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海上风电大直径中空夹层钢管混凝土组合单桩基础截面尺寸多目标优化
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作者 何奔 胡俊 +2 位作者 徐普 韩勃 吕娜 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期73-81,共9页
海上风电单桩基础具有结构简单、承载性能优越、建成后用海面积较小等优点,因此得到广泛应用。依托福建连江外海深远海海上风电场实际工程,提出一种上段为风机钢塔筒、泥下段为钢管桩、水中段采用中空夹层钢管混凝土组合结构的三段式新... 海上风电单桩基础具有结构简单、承载性能优越、建成后用海面积较小等优点,因此得到广泛应用。依托福建连江外海深远海海上风电场实际工程,提出一种上段为风机钢塔筒、泥下段为钢管桩、水中段采用中空夹层钢管混凝土组合结构的三段式新型单桩基础形式。为了获得水中段中空夹层钢管混凝土组合结构的最优截面尺寸,探究其结构性能以满足设计使用要求,采用基于遗传算法的多目标优化方法,以抗弯刚度和用钢量为双重优化目标,选取外钢管直径和壁厚、内钢管直径和壁厚4个参数为设计变量,在满足新型单桩基础组合结构强度和稳定性要求的基础上,分别以传统钢管单桩基础的抗弯刚度和用钢量为参照,获得了抗弯刚度大且用钢量适中的两组截面尺寸方案。结果表明:当抗弯刚度相同时,结构的用钢量相较于传统钢管单桩降低了21%,承载能力略低于传统钢管单桩;当用钢量相同时,结构的抗弯刚度相较于传统钢管单桩提高了71%,承载力提升了43%。单桩基础组合结构性能得到有效提升,两种优化方案的频率均未进入福建连江外海海域波浪主频范围。 展开更多
关键词 海上风电 三段式 中空夹层钢管混凝土 多目标优化 抗弯刚度 用钢量
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组合代理模型中冠状动脉支架的多目标优化设计
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作者 张珂 王培瑶 +2 位作者 王博涵 朱雨婷 王川 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第26期6752-6759,共8页
背景:经皮冠状动脉介入支架植入主要应用于冠状动脉狭窄的治疗,但当前支架多目标优化方法受限于样本容量约束,在平衡支撑性与柔顺性等关键性能指标时存在预测精度不足的瓶颈,制约了支架优化设计的有效性。目的:提出一种基于组合代理模... 背景:经皮冠状动脉介入支架植入主要应用于冠状动脉狭窄的治疗,但当前支架多目标优化方法受限于样本容量约束,在平衡支撑性与柔顺性等关键性能指标时存在预测精度不足的瓶颈,制约了支架优化设计的有效性。目的:提出一种基于组合代理模型的冠状动脉支架多目标优化设计方法。方法:构建血管支架三维参数化模型,通过有限元仿真建立力学响应数据库。采用动态权重融合策略,整合Kriging模型全局优化特性与径向基函数模型代理模型局部非线性表征优势,基于20组初始样本构建组合代理模型,应用非支配排序遗传算法Ⅱ进行参数空间寻优。结果与结论:实验结果表明,组合代理模型在有限样本下展现出显著优势,支架的径向刚度倒数预测决定系数达0.9742,较单一模型组提升4.4%的精度,验证了组合代理模型在有限样本下的高效建模能力;支架的弯曲刚度预测精度较单一径向基函数模型代理模型组提升4.4%。优化后支架性能实现双目标协同优化,组合代理模型组支架的径向刚度倒数较Kriging模型组和单一径向基函数模型代理模型组分别降低13.92%和9.57%,支架的弯曲刚度较Kriging模型组和单一径向基函数模型代理模型组分别优化了0.38%和2.56%。研究提出的组合代理模型突破了传统单一模型的性能局限,为冠状动脉支架的“刚性-柔性”协同优化提供了低成本、高精度的解决方案。 展开更多
关键词 冠状动脉支架 组合代理模型 多目标优化 有限元分析 生物力学 优化方法 径向刚度 弯曲刚度 KRIGING模型 径向基函数
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多向弯曲气体检测软体机器人设计 被引量:2
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作者 关峰 赵鲁宁 +2 位作者 黄成杰 熊佳伟 刘春宝 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期132-138,共7页
