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复合材料螺栓连接参数对承载强度的影响及优化

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复合材料科学与工程 2025年

作者：孙昕阳武涛朱兆轩黄严中国民航大学交通科学与工程学院沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室

为分析复合材料连接件的参数影响规律，优化常规参数间的配比，提升结构经济性与实用性，针对板厚、端径比和预紧力三个制造装配阶段的显著连接参数开展拉伸强度影响研究。结合UMAT子程序建立了CFRP螺栓连接件有限元模型，开展了静力拉... 详细信息

为分析复合材料连接件的参数影响规律，优化常规参数间的配比，提升结构经济性与实用性，针对板厚、端径比和预紧力三个制造装配阶段的显著连接参数开展拉伸强度影响研究。结合UMAT子程序建立了CFRP螺栓连接件有限元模型，开展了静力拉伸破坏及SEM损伤观测试验验证有限元模型；此基础上，基于Box-Behnken设计（BBD），结合响应回归方程、3D响应面以及等高线图建立承载强度与影响因素联合响应模型，从单因素、多因素交互作用等方面对三个参数进行了分析，所建立的联合响应模型决定系数R2为0.984 7，Adj R2为0.957 1，Pred R2值为0.794 4，模型拟合效果和预测能力较好；分析结果表明，三个参数中板厚是影响承载强度的最显著单因素，而板厚与端径比的交互作用影响最为显著，模型给出了板厚、端径比和预紧力的优化组合，预测强度与有限元结果误差为0.37%，表明所建立联合响应模型有较好的强度预测能力。

关键词：复合材料螺栓连接响应面法交互作用优化组合

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热辐射信号特征对热喷涂粒子参数测量的影响

西安交通大学学报 2003年第5期37卷 479-482,487页

作者：武涛李长久西安交通大学机械工程学院西安710049

对基于热辐射测量喷涂粒子速度、温度的检测系统,建立了单窗调制光阑下的信号演变过程模型,提取了4种基本信号特征类型,发现只有曲边梯形信号可准确测量粒子速度、温度与尺寸等状态参数,而其他类型信号的出现将增加测量误差.用超音速火... 详细信息

对基于热辐射测量喷涂粒子速度、温度的检测系统,建立了单窗调制光阑下的信号演变过程模型,提取了4种基本信号特征类型,发现只有曲边梯形信号可准确测量粒子速度、温度与尺寸等状态参数,而其他类型信号的出现将增加测量误差.用超音速火焰喷涂实验验证表明,实测信号特征与理论模型分类基本相符,瞄准距离与孔径光阑直径对信号特征影响显著,减小孔径光阑直径可降低非曲边梯形信号引入的测量误差,但也会导致信号强度和捕获粒子总数的下降.

关键词：热辐射飞行粒子速度温度信号特征热喷涂

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光学组件参数对热喷涂粒子参数测量的影响

西安交通大学学报 2004年第11期38卷 1191-1195页

作者：武涛李长久西安交通大学建筑工程与力学学院西安710049 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049

为保证热辐射法测量热喷涂粒子参数的精度,分析了主要光学参数对信号强度和特征的影响,并通过用等离子喷涂纯Mo粉末进行了实测验证.结果发现:信号强度主要由孔径光阑直径和瞄准距离决定,而信号特征则随粒子空间分布、孔径光阑直径及调... 详细信息

为保证热辐射法测量热喷涂粒子参数的精度,分析了主要光学参数对信号强度和特征的影响,并通过用等离子喷涂纯Mo粉末进行了实测验证.结果发现:信号强度主要由孔径光阑直径和瞄准距离决定,而信号特征则随粒子空间分布、孔径光阑直径及调制窗口尺寸的变化而改变;试验证实实测信号的相对强度和信号特征与预测规律基本吻合.大直径孔径光阑在提高信号强度和信噪比的同时导致信号特征恶化,小直径孔径光阑有利于获得特征良好的信号,但也会导致信号强度、信噪比和测量结果集中程度的降低.因此,在系统设计过程中,应在采用直径尽可能小的孔径光阑保证粒子信号特征的前提下,引入雪崩光电二极管等高灵敏度器件来提高系统的光电灵敏度,确保信号强度和信噪比,进一步提高测量精度.

关键词：热辐射粒子参数系统设计信号特征测量精度

热辐射检测系统测量热喷涂粒子参数时的数据处理

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西安交通大学学报 2005年第1期39卷 70-74页

作者：武涛李长久西安交通大学建筑工程与力学学院西安7110049 西安交通大学材料科学与工程学院西安7110049

建立了适用于单窗调制型热喷涂粒子参数热辐射检测系统的数据处理方法,并应用模拟和实测数据进行了效果评估.结果表明:预处理宜采用低通滤波基础上的算术补偿去除零漂、再应用多邻点平均降噪的复合方法;利用噪声重构法建立的幅值判据可... 详细信息

建立了适用于单窗调制型热喷涂粒子参数热辐射检测系统的数据处理方法,并应用模拟和实测数据进行了效果评估.结果表明:预处理宜采用低通滤波基础上的算术补偿去除零漂、再应用多邻点平均降噪的复合方法;利用噪声重构法建立的幅值判据可准确确定单个有效脉冲位置并实现相关数据截取.截得的Ⅰ型曲边梯形脉冲可近似为5参量等腰梯形函数,并可运用线性展开与梯度寻优相结合的最小二乘法拟合获得其特征参量,根据所得拟合结果可统计换算出速度、表面温度、直径及景深偏移等关键粒子状态参数.

