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活性粉末混凝土（RPC）在人行天桥中的应用研究

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活性粉末混凝土（RPC）在人行天桥中的应用研究

作者：万超杰北京建筑大学

学位级别：硕士

活性粉末混凝土(RPC)是上世纪九十年代由法国一家公司研制出的新型钢纤维增强水泥基复合材料,与普通混凝土相比,RPC不仅具有超高的抗压强度,还具有一定的抗拉强度以及优秀的耐久性和韧性。为了解RPC的各项性能,探索RPC在人行天桥中应用... 详细信息

活性粉末混凝土(RPC)是上世纪九十年代由法国一家公司研制出的新型钢纤维增强水泥基复合材料,与普通混凝土相比,RPC不仅具有超高的抗压强度,还具有一定的抗拉强度以及优秀的耐久性和韧性。为了解RPC的各项性能,探索RPC在人行天桥中应用的可行性,本文进行了以下工作:首先,由于RPC配合比中某些组分价格昂贵,阻碍了RPC的推广应用。所以本文从RPC配合比的研究出发,设计出一组使用国内常见粉体材料为组分的RPC配合比,并通过对照实验,研究水胶比、砂胶比、高效减水剂以及钢纤维掺量等因素对RPC性能的影响。其次,通过RPC立方体抗压试验和棱柱体轴心受压、轴心受拉实验得到了RPC的力学性能指标,经过对轴心受压以及轴心受拉实验应力应变实验曲线的拟合,推导出RPC的单轴受压和单轴受拉应力应变曲线方程。再次,目前国内对于RPC构件尚没有完善的计算理论,本文从理论研究的角度,对钢筋RPC受弯构件从加载到破坏的全过程进行分析,建立钢筋RPC受弯构件正截面计算模型,并推导出其开裂弯矩和极限承载力的计算公式。最后,针对RPC在国内尚未运用于工程主体这一现状,本文设计了一座RPC板-钢桁架组合梁人行天桥,首次将RPC应用于桥梁结构的主体部分。运用MIDAS/Civil有限元分析软件建立人行天桥上部结构的模型,并对其进行运营阶段受力、变形以及自振周期等方面的分析,通过与规范的对比,判断将其应用于工程实际中的可行性。本文的研究成果对于RPC在桥梁领域的应用具有前瞻性意义。RPC是一种性能优秀的混凝土材料,将其运用于人行天桥中,不仅可以减轻桥梁自重,而且增强了桥梁的耐久性,减少了后期运营阶段的维修保养费用。

关键词：活性粉末混凝土配合比本构关系组合桁架梁人行天桥

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医用微波消融有效加热区域控制方法研究

医用微波消融有效加热区域控制方法研究

作者：万超杰浙江大学

学位级别：硕士

癌症的高发病率和高死亡率严重威胁人类的生命健康,微波消融逐渐成为临床中治疗癌症的主要手段。现存的技术有效消融范围小、消融圆度低,不能很好的控制有效消融区域,阻碍了微波消融技术的进一步发展,本文研究的主要目标是消融有效区域... 详细信息

癌症的高发病率和高死亡率严重威胁人类的生命健康,微波消融逐渐成为临床中治疗癌症的主要手段。现存的技术有效消融范围小、消融圆度低,不能很好的控制有效消融区域,阻碍了微波消融技术的进一步发展,本文研究的主要目标是消融有效区域精准的控制,本文主要有以下三个贡献:1.开发了消融针为核心的消融硬件平台,提高最大消融范围和消融圆度。开发可嵌入的输出功率稳定、功率误差低、功率响应快的微波消融仪;设计了一款新型消融针,使得离体猪肝最大消融直径从常规的3厘米提高到了 6.6厘米,消融圆度从0.6提高到了 0.95左右;通过阻抗匹配优化,使得整个系统的驻波比从通常的3降低到了 1.5左右,从而使得消融效率从75%提高到了 95%。2.建立了消融过程的数学静态和动态模型。通过将上述的微波消融平台在COMSOL中进行建模模拟仿真,解决了消融边界难以界定的难题,得到消融的离散数据,进而得到拟合的连续的不同功率下的消融尺寸和消融时间的数学表达式,并且通过立体猪肝的消融实验对消融硬件平台以及数学模型进行检验。3.提出了消融区域控制算法。通过新鲜离体猪肝的消融实验对仿真消融模型进行修正,得到精确的不同功率输入下消融尺寸随着消融时间的关系式,从而进行连续定功率的开环控制;基于反射电压进行控制算法优化,提出间断性定功率控制算法和变功率控制算法;经过实验表明,基于本文开发的硬件平台和三种控制算法均可达到比较精确消融边界的控制目标。