提出了一种基于仿生设计的软体气动驱动器,模仿象鼻的肌肉纤维结构,由柔性折叠结构、气动人工肌肉和刚性连接组成。该驱动器在两种驱动模式下可实现8个方向的弯曲,具有高弯曲刚度和灵活性。实验表明,当工作压力为120 kPa时,驱动器可在1 ... 提出了一种基于仿生设计的软体气动驱动器,模仿象鼻的肌肉纤维结构,由柔性折叠结构、气动人工肌肉和刚性连接组成。该驱动器在两种驱动模式下可实现8个方向的弯曲,具有高弯曲刚度和灵活性。实验表明,当工作压力为120 kPa时,驱动器可在1 s内产生42°的弯曲变形。建立了气动人工肌肉和柔性折叠结构的弯曲变形数学模型,并通过实验验证了驱动器的性能。将此驱动器应用于气体检测机器人,并设计了仿生检测鼻腔。瞬态响应模式下,检测有害气体的响应时间缩短为原始传感器的31.7%及静态仿生结构的19.1%。实验表明,该机器人在乙醇和水的区分中表现出色,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 仿生软体驱动器 多方向弯曲 气体检测机器人 瞬态响应
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Improved superelastic Ni-Ti alloy wire for treating skeletal class III malocclusion combined with anterior crossbite:A case report
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作者 Yu-Hsiang Sean Chang Yuan-Hou Chen Jian-Hong Yu 《World Journal of Clinical Cases》 2025年第18期34-45,共12页
BACKGROUND Correcting skeletal class III malocclusion with anterior crossbite in adolescents using only orthodontic treatment poses challenges.This report highlights a novel approach leveraging improved superelastic N... BACKGROUND Correcting skeletal class III malocclusion with anterior crossbite in adolescents using only orthodontic treatment poses challenges.This report highlights a novel approach leveraging improved superelastic Ni-Ti alloy wire(ISW)to address these conditions effectively.CASE SUMMARY A 17-year-old male patient presented with the chief complaint of an underbite.The patient was given a diagnosis of skeletal class III malocclusion and anterior crossbite.The orthodontic treatment plan was implemented and did not require teeth extractions or orthognathic surgery.Key interventions involved the app-lication of ISW,intermaxillary elastics,and ISW unilateral multi-bend edgewise archwire.The unique combination of these techniques enabled the correction without the need for extractions or surgery.This approach leverages the advanced biomechanical