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低速冲击下负泊松比蝴蝶形蜂窝夹芯板的动力响应

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爆炸与冲击 2023年第7期43卷 82-93页

作者：余阳付涛昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

为了研究负泊松比蝴蝶形蜂窝夹芯板在低速冲击下的动力学响应,采用质量-弹簧模型获得了冲击器与蜂窝夹芯板之间的接触力,同时基于哈密顿原理和一阶剪切变形理论推导了负泊松比蝴蝶形蜂窝夹芯板的运动方程,采用Navier法和Duhamel积分对... 详细信息

为了研究负泊松比蝴蝶形蜂窝夹芯板在低速冲击下的动力学响应,采用质量-弹簧模型获得了冲击器与蜂窝夹芯板之间的接触力,同时基于哈密顿原理和一阶剪切变形理论推导了负泊松比蝴蝶形蜂窝夹芯板的运动方程,采用Navier法和Duhamel积分对蜂窝板的振动位移进行了理论解析求解。在理论验证方面,蜂窝夹芯板前5阶固有频率的数值模拟结果与理论模型计算结果的最大相对误差为6.52%,蜂窝夹芯板中心最大横向位移的数值模拟结果与理论模型计算结果的最大相对误差为6.84%,理论模型求解的接触力与文献得到的接触力的最大相对误差为8%,验证了理论模型的有效性。结果表明,随着球形冲击器冲击速度的递增,蜂窝夹芯板的最大横向位移呈现递增的规律。而在相同冲击载荷下,蜂窝夹芯板的抗冲击特性随着胞元壁厚的增大而增强,随着胞元角度的增大而减弱;随着负泊松比蝴蝶形蜂窝夹芯板长宽比以及夹芯层与顶部蒙皮层的高度比的增大,蜂窝夹芯板的横向位移减小,冲击器与蜂窝夹芯板之间的接触力增大。当蜂窝夹芯板的宽长比从1∶1变化到1∶2时,蜂窝夹芯板最大横向位移减小6.1%;当顶部蒙皮层与蜂窝芯层的高度比从1∶6变化到1∶14时,蜂窝夹芯板的最大横向位移减小5.4%,这表明蜂窝夹芯板的抗冲击性能增强,吸能效果明显。

关键词：蜂窝夹芯板低速冲击动力响应一阶剪切变形理论质量-弹簧模型

圆弧形蜂窝夹芯板在低速冲击下的动力响应研究

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振动与冲击 2024年第5期43卷 214-222,238页

作者：余阳付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

为了研究具有负泊松比特性的圆弧形蜂窝夹芯板的动力响应,基于哈密顿原理和一阶剪切变形理论推导了圆弧形蜂窝夹芯板的运动方程,同时建立两自由度的质量-弹簧模型来获得蜂窝夹芯板与冲击器之间的接触力,利用Navier法和Duhamel积分对圆... 详细信息

为了研究具有负泊松比特性的圆弧形蜂窝夹芯板的动力响应,基于哈密顿原理和一阶剪切变形理论推导了圆弧形蜂窝夹芯板的运动方程,同时建立两自由度的质量-弹簧模型来获得蜂窝夹芯板与冲击器之间的接触力,利用Navier法和Duhamel积分对圆弧形夹芯板的运动方程解析求解。在理论模型有效性验证方面,低速冲击下蜂窝夹芯板中心最大横向位移的理论模型计算结果与ABAQUS有限元仿真结果的最大相对误差为4.9%,同时求得理论模型与已发表文献计算出的接触力最大相对误差为8%,验证了理论模型的有效性。通过理论模型研究了蜂窝胞元参数变化对蜂窝夹芯板动力响应的影响,研究结果表明:随着球形冲击器的冲击速度递增,圆弧形蜂窝夹芯板中心最大横向位移也呈现出递增的规律;圆弧形蜂窝夹芯板的抗冲击特性随着蜂窝胞元半径或角度的增大而减小,当蜂窝胞元半径从5 mm增加至7 mm时,蜂窝夹芯板的抗冲击特性减少40.28%;当蜂窝胞元角度从30°增加至60°时,蜂窝夹芯板的抗冲击特性减少83.64%;蜂窝夹芯板的抗冲击特性随着蜂窝胞元壁厚的增大而增大,当蜂窝胞元壁厚从1 mm增加至3 mm时,蜂窝夹芯板的抗冲击特性提升59.51%。通过减小胞元角度和半径,增加胞元壁厚可以提升圆弧形蜂窝夹芯板的抗冲击特性。

关键词：低速冲击蜂窝夹芯板一阶剪切变形理论质量-弹簧模型 ABAQUS有限元仿真

微弧氧化-水热合成生物活性二氧化钛层的结构与性能

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稀有金属材料与工程 2002年第2期31卷 115-117页

