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非平整岛礁对波浪传播变形与增水影响的试验研究
1
作者 王超 屈科 +2 位作者 王旭 李玮 陈佳莹 《海洋科学进展》 北大核心 2026年第1期173-184,共12页
广泛分布于热带和亚热带海域的珊瑚礁一般具有非平整的礁坪地形,礁坪地形的变化会显著影响入射波浪在岛礁上的传播演变特性。然而,以往研究尚未系统探讨礁坪地形突变对规则波岛礁水动力特性的影响。本文通过开展波浪水槽实验,研究非平... 广泛分布于热带和亚热带海域的珊瑚礁一般具有非平整的礁坪地形,礁坪地形的变化会显著影响入射波浪在岛礁上的传播演变特性。然而,以往研究尚未系统探讨礁坪地形突变对规则波岛礁水动力特性的影响。本文通过开展波浪水槽实验,研究非平整岛礁地形规则波浪的水动力特性和非线性特性,进而系统分析入射波高、波浪周期和礁坪水深三种不同入射波浪要素对波浪传播变形与增水的影响。研究结果表明,非平整礁坪增强了波浪的非线性变化,在礁坪台阶附近不对称度、偏度和厄塞尔数均达到峰值,促进了波能从主频波向高次谐波的转移;波浪在第二礁坪上破碎耗散的能量主要来自主频波,岸线附近透射波成分中二次谐波与主频波能量相当。此外,入射波高增大或礁坪水深减小都会致使波浪在礁坪台阶附近的破碎强度增加,从而在第二礁坪上波浪的增水值增加。当增大波浪周期时,多重波浪反射作用下会在第一礁坪上形成驻波,礁坪台阶附近更多波能向高次谐波转移,第二礁坪上波浪增水值呈现出非线性变化。 展开更多
关键词 规则波 珊瑚礁 地形突变 波浪破碎 波浪增水 波浪非线性
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哨声波传播参数自动提取算法
2
作者 袁静 罗俊楠 +7 位作者 杨德贺 王桥 刘庆杰 赵庶凡 申旭辉 刘海军 泽仁志玛 王婕 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期469-485,共17页
哨声波是探测空间物理环境的重要媒介,其传播参数对于理解其波动特性至关重要.然而,目前依赖人工交互的方式提取其传播参数已难以应对大规模观测数据的挑战.为了克服该问题,本研究提出了一种新的哨声波传播参数自动提取算法.首先,采用4 ... 哨声波是探测空间物理环境的重要媒介,其传播参数对于理解其波动特性至关重要.然而,目前依赖人工交互的方式提取其传播参数已难以应对大规模观测数据的挑战.为了克服该问题,本研究提出了一种新的哨声波传播参数自动提取算法.首先,采用4 s滑动时间窗处理张衡卫星ELF波段磁场数据,获得波形片段数据A;随后,利用短时傅里叶变换生成时频图B;然后,设计目标检测网络从时频图B中自动检测哨声波的时频范围C;接着,结合C和数据A获取含有哨声波的波形数据AA;再根据C对磁场波形数据AA进行自动化的去噪,得到较为纯净的哨声波波形数据AA′;然后,将AA′所对应的时间范围的高精度磁强计以及AA′数据一起输入到波矢量分析算法中得到哨声波的传播参数.最后,利用张衡一号卫星(ZH-1)2020年6月数据对该模型进行评估,结果表明,哨声波的检测准确率高达95%,自动提取的传播参数与人工提取结果的余弦相似度达到了0.99,表明其在精确度上与人工方法效果相当,可为空间电磁波传播特性的智能化分析提供新的技术支持. 展开更多
关键词 张衡一号卫星 哨声波 波矢量计算 奇异值分解
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波浪荷载作用下列车-大跨度桥梁耦合系统动力响应研究
3
作者 罗浩 刘谋刚 +3 位作者 杨彤麟 徐楚懿 汪建群 郭向荣 《应用力学学报》 北大核心 2026年第1期93-101,共9页
针对波浪荷载作用下车桥系统的耦合作用问题,以某公铁两用跨海斜拉桥为研究对象,基于五阶Stokes波理论及Jonswap波浪谱,利用Fluent软件建立深水环境下的数值波浪水槽模型,计算了重现期分别为5、20、50、100年对应波高下的波浪荷载。采用... 针对波浪荷载作用下车桥系统的耦合作用问题,以某公铁两用跨海斜拉桥为研究对象,基于五阶Stokes波理论及Jonswap波浪谱,利用Fluent软件建立深水环境下的数值波浪水槽模型,计算了重现期分别为5、20、50、100年对应波高下的波浪荷载。采用Ansys与Simpack软件进行联合仿真,对波浪荷载下车桥耦合系统动力响应进行分析。结果表明:车桥耦合系统动力响应随着车速和波高参数的增加而逐步增大;受到轮轨力的影响,波浪-列车联合作用下桥梁横向位移曲线与单独波浪作用下位移曲线线型存在明显差异;不同工况下,桥梁跨中横向位移峰值未出现在列车抵达跨中位置时,说明波浪荷载对桥梁横向位移的影响占主要地位;随着波高的增加,列车各动力指标逐渐增大;当波高达8.92 m及以上,车速达到250 km/h时,列车动力响应更大,此时更易发生事故。 展开更多