properties of ISW,including its super-elasticity and shape memory,to enhance treatment efficacy.The treatment lasted 17 months,and major improvements in overjet,overbite,and alignment were achieved.The results were favorable,and stability was discovered during follow-up.CONCLUSION The application of ISW for treating skeletal class III malocclusion with anterior crossbite in a 17-year-old male patient resulted in exceptional outcomes.The treatment led to a marked improvement in the patient’s facial profile and to proper overjet,overbite,and midline alignment.These results were maintained over a one-year follow-up,indicating that a minimally invasive orthodontic approach can effectively address complex skeletal discrepancies in adolescent patients.This case illustrates that with the careful use of advanced orthodontic techniques,major skeletal challenges can be resolved without resorting to surgical procedures. 展开更多
关键词 Orthodontics Skeletal class III malocclusion Anterior crossbite Improved superelastic Ni-Ti alloy wire multi-bend edgewise archwire Intermaxillary elastics Case report
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12×37 WS多层股钢丝绳恒张力状态受力与磨损分析
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作者 徐承军 王超宇 吉雨岢 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期66-75,共10页
在重载长行程工况下,多层股钢丝绳因复杂的空间结构而具有良好的性能,但也增加了对其受力与磨损分析的难度。为探究多层股钢丝绳的受力情况,基于Frenet标架建立了12×37 WS多层股钢丝绳在直线与弯曲状态的数学模型,并根据钢丝绳参... 在重载长行程工况下,多层股钢丝绳因复杂的空间结构而具有良好的性能,但也增加了对其受力与磨损分析的难度。为探究多层股钢丝绳的受力情况,基于Frenet标架建立了12×37 WS多层股钢丝绳在直线与弯曲状态的数学模型,并根据钢丝绳参数计算了其受到6 t拉力时不同层股间钢丝的接触应力与弯曲应力。分别以内层股、中层股与外层股的捻距为变量,探究其对钢丝接触应力的影响规律,为多层股钢丝绳结构参数的优化提供了指导。通过SolidWorks建立钢丝绳有限元模型,并用workbench软件的仿真对其力学性能进行了验证。综合理论计算与有限元分析的结果表明:多层股钢丝绳受恒张力作用时,绳股的最外层钢丝更易因磨损而发生断丝失效,并且越靠近芯股的层股应力越大;可以通过适当增大芯股直径,减小外层股直径来降低钢丝绳断丝几率。 展开更多
关键词 多层股钢丝绳 接触应力 弯曲应力 Frenet标架 磨损
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钢管混凝土边框密肋复合剪力墙压弯性能研究
6
作者 朱倩 刘世垚 +3 位作者 王苏 胡家源 冯振东 泥朝阳 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第2期409-421,共13页