关键词：微波消融微波消融仪消融针消融有效边界控制

利用液晶透镜光轴移动和液晶光楔光束偏转的深度测量研究

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利用液晶透镜光轴移动和液晶光楔光束偏转的深度测量研究

作者：万超杰电子科技大学

学位级别：硕士

模式控制液晶器件通过在结构上增加高阻抗层,解决了液晶器件通光孔径内的电场边缘效应问题,实现了液晶器件的大孔径设计与多种低电压驱动方式。同时这种器件的电场可控性很高,可实现许多新的光学性质。本文所研究的是一种四电极结构的... 详细信息

模式控制液晶器件通过在结构上增加高阻抗层,解决了液晶器件通光孔径内的电场边缘效应问题,实现了液晶器件的大孔径设计与多种低电压驱动方式。同时这种器件的电场可控性很高,可实现许多新的光学性质。本文所研究的是一种四电极结构的模式控制液晶器件,根据电场分布方式的切换,可以实现液晶透镜和液晶光楔两种不同状态。在透镜状态下不仅可电控调焦,还具有光轴位置可任意移动的功能。而在光楔状态下,可实现对入射光束的连续偏转调制。本文的研究重点是利用该器件在两种状态下的不同性质搭建单相机系统进行深度测量。所研究的主要内容与成果概况如下:首先,本文对所使用的器件结构和器件参数测试方法进行介绍。根据模式控制理论对器件如何实现透镜和光楔两种状态和如何在各自状态下实现光轴移动和光束偏转功能进行电场仿真分析,并通过干涉实验测试了器件的实际性质,验证了电场理论的正确性。然后,搭建利用液晶透镜光轴移动功能的单相机深度测量系统。利用光斑成像实验获取光轴的移动精度,通过建立模型分析了液晶透镜的光轴移动对系统整体光轴的影响,推导了系统视差与深度的关系。使用具有亚像素精度的变分光流法验证了所设计系统具有感知三维信息变化的能力,可实现深度测量。在近距离实验中基于视差测距原理获取并分析了场景的深度信息,探讨了系统的小基线问题。对视差的提取方法进行了比较实验,描述了在实验中发现的三维感知放大现象。最后,通过改变模式控制器件的电场分布,将液晶光楔的光束偏转功能引入成像系统进行多视角的深度测量研究。分析了液晶光楔可实现的偏转方位角变化范围,利用稠密光流法计算了偏转的量与方向的精度。在实验中验证了利用液晶光楔光束偏转功能的单相机系统可以实现三维感知,并从中获取了良好的相对深度。推导研究了微小运动的三维重建技术,利用偏转方位角的连续变化对场景进行了一系列的图像序列采集,获取了场景的相对深度并分析了系统的小视场问题。

关键词：深度测量光轴移动光束偏转液晶器件

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人体大臂软组织活体力学特性分析

人体大臂软组织活体力学特性分析

作者：万超杰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

人体皮肤和器官是众多领域的研究对象或研究基础,虚拟手术、微创手术、机器人辅助注射、整容、烫伤修复等医学领域。对人体相应部分的软组织进行力学特性分析是十分重要的。肌肉发生痉挛(紧张)时力学特性改变,同时对放松和紧张两种状态... 详细信息