关键词 波浪荷载 五阶Stokes波 车桥耦合 动力响应 安全性与舒适性
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分层流中潜艇尾迹特征的数值模拟及识别
4
作者 陈二云 刘兴生 +3 位作者 马振来 赵鑫鑫 李国平 杨爱玲 《中国航海》 北大核心 2026年第1期78-88,共11页
水动力尾迹是潜艇非声学探测的重要物理场之一。鉴于复杂的海洋环境,水动力尾迹的准确预测具有较大困难。采用多相流(VOF)方法对直航条件下潜艇分层流场进行数值模拟,获得航速、相对潜深和海水分层等因素对自由表面尾迹特征及内波尾迹... 水动力尾迹是潜艇非声学探测的重要物理场之一。鉴于复杂的海洋环境,水动力尾迹的准确预测具有较大困难。采用多相流(VOF)方法对直航条件下潜艇分层流场进行数值模拟,获得航速、相对潜深和海水分层等因素对自由表面尾迹特征及内波尾迹特征的影响规律。采用Canny边缘检测理论提取尾迹轮廓特征,测量尾迹角和横波张角。结果表明:潜艇在相对潜深较大且弗劳德数(Fr)较低条件下,自由表面尾迹并不呈现典型“V”形波;随着Fr数的增加,尾迹形态逐渐由“斑”状演变为平行波,最终呈现明显的“V”形波。海水密度分层的增强会加剧自由表面的扰动,使自由表面尾迹特征更加突出。研究结果可为潜艇水动力尾迹特征的图像识别提供参考依据。 展开更多
关键词 自由表面尾迹 内波 分层流 多相流 CANNY
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矩形液舱横波与法拉第波共振的数值模拟
5
作者 谭志荣 赵修叁 +1 位作者 朱汉华 王斌 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期19-26,共8页
为研究液舱受不同自由度方向激励下的晃荡行为,以矩形液舱为研究对象,开展了横波和法拉第纵波激励下的晃荡研究。为此建立了基于计算流体力学的数值模型,依次分析了液舱在围绕一阶共振的系列横波激励及3种不稳定模式的纵波频率下波面幅... 为研究液舱受不同自由度方向激励下的晃荡行为,以矩形液舱为研究对象,开展了横波和法拉第纵波激励下的晃荡研究。为此建立了基于计算流体力学的数值模型,依次分析了液舱在围绕一阶共振的系列横波激励及3种不稳定模式的纵波频率下波面幅值与舱壁压强的变化特点,并进行时-频域的综合分析。结果显示,随着横波激励接近晃荡中心,非线性作用愈加显著,压力频谱向低阶自耦区转移并参与更多非线性效应。而对于纵波激励,液舱对谐波和超谐波激励不敏感,在法拉第次谐波激励下,液舱随时间累积产生强烈晃荡,并激发出一阶模态的主参数晃荡。在主参数晃荡的影响下,二阶压力频谱在自耦合区表现出强烈的非线性特征,并叠加生成了四阶频的成分。 展开更多
关键词 矩形液舱 法拉第波 一阶横波共振 Morlet小波变换 小波二阶相干谱
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蜂窝结构对极窄脉宽载荷防护效果的考核试验研究
6
作者 随亚光 陈博 +5 位作者 仵可 徐畅 徐海斌 董鹏举 王等旺 李进 《振动与冲击》 北大核心 2026年第4期191-197,209,共8页
高空强X射线辐射在空间目标表面会产生热击波,具有载荷脉宽窄、峰值高,且在辐照范围内同步性高等特点,可能对结构造成严重损伤。蜂窝结构具有密度低、高吸能等优点,被广泛用于冲击防护。文章基于光敏炸药加载试验技术,设计了蜂窝结构对... 高空强X射线辐射在空间目标表面会产生热击波,具有载荷脉宽窄、峰值高,且在辐照范围内同步性高等特点,可能对结构造成严重损伤。蜂窝结构具有密度低、高吸能等优点,被广泛用于冲击防护。文章基于光敏炸药加载试验技术,设计了蜂窝结构对热击波防护效果的考核试验方法,将光敏炸药均匀地喷涂在1 mm厚薄铝板上作为加载源,光敏炸药的面密度为40 mg/cm^(2),成功实现了加载载荷峰值约为189 MPa、脉宽小于5μs、加载面积为16 cm×16 cm、载荷同步性优于3μs的极窄脉宽载荷模拟。开展试验研究了不同厚度蜂窝板对极窄脉宽载荷的防护效果,测量发现经过不同厚度蜂窝结构缓冲后,冲击波首峰峰值降低幅值均超过80%,且随着蜂窝厚度增加,降低幅值增大。试验结果表明设计的考核方法可行,蜂窝结构在空间目标防护方面具备较好的应用前景。 展开更多
