个不打伞空间的设计目标是:"下雨天不淋,下雪天不滑,夏热天不晒,下坠物不伤,下馆子不怕"。

小开间伞骨架背楞定型化装置在铝模施工中的运用

结合工程实际,对小开间伞骨架背楞在铝模施工过程中的运用进行了研究。介绍了小开间伞骨架背楞定型化装置、狭小空间铝合金模板施工技术,并与采用木模板施工的方法进行了对比。小开间伞骨架背楞定型化装置能更安全、有效、便捷地进行狭小空间内的支模,且可确保工程的施工质量,所总结的经验可供类似项目参考。

空间钢桁架-伞撑空冷支架结构体系抗震性能研究

为研究空间钢桁架-伞撑空冷支架结构体系的抗震性能,选取轴对称原型结构的1/4,制作1/8缩尺比的试验模型,进行拟动力试验与拟静力试验,分析结构的裂缝开展过程、刚度退化、滞回曲线、骨架曲线以及滞回耗能。采用ABAQUS有限元分析软件对试验模型结构进行非线性地震响应分析,将计算得到的结构位移反应时程曲线及包络曲线与试验结果进行对比,验证了建模方法的合理性。建立原型结构的有限元分析模型,分析结构在不同强度地震作用下的基底剪力时程曲线、位移反应包络曲线以及管柱的损伤演化过程。试验与有限元分析结果表明:空间钢桁架-伞撑空冷支架结构的刚度退化较为缓慢,且在罕遇地震作用下具有较大的剩余刚度;滞回曲线比较饱满,在罕遇地震作用下滞回耗能相对于设防地震作用增幅较大,结构耗能能力较强;骨架曲线比较平缓,无明显拐点,结构在屈服后荷载无明显下降;位移角及结构损伤演化分析表明其变形能力较强,能够满足高烈度地区百万千瓦机组火电厂的抗震设防需求。

空间可展开结构静力多稳态分析

受装配与展开需求的影响,空间可展开结构的铰链中普遍存在着间隙。空间可展开结构展开到位锁死后,由于铰间隙的存在,可展开结构在外载作用下的静力平衡位置不唯一,即存在静力多稳态现象。为了揭示静力多稳态现象的内在机理,以某伞状可展开天线为研究对象,利用无质量杆间隙模型对含间隙可展开结构进行静力学建模。分析了间隙尺寸、摩擦因数与杆长配置等对含间隙可展开结构静力平衡位置的影响规律。分析结果表明,间隙与摩擦是静力多稳态现象产生的原因;间隙尺寸越大,摩擦因数越大,含间隙可展开结构在特定外力下的静力平衡位置越多;不同位置的间隙与摩擦因数对静力多稳态现象的影响程度不同;杆长配置影响静力多稳态现象;通过施加合适的预紧力,可有效控制静力多稳态现象。