作者：付涛憨勇黄平徐可为西安交通大学陕西西安710049

在钛合金基体上通过微弧氧化形成含钙和磷的二氧化钛层 ,再经过水热合成转化为含羟基磷灰石的生物活性二氧化钛层 ,该膜层结合强度高 ,而且是多孔和均匀的。因此 ,该方法很适合钛合金植入体的生物活性表面改性。

关键词：二氧化钛层微弧氧化水热合成钛合金生物材料

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负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板的吸声性能

复合材料学报 2024年第4期41卷 2157-2166页

作者：孔维凡付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

为了改善传统蜂窝夹层板结构的吸声特性,提出了一种负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构,该结构上面板为微穿孔板,夹芯层为负泊松比内凹六边形蜂窝,其由19个具有内延伸管的单元腔体谐振器构成。采用COMSOL仿真软件对负泊松比内凹六边形蜂... 详细信息

为了改善传统蜂窝夹层板结构的吸声特性,提出了一种负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构,该结构上面板为微穿孔板,夹芯层为负泊松比内凹六边形蜂窝,其由19个具有内延伸管的单元腔体谐振器构成。采用COMSOL仿真软件对负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构在500~950 Hz频率范围内进行吸声系数的计算,并运用B&K驻波管测量系统对仿真结果的有效性进行了验证。在保持负泊松比内凹六边形蜂窝胞元结构不变的前提下,研究了胞元参数对蜂窝夹层板结构吸声系数的影响,研究结果表明:当胞元倾角增大、内延伸管孔隙率减小、腔体壁厚减小时,结构的吸声性能增强;此外,腔体深度的增加和内延伸管管长的增加都会导致共振频率向更低频方向移动,其中腔体深度的改变更明显。在500~950 Hz频率范围内,该结构比传统蜂窝夹层板结构的平均吸声系数提升了5.64%,表明负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板结构在低频范围内具有更优的吸声性能。

关键词：负泊松比吸声结构吸声系数夹层板腔体谐振器

仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料的低频宽带吸声性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3290-3299页

作者：孔维凡付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

针对目前亥姆霍兹共振器低频吸声效果不理想的问题,提出了一种仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构,将阶梯式圆孔引入亥姆霍兹共振器的颈管,同时改变传统的负泊松比内凹夹芯结构,使结构在不改变整体尺寸的前提下,有效地为吸声器提供低频... 详细信息

针对目前亥姆霍兹共振器低频吸声效果不理想的问题,提出了一种仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构,将阶梯式圆孔引入亥姆霍兹共振器的颈管,同时改变传统的负泊松比内凹夹芯结构,使结构在不改变整体尺寸的前提下,有效地为吸声器提供低频吸声所需的声阻抗,从而降低共振频率。利用有限元软件COMSOL 6.1对结构进行了仿真并通过驻波管吸声测试实验进行了验证,实验与仿真的结果具有较高的一致性。结果表明:仿蝴蝶弧形共振腔型声学超材料结构可以有效降低亥姆霍兹共振器的吸收峰值频率,使该结构在650~1050 Hz频率范围内有着优秀的吸声性能,平均吸声系数大于0.9,实现了对声波的准完美吸收。吸声结构在740 Hz共振吸收系数峰值为0.962509,此时结构的厚度仅为吸收峰频率对应波长的1/15,体现了其深亚波长尺寸的特征。当结构的高度为30 mm时,仍有一个较宽的吸声频带,带宽比为62%(吸声系数>0.5)。不同仿蝴蝶弧形负泊松比的胞元参数对吸声性能也有一定的影响,当弧形胞元的圆弧半径r为11.8 mm、阶梯式圆孔的阶梯数n为4及阶梯式圆孔管径da和管长la为试件尺寸时,可以使亥姆霍兹共振器在低频宽带条件下有着优秀的吸声性能。

关键词：阶梯式圆孔亥姆霍兹共振器仿蝴蝶弧形低频宽带吸声结构夹层板

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一种新型的智能预估器研究

仪器仪表学报 1996年第6期17卷 588-593页

作者：赵付涛杜维周春晖浙江大学

本文讨论了一种新的基于特征状态的智能预估器。通过对典型化工大纯滞后对象的特性分析，提出了一种从对象控制作用和响应曲线中提取信息，构成特征状态，由此来驱动模糊规则的智能预估策略。它避开了传统的建模预估方式，更适于工程实... 详细信息

本文讨论了一种新的基于特征状态的智能预估器。通过对典型化工大纯滞后对象的特性分析，提出了一种从对象控制作用和响应曲线中提取信息，构成特征状态，由此来驱动模糊规则的智能预估策略。它避开了传统的建模预估方式，更适于工程实际，其有效性通过实验得到了证实。