关键词 热击波 蜂窝结构 光敏炸药 极窄脉宽载荷
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基于背景噪声的滇西地区波速时变异常指标提取
7
作者 杨建文 叶泵 +3 位作者 金明培 杨芬 李见 段美芳 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第2期201-206,共6页
通过对滇西地区43个台站对近5 a的直达Rayleigh波走时偏移时间序列进行综合处理,提取出适用于滇西地区M_(S)≥5.0地震的波速时变异常识别指标(综合指标),并结合研究时段内发生在滇西地区的7次M_(S)≥5.0地震事件,采用R值评分法对综合指... 通过对滇西地区43个台站对近5 a的直达Rayleigh波走时偏移时间序列进行综合处理,提取出适用于滇西地区M_(S)≥5.0地震的波速时变异常识别指标(综合指标),并结合研究时段内发生在滇西地区的7次M_(S)≥5.0地震事件,采用R值评分法对综合指标进行预测效能评价。结果表明:1)该综合指标对2020年以来发生在滇西地区M_(S)≥5.0地震的发震时间具有较好的指示意义,在通过置信度97.5%显著性检验(R>R_(0))的前提下,综合指标的最佳预测窗长为90 d,对于实际发生的7次M_(S)≥5.0地震,综合指标准确预测地震7次,漏报0次,虚报5次;2)研究区M_(S)≥5.0地震震中与震前(指标出现时)异常台站对分布对应关系表明,通过背景噪声波速时变测量所监测到的前兆信息,更多应该是“场兆”,而非“源兆”。在实际的地点预测中需结合地震活动异常区域(如空区、条带)及重力、流动地磁等成场观测得到的异常区,寻找可能的发震地点,才能提高地点预测的准确率。 展开更多
关键词 滇西地区 背景噪声 波速时变异常 综合指标 效能评价
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超声波作用对换热器管内CaCO_(3)污垢抑制效果研究
8
作者 韩志敏 周相宇 +1 位作者 常宏亮 徐志明 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第4期1542-1550,I0020,共10页
换热器是工业生产中能源和热量交换的主要载体,但其内冷却水在参与换热时,易在换热器管内壁形成析晶污垢,而超声波的引入可以有效减少污垢生成。该文通过设置声压方程,采用流体内部压力的变化结合空化模型模拟超声波的作用,并以壁面剪... 换热器是工业生产中能源和热量交换的主要载体,但其内冷却水在参与换热时,易在换热器管内壁形成析晶污垢,而超声波的引入可以有效减少污垢生成。该文通过设置声压方程,采用流体内部压力的变化结合空化模型模拟超声波的作用,并以壁面剪切力作为链接,以此构建超声波作用下的析晶污垢模型。基于构建的模型,主要对比研究有、无超声波作用下换热器管内污垢沉积情况,并详细分析超声波的振幅和频率的影响。结果表明,当超声波频率为20kHz、振幅为100kPa时,会使管内污垢热阻减小45.8%。在超声波作用下,壁面剪切力随着时间增加呈周期性变化,其平均值远大于无超声波作用的情况;污垢层厚度沿管段长度增加而逐渐增加,越靠近超声波入口处,其污垢层厚度越小。在该文研究范围内,超声波频率的增加会使其抑垢效果减弱,当频率增加到50kHz时,抑垢率减小19.9%;振幅的增加会使其抑垢效果增强,当振幅增加到250kPa时,抑垢率增加34.9%。此外,污垢层厚度随着超声波频率的增大而增大,随着超声波振幅的增大而减小。 展开更多
关键词 超声波 换热器 污垢 频率 振幅
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基于梯度结构张量的碳酸盐岩缝洞型储层定量预测技术——以塔里木盆地轮古油田奥陶系储层为例
9
