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外伸肋板对高层建筑流场影响的PIV试验研究

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工程力学 2023年第5期40卷 140-150页

作者：刘锦阳回忆杨庆山重庆大学土木工程学院重庆400045

研究表明:高层建筑表面附属物,如外伸水平和竖向肋板,能大幅降低结构风荷载。然而,此类气动优化措施的作用机理尚不清楚。针对这一问题最有效的方法是对气动优化前后的建筑周围流场进行对比分析以明确优化措施对流场的作用效果。该文通... 详细信息

研究表明:高层建筑表面附属物,如外伸水平和竖向肋板,能大幅降低结构风荷载。然而,此类气动优化措施的作用机理尚不清楚。针对这一问题最有效的方法是对气动优化前后的建筑周围流场进行对比分析以明确优化措施对流场的作用效果。该文通过粒子图像测速(PIV)试验研究了5种不同布置形式的外伸肋板对高层建筑周围流场的影响,通过对比不同类型外伸肋板对平均和脉动流场的影响,分析了外伸肋板的作用效果,揭示了外伸肋板气动优化的工作机理。结果表明:水平连续横板可以明显限制流场的竖向流动,降低剪切层内的湍流强度。相比水平横板,外伸竖板能更明显地修正模型周围的脉动流场。外伸竖板接近建筑角部时可以改变来流的流动分离过程,减小建筑两侧剪切层曲率,明显减弱建筑周围顺风向和横风向湍流强度。水平和竖向外伸肋板使尾涡沿顺风向和横风向尺寸明显增大。以上流场特征的变化直接影响了作用于建筑上的平均和脉动风荷载。

关键词：气动修正高层建筑 PIV 外伸肋板流场

气动齿状软体驱动器的理论建模、仿真分析及实验研究

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上海交通大学学报 2023年第8期57卷 1016-1027页

作者：苏怡仪徐齐平刘锦阳上海交通大学工程力学系上海200240 浙江师范大学工学院浙江金华321004

针对气动齿状软体驱动器,从腔室侧壁膨胀角和驱动器弯曲角度的非线性几何关系出发,基于虚功原理和Neo-Hookean超弹性不可压缩材料的非线性本构关系,建立了同时考虑底层、侧壁、前后壁应变能的准静态力学模型.该模型考虑了几何非线性和... 详细信息

针对气动齿状软体驱动器,从腔室侧壁膨胀角和驱动器弯曲角度的非线性几何关系出发,基于虚功原理和Neo-Hookean超弹性不可压缩材料的非线性本构关系,建立了同时考虑底层、侧壁、前后壁应变能的准静态力学模型.该模型考虑了几何非线性和材料非线性,能够准确高效求解不同驱动气压和末端载荷作用下的软体驱动器构型.在此基础上利用Abaqus软件对固支-自由软体驱动器进行有限元仿真,并搭建了相应的实验装置,对不同气压作用下的驱动器进行了仿真分析和实验研究.结果表明:驱动气压与软体驱动器的弯曲角度呈线性相关,且理论模型的预测结果与有限元仿真和实验结果基本吻合.此外,分析了软体驱动器各部位的应变能分布情况.针对驱动器受末端载荷的变曲率情况,基于分段等曲率模型得到的构型与Abaqus基本一致.该准静态建模方法为同类软体驱动器的结构优化设计、性能改善和运动控制建立理论基础.

关键词：齿状气动软体驱动器超弹性不可压缩材料理论建模弯曲特性实验验证

土壤与粗糙刚体相互作用的二维离散元多体耦合动力学建模

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Acta Mechanica Sinica 2022年第7期38卷 148-163,I0004页

作者：丁宁刘锦阳刘才山 Department of Engineering Mechanics School of Naval ArchitectureOcean and Civil EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China State Key Laboratory of Turbulence and Complex System College of EngineeringPeking UniversityBeijing100871China