关键词：模糊规则预估控制智能预估器

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多孔金属陶瓷功能梯度矩形板的低速冲击响应

复合材料学报 2023年第10期40卷 5967-5975页

作者：胡旭初付涛昆明理工大学机电工程学院昆明650500

为研究多孔金属陶瓷功能梯度矩形板在低速冲击下的动力学响应,提出了一种基于赫兹弹性理论和一阶剪切变形板理论的数值分析模型,获得了低速冲击下多孔金属陶瓷功能梯度矩形板的响应解析解。根据Hamilton原理推导出功能梯度矩形板的运动... 详细信息

为研究多孔金属陶瓷功能梯度矩形板在低速冲击下的动力学响应,提出了一种基于赫兹弹性理论和一阶剪切变形板理论的数值分析模型,获得了低速冲击下多孔金属陶瓷功能梯度矩形板的响应解析解。根据Hamilton原理推导出功能梯度矩形板的运动方程,引入两自由度弹簧-质量(S-M)模型用于获得冲击过程中与时间相关的接触力,利用Duhamel原理和Navier法计算了多孔功能梯度矩形板的横向位移。所得结果与文献数据进行比对,验证了有效性。在此基础上,针对相关参数对功能梯度板抗冲击性能的影响进行了比对分析。结果表明:随着孔隙率、功能梯度指数和宽厚比的减小,最大横向位移减小,功能梯度矩形板的能量吸收和抗冲击性能增强。

关键词：赫兹弹性理论一阶剪切变形板理论功能梯度矩形板弹簧-质量模型低速冲击

热处理对碳/碳复合材料上碱液处理氧化钛镀层诱导沉积磷灰石和结合强度的影响

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稀有金属材料与工程 2005年第6期34卷 946-949页

作者：付涛憨勇徐可为西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

碳/碳复合材料具有良好的力学性能和生物相容性,但没有生物活性。采用离子束增强沉积技术在碳/碳复合材料上制备了氧化钛膜层,并进行了碱液处理、真空热处理、模拟体液浸泡和划痕试验。研究发现氧化钛膜层经过碱液处理形成的多孔网状钛... 详细信息

碳/碳复合材料具有良好的力学性能和生物相容性,但没有生物活性。采用离子束增强沉积技术在碳/碳复合材料上制备了氧化钛膜层,并进行了碱液处理、真空热处理、模拟体液浸泡和划痕试验。研究发现氧化钛膜层经过碱液处理形成的多孔网状钛酸钠凝胶层,可在模拟体液中诱导沉积出生物活性磷灰石层。钛酸钠凝胶层经过热处理变得致密,诱导沉积磷灰石层的速度有所下降。划痕试验表明碱液处理氧化钛镀层的结合强度在热处理后略有提高,但膜层的结合性能受到碳/碳复合材料较软的限制。

关键词：碳/碳复合材料磷灰石生物涂层划痕法

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普通高校田径教学课中的生理负荷强度分析

生物医学工程学杂志 2010年第2期27卷 315-319页

作者：谭泽芹周付涛成都体育学院体育系成都610041 孝感学院体育系孝感432100

调查普通高校田径教学课中的生理负荷强度分布。采用抽样调查的方法,对80名普通高校一年级不同班级学生,在上田径课时的运动心率进行了监测调查。结果显示:(1)生理负荷变化的瞬时时间点,开始时刻心率为80次/min,第一拐点出现的时间是运... 详细信息

调查普通高校田径教学课中的生理负荷强度分布。采用抽样调查的方法,对80名普通高校一年级不同班级学生,在上田径课时的运动心率进行了监测调查。结果显示:(1)生理负荷变化的瞬时时间点,开始时刻心率为80次/min,第一拐点出现的时间是运动开始后的第28 min,此时的心率是132次/min,斜率是-0.031,表示心率变化的快慢和方向。(2)动员阶段和疲劳阶段都持续了28 min左右,负荷量分别是90.09 kUw和104.126 kUw(kUw,表示单位)。在动员阶段的平均反应强度是133次/分,而在疲劳阶段达140次/min。稳定阶段的负荷量是84.231 kUw。(3)各强度水平区间(PMI max)负荷量的分布情况。心率在区间120～140次/min和140～150次/min,负荷比值分别占总的32.786%和31.316%。心率在120～150次/min之间,负荷比值达到64.102%,而在150～160次/min之间,负荷比值仅占17.639%。普通高校田径课的生理负荷强度分布符合人体机能变化规律,但生理负荷强度处在较低的水平,不能充分起到增强和提高学生体能、体质的目的。教师应充分重视心率在训练过程中的实时监控作用,及时调整教学训练计划,科学合理地安排负荷强度和负荷量的大小。

关键词：田径课生理负荷强度心率 Polar表