作者 杨新影 何皓 +5 位作者 晏楠 万超凡 张晟 金国钰 魏雄辉 陈彦虎 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2026年第1期137-145,共9页
轮古奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层非均质性极强,预测难度大,为了定量预测此类复杂性缝洞型储层,基于地震和测井资料,提出了一种新的储层定量预测方法,即梯度结构张量-波阻抗映射方法。首先,构建改进的梯度结构张量特征值,然后,应用均值-方... 轮古奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层非均质性极强,预测难度大,为了定量预测此类复杂性缝洞型储层,基于地震和测井资料,提出了一种新的储层定量预测方法,即梯度结构张量-波阻抗映射方法。首先,构建改进的梯度结构张量特征值,然后,应用均值-方差法将梯度结构张量属性转换为波阻抗,从而实现定性地球物理属性到定量地质特征的量化映射。在塔里木盆地轮古油田奥陶系碳酸盐岩储层研究中,新构建的梯度结构张量提高了隐蔽型断层和弱振幅串珠缝洞型储层的识别精度;将梯度结构张量属性转换为波阻抗,实现了洞穴、孔洞和裂缝储层定量化识别。研究区新钻井结果验证表明,反演结果与测井曲线相关系数吻合度达到93%。研究成果为碳酸盐岩缝洞型储层的定量预测提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 缝洞型储层 梯度结构张量 波阻抗反演 定量预测 轮古油田 塔里木盆地
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基于最强径分配策略的信道混合预编码器设计
10
作者 聂益芳 何希平 +2 位作者 唐亮贵 李余 杨军超 《计算机应用与软件》 北大核心 2026年第1期121-126,134,共7页
针对无线毫米波混合预编码系统结构,提出一种采用最强径分配策略设计信道混合预编码器的方法。该方法主要包含设计模拟预编码器和数字预编码器两个部分。依靠波束训练估计信道中主要来波路径的角度;采用最强径分配策略设计模拟预编码器... 针对无线毫米波混合预编码系统结构,提出一种采用最强径分配策略设计信道混合预编码器的方法。该方法主要包含设计模拟预编码器和数字预编码器两个部分。依靠波束训练估计信道中主要来波路径的角度;采用最强径分配策略设计模拟预编码器,让等效信道覆盖用户信道的最强来波径;根据确立的等效信道,以最大化频谱效率为目标,建立优化数学模型并求解,获得数字预编码权。理论推导和数值仿真验证了所提方案设计的有效性和合理性。相比于经典混合预编码方案,所提方案的频谱效率更优。 展开更多
关键词 无线毫米波信道 混合预编码 最强径分配 频谱效率 数学建模
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南海深地震探测及横波速度结构研究进展
11
作者 赵明辉 袁野 +2 位作者 张佳政 卫小冬 丘学林 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期437-450,共14页
深地震探测为南海形成演化研究提供了关键速度结构支撑,转换横波速度结构在探明地球内部不同物质属性变化方面具有不可替代的优势.本文回顾了南海深地震探测的发展历程,介绍了转换横波识别与转换方法,总结了南海横波速度结构研究的正演... 深地震探测为南海形成演化研究提供了关键速度结构支撑,转换横波速度结构在探明地球内部不同物质属性变化方面具有不可替代的优势.本文回顾了南海深地震探测的发展历程,介绍了转换横波识别与转换方法,总结了南海横波速度结构研究的正演与反演方法及其优缺点,重点阐述了纵横波联合研究获得的重要进展,主要体现在:(1)阐明了南海北部陆缘下地壳高速层成因,(2)验证了南北陆缘的共轭位置,(3)揭示了西南次海盆洋陆转换与初始洋壳增生过程.最后指出,为更好地服务于南海科学前沿与能源发展,应在三维横波速度结构、水岩反应规模以及人工智能等三方面展开技术攻关.本文研究不仅深化了南海形成演化的认识,而且有助于推动海底地震仪数据的深度挖掘与海洋深部探测事业的发展. 展开更多
关键词 海底地震仪 南海 转换横波 高速层 蛇纹石化地幔
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复杂约束下波浪滑翔器柔性编队路径规划方法