关键词：热辐射热喷涂有效脉冲数据处理粒子参数

瞄准距离对热喷涂粒子脉冲信号半高宽的影响和校正

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西安交通大学学报 2006年第3期40卷 328-331,364页

作者：武涛李长久西安交通大学航天航空学院西安交通大学材料科学与工程学院西安710049

针对自行研发的基于窗口调制和比色测温技术的热喷涂粒子参数测量系统,从理论上分析了瞄准距离变化对脉冲信号半高宽的影响,提出了光学杠杆关系和信号特征变化两种共同起作用的影响机制,并指出两种机制在小于理想瞄准距离时对半高宽的... 详细信息

针对自行研发的基于窗口调制和比色测温技术的热喷涂粒子参数测量系统,从理论上分析了瞄准距离变化对脉冲信号半高宽的影响,提出了光学杠杆关系和信号特征变化两种共同起作用的影响机制,并指出两种机制在小于理想瞄准距离时对半高宽的影响相反,而在大于理想瞄准距离时的影响则因相同而叠加,使得脉冲信号半高宽随瞄准距离的变化呈现不对称U形变化规律.实测脉冲平均半高宽的变化趋势与上述规律吻合良好,根据文中提出的校正系数修正后,在非标准瞄准距离下测得的粒子平均速度的误差明显下降.

关键词：热辐射热喷涂光学杠杆信号特征半高宽

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直立锁边屋面系统风揭破坏全过程试验研究

建筑结构学报 2022年第12期43卷 41-48,69页

作者：孙瑛武涛武岳哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

目前针对金属屋面系统抗风性能的评估有多种试验标准,这不利于结构设计。为此,参考美国ANSI/FM 4474-2004、欧洲ETAG 006:2007和加拿大CSA A123.21-04,对同一型号的直立锁边屋面系统开展了静态抗风揭试验与动态抗风揭试验,得到了屋面系... 详细信息

目前针对金属屋面系统抗风性能的评估有多种试验标准,这不利于结构设计。为此,参考美国ANSI/FM 4474-2004、欧洲ETAG 006:2007和加拿大CSA A123.21-04,对同一型号的直立锁边屋面系统开展了静态抗风揭试验与动态抗风揭试验,得到了屋面系统的破坏形式、承载力和损坏现象等,并进一步比较了试验方法对屋面系统风揭破坏全过程的影响。对比研究表明:试验方法对屋面系统的破坏形式与承载力均有明显影响;在静态加载下屋面系统更容易发生脱扣破坏,而在动态加载下屋面系统则更容易发生撕裂破坏,且同一个荷载等级下循环次数越多,则屋面系统发生撕裂破坏时的荷载值越小,因此,基于所在地区的风荷载特性确定荷载循环至关重要。比较屋面系统风揭破坏过程中出现的损坏现象发现,不同试验方法下屋面系统均出现了接触印痕、抗风夹明显转动、卷边局部分离以及永久塑性变形等损坏现象。因此,可以认为试验方法对屋面系统的风揭破坏过程影响不大。

关键词：直立锁边屋面系统静态抗风揭试验动态抗风揭试验风揭破坏全过程

聚乙烯吡咯烷酮对PbO_2电极微结构和性能的影响

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材料研究学报 2011年第2期25卷 199-204页

作者：杨卫华付芳杨武涛华侨大学材料科学与工程学院厦门361021

采用电沉积法制备不同浓度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性PbO_2电极,通过SEM、XRD、电化学阻抗谱(EIS)和线性极化(VA)等方法表征其微结构和电化学性能,研究了PVP对电极电化学性能的影响。结果表明,PVP的包覆和空间位阻作用可抑制晶粒生长速度... 详细信息

采用电沉积法制备不同浓度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性PbO_2电极,通过SEM、XRD、电化学阻抗谱(EIS)和线性极化(VA)等方法表征其微结构和电化学性能,研究了PVP对电极电化学性能的影响。结果表明,PVP的包覆和空间位阻作用可抑制晶粒生长速度和团聚作用,使电极表面晶粒细化均匀,微结构得以改善;改性PbO_2电极具有更低的电化学反应电阻和更高的析氧电位;适量的PVP掺杂可有效提高电极的电催化性能,其中0.4g·L^(-1)PVP改性电极的电催化活性最佳。最佳改性PbO_2电极显示了良好的耐腐蚀性和电催化稳定性,使用90h后其降解率仍能达到81.5%。

关键词：材料表面与界面改性二氧化铅电极聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 电化学性能

带抗风夹的直立锁边屋面系统抗风性能的参数研究

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工程力学 2020年第2期37卷 183-191页

作者：孙瑛武涛武岳哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

目前许多大跨建筑的屋面围护结构采用带抗风夹的直立锁边屋面系统来抵抗强风作用,但对于使用了抗风夹的直立锁边屋面系统在风荷载下的变形、应力等特征响应的变化鲜有深入研究。该文借助试验与数值模拟手段研究了板宽、板厚、抗风夹间... 详细信息

目前许多大跨建筑的屋面围护结构采用带抗风夹的直立锁边屋面系统来抵抗强风作用,但对于使用了抗风夹的直立锁边屋面系统在风荷载下的变形、应力等特征响应的变化鲜有深入研究。该文借助试验与数值模拟手段研究了板宽、板厚、抗风夹间距等参数对屋面系统特征响应及承载力的影响,提出了屋面系统的破坏准则并拟合得到了屋面系统的抗风承载力计算公式。研究表明,板厚每增加0.1 mm,承载力提高10%左右;板宽每减小100 mm,承载力提高25%左右;抗风夹间距小于1100 mm时,每减小100 mm,承载力提高20%左右,抗风夹间距大于1100 mm时,每减小100 mm,承载力提高10%左右;改变抗风夹构造对承载力影响不大。

关键词：直立锁边屋面系统抗风夹静力试验数值模拟参数研究