钢管混凝土边框密肋复合剪力墙是装配式建筑中的一种新型抗侧力构件,为研究其压弯性能,基于平截面假定,结合材料本构模型和墙体各个状态下的受力机理,引入等效矩形应力图形系数,推导出此类装配式复合剪力墙在开裂状态、屈服状态、峰值... 钢管混凝土边框密肋复合剪力墙是装配式建筑中的一种新型抗侧力构件,为研究其压弯性能,基于平截面假定,结合材料本构模型和墙体各个状态下的受力机理,引入等效矩形应力图形系数,推导出此类装配式复合剪力墙在开裂状态、屈服状态、峰值状态和极限状态下的压弯承载力计算公式.并以此为基础,对比分析了理论力学模型和相关设计规程在预测此类组合墙压弯承载力上的表现,利用有限元软件ABAQUS进行钢管混凝土密肋复合剪力墙的数值模拟.研究结果表明:结合已有试验数据,对压弯承载力计算公式进行退化验证,建议的公式可较为准确地预测墙体在各阶段的压弯承载力,计算值与试验值吻合较好;试验结果与设计规程比较,其比值正负偏差超过30%,该推荐公式可更合理反映墙体的实际承载力;将计算公式与数值结果进行对比,验证了理论模型的计算精度和有限元模型的可靠性.最后,对影响墙体压弯计算公式的主要因素进行分析,表明增加钢管套箍率及适当控制墙体轴压比和高宽比可提高墙体的承载力和变形能力,关键参数中套箍率的影响最为显著. 展开更多
关键词 钢管混凝土边框柱 密肋复合墙 压弯承载力 规程 理论推导 数值模拟
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基于多芯型REBCO带材CORC型电缆弯曲特性研究
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作者 冯激扬 赵强 +2 位作者 金环 秦经刚 肖冠宇 《低温与超导》 北大核心 2025年第12期14-19,共6页
二代高温超导带材(REBCO)具有高临界磁场和优异的机械性能等优点,在制备高场磁体领域应用广阔。但REBCO带材宽厚比较高,在应用过程中具有明显的屏蔽电流效应和交流损耗,将REBCO带材进行多芯刻划可有效减小该问题。为了研究基于REBCO多... 二代高温超导带材(REBCO)具有高临界磁场和优异的机械性能等优点,在制备高场磁体领域应用广阔。但REBCO带材宽厚比较高,在应用过程中具有明显的屏蔽电流效应和交流损耗,将REBCO带材进行多芯刻划可有效减小该问题。为了研究基于REBCO多芯带材的CORC电缆弯曲性能,采用上海超导带材制备多芯带材,进行CORC电缆的研制。结果表明,当弯曲半径从400 mm减小至100 mm时,电缆的n值在150 mm至125 mm的范围内出现显著下降。以临界电流降至初始值的95%(即95%I_(c0))作为性能衰退判据,样品1和样品2的临界弯曲半径分别为145 mm和140 mm。激光刻划的REBCO带材绕制的CORC型电缆具有良好的弯曲特性,为多芯带应用于聚变堆高场磁体提供数据支持。 展开更多
关键词 高温超导 REBCO多芯带 CORC电缆 弯曲性能
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多方向折弯式压电振动俘能器的响应特性研究
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作者 李曾 谢坤 +1 位作者 董万静 王铂辉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期19-27,共9页
环境中的振动激励具有随机性与多样性,针对传统俘能器俘能方向单一、俘能效率较低的问题,提出了一种引入非线性磁斥力的多方向折弯式压电振动俘能器(以下简称压电振动浮能器),能够实现多方向收集机械振动能,提高俘能效率。利用COMSOL Mu... 环境中的振动激励具有随机性与多样性,针对传统俘能器俘能方向单一、俘能效率较低的问题,提出了一种引入非线性磁斥力的多方向折弯式压电振动俘能器(以下简称压电振动浮能器),能够实现多方向收集机械振动能,提高俘能效率。利用COMSOL Multiphysics软件构建了压电振动俘能器的有限元模型,完成了该模型的模态分析、谐响应分析和电学响应分析。同时通过试验深入探究PZT-5H压电陶瓷粘贴位置、外接电阻、磁斥力、磁距和激振加速度等关键因素对压电振动俘能器输出响应特性的影响。结果表明:磁斥力的引入有效拓宽了俘能频带并提高了输出功率;当激振加速度为1.0g、磁距为20 mm时,压电振动浮能器的输出功率达到0.8 mW。此外,PZT-5H压电陶瓷粘贴位置和外接电阻等参数对俘能性能有显著影响。 展开更多