12
作者 刘芬 尚丽雅 +2 位作者 孙秀军 张帅 桑宏强 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第1期239-244,共6页
当波浪滑翔器(wave glider, WG)在实际海洋环境中编队作业时,为了满足多种复杂的时空协同约束,调整编队构型至关重要,然而,WG依靠波浪能推进,这导致其运动控制具有非线性和不可预测性。因此针对这一问题,提出了一种基于约束分割多目标... 当波浪滑翔器(wave glider, WG)在实际海洋环境中编队作业时,为了满足多种复杂的时空协同约束,调整编队构型至关重要,然而,WG依靠波浪能推进,这导致其运动控制具有非线性和不可预测性。因此针对这一问题,提出了一种基于约束分割多目标粒子群算法(constraint-segmented multi-objective particle swarm optimization, CS-MOPSO)的柔性编队路径规划方法,采用分治策略将预规划路径使用多个航路点分割,使用CS-MOPSO算法优化每个航路点处的编队构型,CS-MOPSO算法根据约束违反程度分割粒子种群,并引导粒子向可行解空间移动。使用Dubins曲线连接编队构型,构建具有柔性队形约束的协同路径。此外,提出了编队构型评价体系,用于定量地评估编队构型和编队路径。使用逼近理想解排序法来确定最优解。仿真结果表明,与其他算法相比,所提出算法在复杂约束条件下实现了更短的航行时间和更低的编队构型失真度。 展开更多
关键词 波浪滑翔器 协同路径规划 编队构型 多目标优化
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植物型生态护岸消浪数值模型构建及物理试验研究
13
作者 白洋 段明涛 +3 位作者 柳叶 秦梦春 李绍武 赵帅 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期118-128,共11页
植物型生态护岸作为一种新兴的海岸防护方式,不仅具备护岸功能,还能有效促进海岸带生态修复。然而,如何构建植物型生态护岸并对其消浪效果进行定量评估,仍是一个有待解决的问题。因此,采用数值模型模拟和物理模型试验两种方法对其进行... 植物型生态护岸作为一种新兴的海岸防护方式,不仅具备护岸功能,还能有效促进海岸带生态修复。然而,如何构建植物型生态护岸并对其消浪效果进行定量评估,仍是一个有待解决的问题。因此,采用数值模型模拟和物理模型试验两种方法对其进行了研究。通过在Navier-Stokes方程中引入植物与流体作用项,采用标准Smagorinsky紊流模式描述植物与波浪作用的紊流效应,并改进MAC算法(marker-and-cell method)和波浪表面追踪法,开发了数值模型;通过物理模型试验验证了数值模型,构建了植物消浪阻力系数经验公式。研究结果表明:构建的数值模型可以反映植物的消浪效果,量化海岸植物的消浪和透浪特性;植物消浪阻力系数经验公式可以反映植物的物理特性。研究工作可为植物型生态海岸防护工程设计提供科学依据。 展开更多
关键词 海岸防护结构 植物型生态护岸 波浪数值模型 MAC算法
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绕射波GWO-VMD分离成像方法
14
作者 林朋 刘育林 +3 位作者 彭苏萍 崔晓芹 郭偿波 杨婕 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第2期183-191,共9页
【背景】断层、陷落柱和尖灭点等小尺度不连续地质体广泛存在于地下空间,与煤炭、油气等地下资源的安全生产及开发有密切联系。作为小尺度不连续地质体的波场响应,绕射波可以克服传统反射波成像的不足,具备对小尺度地质体高精度识别和... 【背景】断层、陷落柱和尖灭点等小尺度不连续地质体广泛存在于地下空间,与煤炭、油气等地下资源的安全生产及开发有密切联系。作为小尺度不连续地质体的波场响应,绕射波可以克服传统反射波成像的不足,具备对小尺度地质体高精度识别和定位的能力。【目的和方法】为实现不连续地质体绕射波成像,以反射波和绕射波在运动学和动力学特征差异为基础,利用变分模态分解(VMD)方法的精准时频域自适应分解能力和灰狼算法(GWO)的高效稳定全局寻优能力,有效避免了经验误差和局部最优问题,同时提高了绕射波分离的精度与方法的自适应性。【结果和结论】相较于鲸鱼算法(WOA)和蚁群算法(ACO),粒子群算法(PSO)、麻雀搜索算法(SSA)和灰狼算法(GWO)的最优适应度值较小(3.172),具有较好的寻优性能。此外,相较于粒子群算法(PSO)和麻雀搜索算法(SSA),灰狼算法(GWO)具有更小的迭代收敛次数,仅通过6次迭代即可收敛至全局最优。由此证明了GWO算法在寻优性能和寻优速度方面的优越性。通过合成数据和实际数据的测试,验证了GWO-VMD算法在绕射波分离和强反射压制方面的有效性,能够实现对微尺度构造的高分辨率成像。 展开更多