土壤与刚体系统相互作用的研究是世界各国探索月球和火星的一项重要工作.为了研究干沙土的力学性质,离散单元法(DEM)是一种比较精确的模拟方法.但它不适用于相互接触、因约束而连接或因几何结构而具有复杂惯性特性的物体.为解决这一问题... 详细信息

土壤与刚体系统相互作用的研究是世界各国探索月球和火星的一项重要工作.为了研究干沙土的力学性质,离散单元法(DEM)是一种比较精确的模拟方法.但它不适用于相互接触、因约束而连接或因几何结构而具有复杂惯性特性的物体.为解决这一问题,文章提出一种二维离散元多体动力学建模方法,该方法考虑了颗粒球与包括光滑刚体和粗糙刚体在内的多体系统之间的接触和摩擦.在这项工作中,土壤场采用二维DEM建模,约束刚体系统的动力学采用笛卡儿方法建模.针对球形离散单元和粗糙刚体之间的相互作用提出一种检测算法.此耦合方法的优点是能够同时捕获两个响应.最后通过三球碰撞和矩形杆与三球碰撞的仿真实验,验证了程序的正确性.在此基础上,对齿轮在颗粒物中的运动进行了分析,结果表明,六齿30°倾角的齿轮具有最快的前进速度.在地外物体中,车轮抓地力变差,但随着重力加速度和车轮载荷的减小,前进速度先增大后减小,这证明了耦合二维DEM和多体动力学程序在解决工程问题中的有效性.

关键词：前进速度离散单元笛卡儿重力加速度二维离散元多体系统抓地力多体动力学

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水平肋板对高层建筑气动特性的影响研究

西南交通大学学报 2024年

作者：蒋媛刘锦阳回忆刘锐中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司重庆交通大学河海学院重庆大学土木工程学院

为分析高层建筑上外伸肋板的抗风工作机理，利用大涡模拟（LES）评估大气边界层来流下水平肋板对高层建筑的流场和风荷载的影响，对比了不同类型水平肋板的抗风效果。结果表明：水平肋板明显抑制了侧风面分离涡的形成，并拉长了尾涡；... 详细信息

为分析高层建筑上外伸肋板的抗风工作机理，利用大涡模拟（LES）评估大气边界层来流下水平肋板对高层建筑的流场和风荷载的影响，对比了不同类型水平肋板的抗风效果。结果表明：水平肋板明显抑制了侧风面分离涡的形成，并拉长了尾涡；肋板会显著抑制建筑附近的竖向流，并在其附近诱导形成局部旋涡，最终导致近壁流动形式明显变化；流场的变化会影响风压分布和风荷载，水平肋板使建筑表面平均风压系数沿高度呈“之”字形分布，水平板明显降低侧壁面上平均和脉动风压，最大降幅分别约为20%和17%；对总荷载而言，水平肋板对平均阻力无明显影响，但能明显降低建筑上的脉动升力，最大降幅为27%；肋板的布置形式对气动特性的影响也明显差异，连续水平板通过改变近壁流、涡结构来影响风压分布和风荷载，而间隔水平板对风荷载的影响相对较弱。

关键词：高层建筑水平肋板大涡模拟流场气动力

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多腔体气动软体致动器的建模与仿真

上海交通大学学报 2020年第6期54卷 551-561页

作者：徐齐平刘锦阳上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

气动软体致动器在工程领域具有广阔的应用前景,以前主要采用梁、杆等简单模型对其进行整体变形研究,与刚性材料的硬接触不同,如何对软体致动器的软接触建立准确的力学模型并对其整体构型和应力分布进行分析仍是个具有挑战性的难题.本研... 详细信息