关键词 振动俘能 压电 多方向折弯式 磁斥力 模态分析
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基于数控弯曲多角度复合成形工艺研究
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作者 束军平 张维光 +1 位作者 束茳娇 赵松 《模具工业》 2025年第9期27-33,共7页
介绍了通风机出风口加强杆系列化零件,并选择零件的成形工艺方案,需考虑客户的需求及零件对使用环境的要求,还需结合材料表面保护层工况、企业具备的生产加工设备等要素。在掌握现有成形工艺的利弊及钣金成形特点后,对该类钣金件的成形... 介绍了通风机出风口加强杆系列化零件,并选择零件的成形工艺方案,需考虑客户的需求及零件对使用环境的要求,还需结合材料表面保护层工况、企业具备的生产加工设备等要素。在掌握现有成形工艺的利弊及钣金成形特点后,对该类钣金件的成形工艺进行创新,采用多角度复合压型工艺替代原单角数控弯曲工艺。结合钣金工序件的材料,通过结构分析与实际测试对比,选择更具优势的成形工艺,使生产线更具经济合理性。 展开更多
关键词 数控弯曲 复合成形 多角度 成形工艺
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直缝埋孤焊管错边型缺陷管坯合缝工艺优化
10
作者 雷嘉敏 李强 +5 位作者 张琛 桂海莲 李浩玮 李想 李莎 申春雷 《锻压技术》 北大核心 2025年第11期105-114,共10页
针对直缝埋弧焊管“预弯—JCO成形”后具有缺陷的部分管坯合缝效果差及管材圆度不达标的问题,以错边型缺陷管坯为例,采用九辊式合缝机,提出了多自由度合缝辊工艺路径优化方案。对管坯弯曲过程进行分析并建立力学模型,基于离散化思想将... 针对直缝埋弧焊管“预弯—JCO成形”后具有缺陷的部分管坯合缝效果差及管材圆度不达标的问题,以错边型缺陷管坯为例,采用九辊式合缝机,提出了多自由度合缝辊工艺路径优化方案。对管坯弯曲过程进行分析并建立力学模型,基于离散化思想将合缝过程中每一道次管坯的弯曲视为各段弧形板材的后继弯曲问题。利用Deform软件进行数值计算,得到最优的合缝辊运行顺序,并采用最小外接圆法测量管坯合缝模拟后的圆度。结果表明,通过调整多自由度合缝辊的运行顺序、压下角度等参数可以实现管坯合缝边的精准对接,实现管材的矫正,经测量圆度误差为4.64 mm,即椭圆度为0.45%D_(0),满足直缝埋弧焊管的工业要求。新工艺路径可以大大提高生产效率,减少废品率,提高焊接质量。 展开更多
关键词 焊管合缝 错边 弧形板后继弯曲 多自由度合缝辊工艺 椭圆度
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抗弯定向钻杆接头结构设计与性能分析
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作者 刘时焰 舒将军 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第11期217-223,共7页
在多分枝孔钻进作业中,定向钻杆接头因反复弯曲而频繁失效。利用有限元分析方法模拟了定向钻杆接头在弯曲载荷下的力学行为,得到了定向钻杆接头的应力分布规律,基于此,提出了一种新型抗弯钻杆接头结构,并通过有限元模型对比了其与普通... 在多分枝孔钻进作业中,定向钻杆接头因反复弯曲而频繁失效。利用有限元分析方法模拟了定向钻杆接头在弯曲载荷下的力学行为,得到了定向钻杆接头的应力分布规律,基于此,提出了一种新型抗弯钻杆接头结构,并通过有限元模型对比了其与普通钻杆接头在弯曲及抗弯曲载荷性能上的差异。结果表明,在相同弯曲角度下,抗弯钻杆接头的最大应力值降低了27%~60%;在100 kN横向力作用下,抗弯钻杆接头的最大应力值减小了99 MPa以上,可知新型抗弯钻杆接头在弯曲性能和抗弯曲载荷方面均优于普通钻杆接头。通过钻杆弯曲试验,得到了接头位置的详细应力分布数据,对比分析显示,试验数据与数值仿真结果的误差控制在12.52%以内,验证了数值模拟方法的有效性。研究结果为定向钻杆接头设计提供了优化方案,对减少定向钻孔作业中接头失效的可能性、提高作业安全性和效率具有重要意义。 展开更多
关键词 定向钻杆接头 多分支孔 弯曲性能 抗弯曲载荷