关键词 不连续地质体 绕射波分离 变分模态分解 参数寻优 灰狼算法
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L_(CR)波法的有效检测深度及厚度非均布应力表征方法研究
15
作者 张春利 马楠楠 +2 位作者 翁艺林 朱军 陈伟球 《应用数学和力学》 北大核心 2026年第1期68-78,共11页
临界折射纵(longitudinal critically refracted wave,简记L_(CR))波法在结构应力的无损检测中具有显著优势.然而,L_(CR)波法目前还缺少符合物理意义、能够有效表征深度-入射波激励频率的解析关系,并且无法适用于构件内沿厚度方向非均... 临界折射纵(longitudinal critically refracted wave,简记L_(CR))波法在结构应力的无损检测中具有显著优势.然而,L_(CR)波法目前还缺少符合物理意义、能够有效表征深度-入射波激励频率的解析关系,并且无法适用于构件内沿厚度方向非均匀分布应力的测量.为此,导出了L_(CR)波法测量构件应力分布的有效检测深度与入射波激励频率的解析表达式,提出了一种基于L_(CR)波法测量构件非均匀应力场的逐级差值算法,并通过数值仿真验证了该算法在非均匀应力测量中的有效性. 展开更多
关键词 临界折射纵波 应力检测 有效检测深度 非均布应力
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接触爆炸作用下RC箱梁桥损伤机理试验与数值模拟研究
16
作者 闫秋实 吕辰旭 +1 位作者 杜修力 李述涛 《土木工程学报》 北大核心 2026年第2期113-125,共13页
作为关键基础设施的钢筋混凝土箱梁桥可能面临潜在的接触爆炸威胁。为揭示钢筋混凝土箱梁桥接触爆炸损伤机理,设计1/4比尺的3跨箱梁桥模型并开展野外化爆试验,分析箱梁桥的动力响应与损伤模式。采用LS-DYNA建立箱梁桥数值模型,通过与试... 作为关键基础设施的钢筋混凝土箱梁桥可能面临潜在的接触爆炸威胁。为揭示钢筋混凝土箱梁桥接触爆炸损伤机理,设计1/4比尺的3跨箱梁桥模型并开展野外化爆试验,分析箱梁桥的动力响应与损伤模式。采用LS-DYNA建立箱梁桥数值模型,通过与试验结果对比,验证数值模型准确性。基于数值模型分析箱梁内应力波传播过程,探究箱梁桥局部化损伤形成机制,并参数分析腹板高厚比、TNT装药质量对箱梁局部化损伤的影响。研究结果表明:接触爆炸下RC箱梁呈现典型局部化损伤模式,整体结构响应相对轻微。高强压缩波造成迎爆面的开坑、顶板贯穿孔洞及腹板的破裂,穿过腹板的压缩波在底板自由表面反射形成拉伸波导致背爆面的层裂剥落。增大腹板高厚比能够减弱反射拉伸波的强度,进而减小或避免RC箱梁背爆面层裂剥落损伤,在抗爆设计中应注意控制腹板高厚比在合理范围。线性拟合得到的局部损伤特征尺寸与高厚比、装药质量之间的关系式可为实际桥梁工程抗爆防护设计及应急抢修提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土箱梁桥 接触爆炸试验 数值模拟 损伤机理 应力波
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3D网络结构粉煤灰微珠@碳纳米管微球的制备及吸波性能研究
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作者 张晓民 仝粮语 +3 位作者 高红洁 陈垿 闫虎虎 高阳 《无机材料学报》 北大核心 2026年第2期208-216,I0004,共10页