人体皮肤和器官是众多领域的研究对象或研究基础,虚拟手术、微创手术、机器人辅助注射、整容、烫伤修复等医学领域。对人体相应部分的软组织进行力学特性分析是十分重要的。肌肉发生痉挛(紧张)时力学特性改变,同时对放松和紧张两种状态进行力学特性分析可以更加全面了解人体软组织。人体各部位软组织差异较大,相应的不同部位的材料力学特性也存在着巨大差异。需要针对人体各处软组织具体分析。大臂软组织形态复杂,对其研究仍较稀缺,未见文献对其研究。对软组织的研究,以往多采用离体样本或者动物体样本进行相应的实验以反映人体活体组织的力学特性。但是离体样本已无生理活性,不能准确地反映人体活体状态下的力学行为,而动物体数据更不能代替人体的力学信息。本文采用结合MRI核磁共振成像技术的印压实验,并通过有限元分析进行大臂软组织的各层力学特性的分析。此方法解决了活体实验不能获取多层软组织数据的困难。本文采用目前被广泛应用的超弹性模型描述大臂区域各软组织,并且更进一步假定其为近似不可压缩,达到描述的准确性。本文主要目的为鉴定识别各层软组织的两个超弹性模型参数,为人体的力学参数提供参考数据,便于相关领域进行准确的科学研究或应用。本文旨在通过有限元分析(FEA)对具有生物活性的人体大臂多层软组织进行非线性力学行为的研究分析。为了分析大臂在放松状态以及紧张状态下所有软组织层的力学特性,本研究对一名年轻人的右大臂进行了印压测试,该实验是在磁共振成像(MRI)技术环境下完成。并使用MRI扫描图像三维重建,获取包含皮肤、皮下组织、肌肉的三层软组织3D模型,为保证大臂的完整性,模型中也建立了肱骨的相应模型。运用有限元方法数值模拟印压测试。两个材料常数(C10,D1)的轻微可压缩材料模型Neo-Hookean模型被用于模拟大臂软组织皮肤、皮下组织和肌肉的力学行为。材料模型参数的识别是通过ANSYS WORKBENCH中的筛选法和NLPQL算法相结合的方法进行的。通过本识别方法为每个常数确定了相应的取值范围。本研究的主要内容有:根据核磁共振成像设备所需的运行环境,制定可实施的实验方案,并根据实验方案设计可在磁共振环境下使用的印压实验装置。在MRI环境下对人体大臂软组织进行放松状态和紧张状态的印压测试。通过Mimics医用软件对MRI扫描图像进行测量,获得大臂软组织两种状态下各层在不同压力下其变形数据。基于磁共振扫描图像通过逆向工程建立软组织各层的有限元模型,此过程主要工作为大臂软组织的三维重建。通过有限元方法以及结合筛选法和NLPQL算法对大臂各层软组织在放松状态和紧张状态进行力学参数的鉴别和确定。分析大臂软组织放松状态和紧张状态下其力学特性的差异。

关键词：软组织超弹性磁共振成像印压实验有限元分析

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利用光轴可移动液晶透镜的立体图像采集系统

光学学报 2023年第3期43卷 60-67页

作者：万超杰刘志强徐律涵李慧海叶茂电子科技大学光电科学与工程学院四川成都611731 四川天微电子股份有限公司四川成都610200

针对传统双目视觉系统体积大、成本高等缺点,提出了一种利用光轴可移动液晶透镜的单相机立体图像采集系统。该系统由一个固定的相机模块和一个贴有偏振片的液晶透镜构成。通过改变电压的方式移动光轴并采集图像,利用光流法获取图像视差... 详细信息

针对传统双目视觉系统体积大、成本高等缺点,提出了一种利用光轴可移动液晶透镜的单相机立体图像采集系统。该系统由一个固定的相机模块和一个贴有偏振片的液晶透镜构成。通过改变电压的方式移动光轴并采集图像,利用光流法获取图像视差。研究了液晶透镜光轴变化对系统整体光轴的影响,推导了视差与深度的关系。通过验证所采集的图像存在视差来说明所设计系统的可行性,并进行了近距离物体的深度获取。实验结果表明,利用液晶透镜的光轴移动功能可以使系统的整体光轴产生移动,实现立体视觉。所设计系统无需机械移动,具有结构简单紧凑和成本低廉的优点,为立体图像的采集提供了新的方法。