气动软体致动器在工程领域具有广阔的应用前景,以前主要采用梁、杆等简单模型对其进行整体变形研究,与刚性材料的硬接触不同,如何对软体致动器的软接触建立准确的力学模型并对其整体构型和应力分布进行分析仍是个具有挑战性的难题.本研究针对多腔体气动软体致动器相邻两气腔之间的软接触问题,提出了一种新的建模方法.本力学模型综合考虑气腔结构的复杂性、几何非线性和材料非线性,采用多点接触的面-面接触方法,解决了不考虑接触时相邻两气腔之间的相互穿透问题,适用于大变形柔软体结构的分析.与传统的梁、杆等模型相比,本模型既提高了模拟整体变形的精度,又能够准确描述气腔结构内部的应力分布规律.对多腔体气动软体致动器的仿真结果表明,相邻两气腔之间的软接触对其大变形影响显著.最后,对软体四爪机构抓取圆柱体的整个过程进行了准静态研究,详细阐述了整体构型变化和Mises应力分布情况,结果显示接触区域应力达到最大值.本研究对软体致动器的力学特性分析和优化设计具有一定的理论指导意义.

关键词：多腔体气动软体致动器软接触穿透构型和应力

双金属PdAu纳米花的制备和电催化性质研究

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双金属PdAu纳米花的制备和电催化性质研究

作者：刘锦阳吉林大学

学位级别：硕士

贵金属作为重要的非均相催化剂,广泛应用于各类化学催化反应过程。然而,非均相催化剂的催化活性取决于催化剂表面原子和反应关键步骤中间体的相互作用,当催化剂表面原子和中间体间适中的相互作用强度时,催化剂的催化活性才能达到最佳值... 详细信息

贵金属作为重要的非均相催化剂,广泛应用于各类化学催化反应过程。然而,非均相催化剂的催化活性取决于催化剂表面原子和反应关键步骤中间体的相互作用,当催化剂表面原子和中间体间适中的相互作用强度时,催化剂的催化活性才能达到最佳值。d带中心理论认为,通过调节催化剂表面的电子结构,实现调控相互作用的强度,为理性设计高性能催化剂的提供了崭新的思路。当d带中心和费米能级之间的能量差较小,即d带中心较高时,表面原子与中间体具有更大的吸附能;反之d带中心较低时,吸附能较小。大量的实验和理论计算的结论证实,通过调节元素组成、应变工程、粒径尺寸、特定形貌及晶面等策略,实现催化剂电子结构调控,从而提高及优化催化性能。首先,发展简易的水相合成方法制备具有可控Pd/Au摩尔比的花状双金属Pd Au纳米催化剂,以系列纳米花催化剂作为研究对象,系统研究甲醇氧化电催化性能。通过样品形貌、结构、合金组分、电子结构等表征与分析,发现了系列Pd Au纳米花具有多孔和合金化结构、Au与Pd存在原子内或原子间电荷转移。与商业Pd/C催化剂甲醇氧化电催化对比性能测试表明,PdAu纳米花催化剂显著提升催化性能,主要归因于:引入Au形成Pd Au合金,降低Pd的d带中心从而减弱Pd表面上中间产物的吸附能;多孔Pd Au纳米花结构提供更多的催化反应活性位点。随后,为了进一步提升双金属PdAu纳米花的催化性能,以PdAu纳米花为前驱物,设计合成Pd HAu纳米花催化剂,开展醇氧化电催化性能研究。Pd HAu催化剂样品XRD和表面结构分析发现:相对于PdAu纳米花催化剂,Pd HAu纳米花催化剂衍射峰发生了小角度偏移,晶格发生了轻微的膨胀,证实H原子渗透进Pd Au合金中形成氢化物。Pd HAu与PdAu纳米花催化剂醇电催化氧化性能对比测试表明:进一步提升了Pd HAu纳米花催化剂的催化性能,这可归因为H原子渗透到Pd Au合金中,进一步引起d带中心的下移,削弱催化剂表面与反应吸附物之间的结合强度;也证实催化剂电子结构调控是有效地提高催化剂催化性能的有效手段。

关键词： PdAu合金醇氧化反应电催化 d带中心

构建基于新能源的“预算、目标、绩效”管理体系探索与实践

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构建基于新能源的“预算、目标、绩效”管理体系探索与实践

机器人单足系统沙土跳跃刚-散耦合动力学分析

作者：朱丹丹刘锦阳国投甘肃新能源有限公司

一、体系建设背景(1)扭转经营困局压力极大。"十三五"期间,新能源电量消纳矛盾日益突出,公司管控项目基本处于西北,限负荷极为严重,保障利用小时数落实困难、市场化交易竞争加剧,部分项目甚至因此连续亏损,公司经营发展压力极大。(2)管...