随着5G通信和电子设备小型化的快速发展,开发轻量化、宽频高效电磁波吸收材料成为解决电磁污染与信息泄露问题的关键。传统吸波材料面临密度高、吸收频带窄及环境相容性差等瓶颈,而工业固废资源化利用为高性能吸波材料设计提供了兼具经... 随着5G通信和电子设备小型化的快速发展,开发轻量化、宽频高效电磁波吸收材料成为解决电磁污染与信息泄露问题的关键。传统吸波材料面临密度高、吸收频带窄及环境相容性差等瓶颈,而工业固废资源化利用为高性能吸波材料设计提供了兼具经济与生态效益的创新路径。本研究以燃煤电厂固废粉煤灰为原料,通过磁选富集获得磁性粉煤灰(MFA)微珠,利用其表面原位负载的Fe基纳米颗粒作为催化剂,采用化学气相沉积(CVD)法成功构筑了具有3D网络结构的磁性粉煤灰微珠@碳纳米管微球(MFA@CNTs)复合吸波材料。微观结构表征表明,MFA微珠表面生长的竹节状CNTs通过管间缠绕与硅酸盐骨架桥接形成多孔结构。吸波性能测试表明,复合材料在8.8 GHz处获得最小反射损耗(RLmin),达到-44.52 dB(厚度为2.99 mm),有效吸收带宽(EAB,RL<-10 dB)覆盖4.72 GHz(厚度1.7 mm)。电磁吸波性能提升机制源于:(1)MFA微珠的磁性组分(Fe_(3)O_(4))与CNTs的导电网络形成磁-电耦合效应,优化阻抗匹配;(2)竹节状CNTs的缺陷结构诱导多重极化弛豫(界面极化、偶极极化),增强介电损耗;(3)3D多孔网络延长电磁波传播路径,促进多重反射与散射损耗。本研究不仅为工业固废高值化利用提供了新范式,也为轻量化宽频吸波材料设计奠定了理论与技术基础。 展开更多
关键词 粉煤灰微珠@碳纳米管微球 3D网络结构 电磁波吸收
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极端北极反气旋环流的频发加强及其与“暖北极-冷大陆”模态的联系
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作者 张涵 赵传湖 +1 位作者 杨宇星 黄菲 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期13-24,共12页
本文将65°N以北500 hPa位势高度的正异常环流定义为北极反气旋环流(Arctic anticyclonic circulation,AAC)。采用百分位阈值法筛选出641 d极端北极反气旋环流事件(Extreme Arctic anticyclonic circulation,EAAC),发现EAAC在冬季(1... 本文将65°N以北500 hPa位势高度的正异常环流定义为北极反气旋环流(Arctic anticyclonic circulation,AAC)。采用百分位阈值法筛选出641 d极端北极反气旋环流事件(Extreme Arctic anticyclonic circulation,EAAC),发现EAAC在冬季(12月至次年3月)发生频次最多、强度最大,呈显著上升趋势。北极太平洋扇区、大西洋扇区和欧亚扇区的EAAC发生日数依次减少。三个扇区的EAAC的加强及EAAC与“暖北极-冷大陆(Warm Arctic-cold continents,WACC)”模态的联系,均可能与高空急流异常变化调制中高纬度罗斯贝波的发展有关。对于太平洋扇区,由于东亚-北太平洋急流出口区的纬向风减弱有利于阿拉斯加长波脊的发展加强并向北极入侵,造成北极太平洋扇区EAAC的加强和“暖北极”分布,脊东西两侧由极涡分裂南下的切断低压携带的冷平流有利于“冷大陆”的形成。北大西洋急流出口区纬向风在急流轴北侧减弱、南侧加强,导致气旋式切变涡度增大,这种高空辐合形势有利于格陵兰地区长波脊的发展加强,进而引起北极大西洋扇区EAAC的加强和WACC的形成。欧亚中纬度高空西风急流的异常向北加强及其北侧的东风异常,有利于罗斯贝波的向北传播和高空气旋式切变涡度增大,促使北极极涡向欧亚一侧偏移,从而可能导致北极欧亚扇区EAAC的加强和WACC的形成。该研究为理解北极气候变化与中纬度气候变化的联系提供了新视角。 展开更多
关键词 极端北极反气旋环流 太平洋扇区 大西洋扇区 欧亚扇区 “暖北极-冷大陆”模态 罗斯贝长波脊
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涡轮叶片气膜孔超快激光加工超声速吹气流场机理研究
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作者 曹志远 古钦朋 +2 位作者 李朋 高玺 刘波 《推进技术》 北大核心 2026年第1期86-97,共12页