关键词：成像系统液晶透镜光轴移动图像采集深度获取

GPS水准综合模型在局部控制测量中的应用研究

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工程技术研究 2020年第8期5卷 259-260页

作者：万超杰中冶集团武汉勘察研究院有限公司湖北武汉430080

随着科技的进步,GPS设备的定位精度越来越高,在工程施工测量中得到了越来越广泛的应用。GPS测量中得到的高为大地高,大地高和工程中使用的正常高系统之间存在一个高程异常值,该值是随着大地水准面变化的。在大型工程施工过程中,建立一... 详细信息

随着科技的进步,GPS设备的定位精度越来越高,在工程施工测量中得到了越来越广泛的应用。GPS测量中得到的高为大地高,大地高和工程中使用的正常高系统之间存在一个高程异常值,该值是随着大地水准面变化的。在大型工程施工过程中,建立一种数学模型,来确定局部范围的高程异常值,实现几何水准和GPS水准高程的自由转换,对工程施工有很高的实用价值。

关键词： GPS水准综合模型局部控制测量高程异常 WGS-84

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捻线冷风空调系统节能改造

平顶山工学院学报 2004年第3期13卷 23-24页

作者：万超杰神马集团河南平顶山467000

　在保证送风参数不变的前提下,通过捻线冷风空调新风系统改造,室内空气品质得到提高,耗电量显著下降。

关键词：暖通设备新风量室内空气品质节能

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跨河跨路大桥预应力连续梁转换施工技术研究

江西建材 2023年第3期 306-307,314页

作者：万超杰中国铁建国际集团有限公司北京100049

预应力连续梁转换施工作为桥梁建筑工程中的重要项目,其施工质量直接关系到桥梁的使用性能。文中提出了跨河跨路大桥预应力连续梁转换施工技术研究方案,以某跨河跨路桥梁工程为背景,通过对简支箱梁架设、支座安装、体系转换,完成预应力... 详细信息

预应力连续梁转换施工作为桥梁建筑工程中的重要项目,其施工质量直接关系到桥梁的使用性能。文中提出了跨河跨路大桥预应力连续梁转换施工技术研究方案,以某跨河跨路桥梁工程为背景,通过对简支箱梁架设、支座安装、体系转换,完成预应力连续梁转换施工。检验施工质量,大桥连续梁结构力学性能符合规范要求,下沉量也在规定范围内,本次施工具有良好的效果。

关键词：跨河跨路大桥预应力连续梁转换施工力学性能下沉量

论新质生产力生成的文化动因——构建新质生产力文化理论的基本框架

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山东大学学报（哲学社会科学版） 2024年第4期 25-34页

作者：郭万超北京市社会科学院传媒与舆情研究所北京文化创意产业研究中心北京100101

文化是新质生产力的题中应有要义,把文化纳入其理论建构是创立中国经济学范式的新机遇和新路径。当今世界,文化与经济、政治等一起成为衡量综合国力的重要标准,文化软实力决定了一个国家的发展走向,并成为生产力突破的深层动因。从历时... 详细信息

文化是新质生产力的题中应有要义,把文化纳入其理论建构是创立中国经济学范式的新机遇和新路径。当今世界,文化与经济、政治等一起成为衡量综合国力的重要标准,文化软实力决定了一个国家的发展走向,并成为生产力突破的深层动因。从历时性过程考察,文化构成了新质生产力生成的基础性动力支撑,主要表现在:文化作为人类创造性活动的结晶深度嵌入其他社会结构,构成了新质生产力生成的精神动因;文化创新与科技创新二者互动是近代文明演进的重要方式,也形成了催生新质生产力的核心动力;经济文化化和文化经济化成为新质生产力的重要生长点。从共时性形态分析新质生产力的本质和现实形态,可以发现:文化赋予了新质生产力新的内在规定性;文化经济新业态、新消费构成了新质生产力的重要内容;我国现行国民经济行业分类中包含文化新质生产力的诸多具体实践形式。从人本性尺度审视新质生产力生成的人文价值内核,可以得出结论:新质生产力本质是解放人、发展人、成就人的生产力,也是推动文化经济发展的生产力;新质生产力必须摒弃“见物不见人”、缺乏人文关怀的资本主义生产特性;以人民为中心、让人民群众物质生活和精神生活都富裕是我国新质生产力发展的根本原则。

关键词：新质生产力文化经济文化动因人文价值