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考虑拉伸和弯曲载荷的多工况CFRP-Al胶接结构多目标优化设计
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作者 吴汪箭 游有鹏 +1 位作者 朱如鹏 王旦 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期79-90,共12页
由碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)与铝合金(Al)胶接而成的单搭接胶接结构,由于缺乏拉伸载荷和弯曲载荷作用下力学性能和损伤行为的系统性研究,其连接性能和可靠性的进一步提升受到限制。本研究建立了CFRP-Al单搭接胶接结构有限元模型,... 由碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)与铝合金(Al)胶接而成的单搭接胶接结构,由于缺乏拉伸载荷和弯曲载荷作用下力学性能和损伤行为的系统性研究,其连接性能和可靠性的进一步提升受到限制。本研究建立了CFRP-Al单搭接胶接结构有限元模型,分析了拉伸载荷及三点弯曲载荷作用下胶接结构力学响应和损伤分布。其中,采用三维Hashin失效准则和内聚力模型分别模拟CFRP层内损伤、层间损伤及胶层损伤的演化过程,并与试验对比分析,验证损伤模型的有效性。之后,基于胶接参数构建以拉伸强度、剪切强度及弯曲强度为优化目标的多目标优化代理模型,代理模型结果与仿真结果最大相对误差为2.57%,验证了代理模型的准确性。在此基础上,采用NSGA-Ⅱ算法对代理模型迭代优化,获得三维分布Pareto最优解集,与初始模型相比,优化后胶接结构拉伸强度、剪切强度及弯曲强度分别提高7.34%、24.12%和9.51%,实现了胶接结构综合连接性能的有效提升,该研究可为胶接结构可靠性优化设计提供参考。 展开更多
关键词 复合材料/铝合金 胶接结构 拉伸载荷 三点弯曲载荷 遗传算法 多目标优化
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弯曲弹性梁多稳态超材料带隙调控特性研究
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作者 魏玉华 陈新华 +2 位作者 蒋帅 李小双 王建广 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期832-840,共9页
多稳态超材料能够在外部力作用下发生变形,从而实现对弹性波传播的灵活调控。本文基于双稳态弯曲弹性梁结构,提出了两种不同维度弯曲弹性梁多稳态超材料,该超材料具有两种稳定构型,并能够通过外部力的作用在这两种稳定状态之间切换。通... 多稳态超材料能够在外部力作用下发生变形,从而实现对弹性波传播的灵活调控。本文基于双稳态弯曲弹性梁结构,提出了两种不同维度弯曲弹性梁多稳态超材料,该超材料具有两种稳定构型,并能够通过外部力的作用在这两种稳定状态之间切换。通过有限元方法,系统研究了多稳态超材料在两种稳定构型下的色散关系和频率响应特性。研究结果表明,通过调节外部施加的力,可以实现稳态结构的形变,从而有效地调整带隙的频率范围和宽度。此外,将一维多稳态超材料拓展为三维多稳态超材料,可以获得更宽的第一带隙。这种稳态变化机制不仅为弹性波的传播提供了多样化的调控手段,也为弹性波导开关的设计与应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 多稳态超材料 带隙 弯曲弹性梁 有限元 减振 弹性波导开关
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纳米粒子-长-短纤维协同改性碱激发材料的弯曲韧性及多缝开裂机理研究
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作者 何小军 高承基 +1 位作者 何怡媚 李黎 《中国材料进展》 北大核心 2025年第12期1120-1127,共8页