超快激光打孔因其高精度、非接触等优点在加工精密孔领域有着广泛应用,打孔过程常辅助气体以提升加工质量和效率。针对超快激光加工涡轮叶片气膜孔时的吹气流场,研究了吹气方式、进气压力等吹气参数和改型喷嘴对激波结构的影响。结果表... 超快激光打孔因其高精度、非接触等优点在加工精密孔领域有着广泛应用,打孔过程常辅助气体以提升加工质量和效率。针对超快激光加工涡轮叶片气膜孔时的吹气流场,研究了吹气方式、进气压力等吹气参数和改型喷嘴对激波结构的影响。结果表明:同轴和旁轴辅助吹气时流场中均存在正激波,同轴吹气时还存在激波盘,旁轴吹气时气膜孔内流速更高,更有利于辅助加工;随着进气压力增加,激波强度和马赫数峰值增大,激波影响区域增大;随着喷嘴直径增加,激波的膨胀范围增加,正激波和激波盘的位置下降,第二道正激波和激波盘的范围缩小。喷嘴改型成椭圆形时,激波结构不再对称分布,随着椭圆长短轴比增加,激波影响区域增加,Ma=1.95时等值面形状从倒钟形变成锥形,激波盘逐渐变小直至基本消失;改型喷嘴通过引入螺旋流,削弱了激波强度,促进了气膜孔内流体的掺混,喷嘴内壁引入旋涡发生器的旋流式喷嘴更有利于吹除气膜孔内的金属残渣,进一步提升超快激光打孔的质量和效率。对比可知,进气压力和喷嘴直径主要影响激波强度和范围,喷嘴形状主要影响激波形状和结构。 展开更多
关键词 超快激光加工 涡轮叶片 气膜孔 辅助吹气 激波结构 超声速
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永磁外转子矿井提升机多物理场耦合研究进展
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作者 寇子明 寇少凯 +1 位作者 吴娟 王彦栋 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期365-387,共23页
旋转机械传动系统永磁自驱化可促进装备的节能增效,为提高现有矿井提升机中小功率异步电机驱动系统的传动效率,研发了集驱动单元与负载为一体的永磁外转子提升机。但高度集成化的特点也使径向时变大载荷直接作用于滚筒外表面,带来了2个... 旋转机械传动系统永磁自驱化可促进装备的节能增效,为提高现有矿井提升机中小功率异步电机驱动系统的传动效率,研发了集驱动单元与负载为一体的永磁外转子提升机。但高度集成化的特点也使径向时变大载荷直接作用于滚筒外表面,带来了2个技术难题:(1)永磁体边缘切削加剧齿槽转矩问题,大直径滚筒内壁需要轴向分段布置大量永磁体,并与多个定子槽相配合,具有高功率密度的拓扑结构设计不仅密切关系着驱动系统的效率和成本,而且能够有效抑制由磁场能量变化引起的齿槽转矩和转矩脉动;(2)气隙变化引起机械-电磁耦合振动问题,动载荷会引起承载面的局部变形,导致永磁体与定子外圆之间的气隙产生非均匀变化,加剧磁场畸变,诱发严重的机械-电磁耦合振动,需要从动力学的角度揭示气隙变化对振动的影响机理,有助于“对症下药”探索抑制方法。首先,综述了矿井提升机传动方案的发展历程,引出“无减速器、无高速轴、无联轴器”的永磁外转子提升机,并分析了该方案相较于三相异步电机驱动方案的主要优势。然后,重点阐述了永磁外转子提升机拓扑结构设计、动力学分析和永磁体磁性能影响因素3个方面的技术现状,包括外极弧偏心削极永磁体、永磁体边缘结构和非对称定子槽结构设计方法,气隙变化规律和机械-电磁耦合振动特性分析方法,以40极168槽单绳缠绕式永磁外转子提升机为例,基于有限元分析和现场试验相结合进行验证,结果表明:(1)“倒角形边缘外极弧偏心削极永磁体+非对称定子槽”模型可以降低转矩脉动9%;(2)气隙变化的诱因包括转子变形和定子变形,前者会增大电磁力波的幅值,后者则会在电磁力波的主谐波附近产生阶次为±2和±4的高次谐波。在永磁体磁性能影响方面,主要对永磁体退磁特性以及防退磁方法、永磁体的涡流损耗和温升控制2个方面展开论述,展望了永磁外转子提升机在永磁体磁性能方面的研究内容。最后,探讨了双绳缠绕式永磁外转子提升机的布置方案,以及在超深井提升系统中的应用前景。数值模拟结果表明:提升高度为2000 m时,有效载荷最大可达70 t。 展开更多
关键词 永磁外转子提升机 拓扑结构设计 齿槽转矩 气隙变化 电磁力波
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