为提高灌区渠道修复材料的抗变形、抗裂和抗渗性能,研究了纳米碳酸钙与聚丙烯(PP)纤维混杂对碱激发材料弯曲韧性、裂缝演变及微观机理的影响。结果表明:纳米碳酸钙(质量分数为1%)与长-短PP纤维(0.4%6 mm+0.8%12 mm,体积分数)混掺可显著... 为提高灌区渠道修复材料的抗变形、抗裂和抗渗性能,研究了纳米碳酸钙与聚丙烯(PP)纤维混杂对碱激发材料弯曲韧性、裂缝演变及微观机理的影响。结果表明:纳米碳酸钙(质量分数为1%)与长-短PP纤维(0.4%6 mm+0.8%12 mm,体积分数)混掺可显著提升弯曲韧性(较对照组提高42.9倍),改性后碱激发材料达到荷载峰值后荷载下降速率减缓,载荷达峰值前呈现挠曲硬化行为。裂缝演变和SEM微观分析表明,纳米碳酸钙通过增强纤维-基体界面化学粘结与物理摩擦,结合纤维桥联与拔出机制,显著延长裂缝扩展路径、增加了裂缝数量,提高能量耗散,从而改善弯曲韧性。混杂效应分析显示,纤维因子为387.10且纳米碳酸钙掺量为1%时,正混杂效应最显著(S=0.596),验证了多尺度协同增韧机制的有效性。 展开更多
关键词 碱激发材料 纳米碳酸钙 PP纤维 弯曲韧性 多缝开裂 混杂效应
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多段焊接式翼轨弯折工艺研究与应用
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作者 赵勐 《热处理技术与装备》 2025年第2期1-5,共5页
基于焊接式翼轨加强型合金钢辙叉的加工工艺,进行了多段焊接式翼轨弯折工艺及其加热设备的研究,确定了贝氏体合金钢钢轨顶弯的加热温度和加热参数,验证了多段焊接式翼轨加热顶弯工艺的可行性,完成了多段焊接式翼轨及焊接辙叉的生产制造... 基于焊接式翼轨加强型合金钢辙叉的加工工艺,进行了多段焊接式翼轨弯折工艺及其加热设备的研究,确定了贝氏体合金钢钢轨顶弯的加热温度和加热参数,验证了多段焊接式翼轨加热顶弯工艺的可行性,完成了多段焊接式翼轨及焊接辙叉的生产制造线,并将其用于铁路线路铺设,使用效果良好,达到了延长多段焊接式翼轨加强型合金钢辙叉使用寿命的目的,该技术已在生产中广泛应用。 展开更多
关键词 多段焊接 翼轨 弯折工艺
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多塔混合梁部分斜拉桥塔高参数分析
16
作者 曹发源 《黑龙江交通科技》 2025年第3期59-63,共5页
部分斜拉桥在100~300 m的跨径范围内有较强的竞争力,但随着跨度增大,单纯采用混凝土主梁会因为自重的作用,经济性大打折扣,故混合梁结构的部分斜拉桥也越来越多。以G105京澳线东阿黄河公路大桥主桥为依托,主要研究仅改变桥塔无索区高度... 部分斜拉桥在100~300 m的跨径范围内有较强的竞争力,但随着跨度增大,单纯采用混凝土主梁会因为自重的作用,经济性大打折扣,故混合梁结构的部分斜拉桥也越来越多。以G105京澳线东阿黄河公路大桥主桥为依托,主要研究仅改变桥塔无索区高度的前提下,运用弯曲能量法对所有塔高模型进行成桥索力优化,并以塔高与主跨径之比为自变量,选取的目标函数为因变量,以此建立函数关系,得出最优塔跨比。结果表明:随着桥塔高度的降低,拉索索力逐渐增加,根据计算得出,塔高每降低约10%,索力平均值增大约10%;根据综合目标值考虑后,得到此桥的最优塔高宜在48~53 m之间。 展开更多
关键词 弯曲能量法 多塔混合梁 数值分析
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基于COMSOL多物理场固体颗粒对天然气管道弯管冲蚀影响研究
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作者 田烁 丁楠 张洁 《石油工程建设》 2025年第4期40-47,共8页
随着天然气管道建设的快速发展,管道运行中因冲蚀造成的泄漏、破裂风险日益凸显。基于COMSOL多物理场软件粒子追踪接口,采用k-ω湍流模型对管道弯头冲蚀工况进行数值模拟,对比分析了流体介质、弯管角度、弯径比及介质流速等多因素组合... 随着天然气管道建设的快速发展,管道运行中因冲蚀造成的泄漏、破裂风险日益凸显。基于COMSOL多物理场软件粒子追踪接口,采用k-ω湍流模型对管道弯头冲蚀工况进行数值模拟,对比分析了流体介质、弯管角度、弯径比及介质流速等多因素组合工况对弯头冲蚀的影响规律。研究结果表明:流体介质质量密度越大则最大冲蚀速率越小,而最大冲蚀入射锐角则越大;随着弯管弯径比增加,最大冲蚀速率减小;当弯管角度增加时,最大冲蚀速率呈抛物线变化且在45°时达到最大值;介质流速增加,最大冲蚀速率将显著增加。研究成果可为天然气管道的抗冲蚀设计和运行管理提供定量依据。 展开更多
关键词 多物理场 固体颗粒 弯管 冲蚀规律 数值模拟
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基于熵权-TOPSIS法的曲线型退水渠糙条布置型式优化试验研究
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作者 巩银鑫 张红红 +3 位作者 牧振伟 孙容泷 李琪 刘新卫 《水电能源科学》 北大核心 2025年第12期122-127,共6页
糙条对曲线型退水渠水流有导流和降速的双重作用,为探究曲线型退水渠内糙条的较优布置型式,基于熵权-TOPSIS法建立多目标评价体系,综合选取影响糙条导流降速效果的糙条长度L、糙条相对高度、糙条角度、糙条高度比、糙条间距、糙条厚度... 糙条对曲线型退水渠水流有导流和降速的双重作用,为探究曲线型退水渠内糙条的较优布置型式,基于熵权-TOPSIS法建立多目标评价体系,综合选取影响糙条导流降速效果的糙条长度L、糙条相对高度、糙条角度、糙条高度比、糙条间距、糙条厚度作为研究因素,各设置3个水平,以导流降速效果综合衡量指标为响应变量,采用正交试验法进行统计分析。结果表明,糙条对曲线型退水渠水流的降速效果优于导流效果;糙条相对高度、糙条长度和糙条角度是影响糙条导流降速效果的显著性因素;影响糙条导流降速效果的因子重要性排序为糙条相对高度>糙条长度>糙条角度>糙条厚度>糙条高度比>糙条间距;糙条较优布置型式为糙条长度为0.8w、糙条相对高度为0.8h_(1)、糙条角度为60°、糙条高度比为1.5、糙条间距为γ/9、糙条厚度为w/30,该型式下,曲线型退水渠水流的导流效果、降速效果和导流降速综合效果较无糙条方案分别提升了0.450、0.603、0.521。研究成果可为同类消能工研究提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 糙条 弯道水流 熵权-TOPSIS法 多目标评价体系 水面差离散系数
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静定结构内力计算的几种方法
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作者 魏鹏云 李朝阳 +1 位作者 李勇 洪顺军 《工程与试验》 2025年第2期1-5,共5页
静定结构的内力求解是结构力学的重要内容。为了加深学生对静定结构内力计算方法的理解,本文采用涉及材料力学及结构力学的7种方法对同一简支梁受相同荷载作用下指定截面的弯矩和剪力进行了求解。采用结构力学求解器对结果进行了验证,并... 静定结构的内力求解是结构力学的重要内容。为了加深学生对静定结构内力计算方法的理解,本文采用涉及材料力学及结构力学的7种方法对同一简支梁受相同荷载作用下指定截面的弯矩和剪力进行了求解。采用结构力学求解器对结果进行了验证,并对7种方法进行了归纳比较。在教学活动中采用一题多解的方法可以调动学生的学习兴趣和积极性,从而提高教学质量。 展开更多
关键词 静定结构 弯矩 剪力 一题多解 结构力学求解器
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基于多目标遗传算法的复合材料轨枕试验工装优化设计
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作者 许琛 张庆凯 +1 位作者 秦俊飞 黄承 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第11期131-136,共6页
某复合材料枕木设计荷载约为1000 kN,根据中国铁路总公司规定,复合材料枕木须满足枕木成品弯曲荷载作用下变形要求。因此,须设计合理的加载工装,以满足加载要求。本文基于材料力学理论以及Kriging模型,建立了加载工装目标参数对不同截... 某复合材料枕木设计荷载约为1000 kN,根据中国铁路总公司规定,复合材料枕木须满足枕木成品弯曲荷载作用下变形要求。因此,须设计合理的加载工装,以满足加载要求。本文基于材料力学理论以及Kriging模型,建立了加载工装目标参数对不同截面尺寸的响应面,在此基础上采用多目标遗传算法对其进行了多目标优化,最终获得了最优的加载工装截面尺寸组合。并根据优化后截面尺寸,借助有限元软件计算了工装的抗弯曲性能。结果表明,该加载工装可以承受100 t的荷载而不发生塑性变形。 展开更多
关键词 复合轨枕工装 弯曲荷载 KRIGING模型 响应面 多目标遗传算法 结构优化
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