一、体系建设背景(1)扭转经营困局压力极大。"十三五"期间,新能源电量消纳矛盾日益突出,公司管控项目基本处于西北,限负荷极为严重,保障利用小时数落实困难、市场化交易竞争加剧,部分项目甚至因此连续亏损,公司经营发展压力极大。(2)管理难度和精细化要求陡增。随着"十三五"后期新能源红色预警政策逐步解除,新疆、宁夏、

关键词：

来源： cnki会议评论

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力学学报 2022年第12期54卷 3486-3495页

作者：孙昊刘铸永刘锦阳上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院水动力学教育部重点实验室上海200240

在行星探索过程中涉及探测器在星壤上着陆、运动以及收集、存储某些样本材料等问题,因此需要建立探测机器人在沙土上运动的动力学模型,从而优化其系统构型.近年来,对跳跃型探测机器人研究得到了越多越多的关注.本文采用离散元法对颗粒... 详细信息

在行星探索过程中涉及探测器在星壤上着陆、运动以及收集、存储某些样本材料等问题,因此需要建立探测机器人在沙土上运动的动力学模型,从而优化其系统构型.近年来,对跳跃型探测机器人研究得到了越多越多的关注.本文采用离散元法对颗粒场进行建模,以及采用多体动力学方法对机械系统进行建模,对机器人单足系统在沙土上的跳跃问题进行耦合动力学仿真分析.基于经典土力学Prandtl-Reissne理论,从颗粒场受压分层的形式和动量传递出发,对描述颗粒侵入阻力的惯性力动阻力项进行了修正,提出了一种修正的Poncelet公式.通过与离散元仿真结果对比,说明所提出修正公式比原始的Poncelet公式更准确地计算了机械足受到的沙土侵入阻力,尤其在达到一定侵入深度表现出更好的收敛性.最后分析了机械腿足部的不同尺寸和形状对沙土中跳跃效果的影响,给出了锥形足部和柱形足部的体积对跳跃效果影响的近似计算公式.本研究将拓展刚-散耦合动力学理论,并且为新型探测器在行星土壤上运动的系统设计提供技术支撑.

关键词：刚-散耦合多体系统散体颗粒 Poncelet公式动力学分析

县域学前教育政府行政管理问题研究 ——基于对D市三个县级市的调查

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县域学前教育政府行政管理问题研究 —...

作者：刘锦阳辽宁师范大学

学位级别：硕士

学前教育作为基础教育体系的一个重要组成部分,其发展不仅关系到我国教育事业的发展进程,而且关系到我国整体国民素质的高低,对我国经济社会发展具有重要意义。学前教育的目的不仅是为幼儿传授知识,帮助其健康成长,更是关注其心理发展,... 详细信息

学前教育作为基础教育体系的一个重要组成部分,其发展不仅关系到我国教育事业的发展进程,而且关系到我国整体国民素质的高低,对我国经济社会发展具有重要意义。学前教育的目的不仅是为幼儿传授知识,帮助其健康成长,更是关注其心理发展,开发智力和潜能,帮助幼儿实现身心全面健康发展。伴随我国经济社会的快速发展,以及我国“全面二孩”的实施,幼儿出生率不断提升,尤其是县域内幼儿的出生率领涨全国,因此县域幼儿的教育水平就成为影响我国幼儿教育质量的关键因素。而幼儿园的教育水平又在很大程度上受制于幼儿园的管理水平。我国县域学前教育不仅在幼儿园管理上存在着若干问题,我国县级市对学前教育的行政管理方面也存在着突出问题。政府学前教育行政管理水平的高低直接决定了政府指导、监督、推动学前教育的发展,是影响着学前教育发展水平,决定学前教育服务质量的关键因素,然而目前我国县级市对学前教育管理中存在许多问题,已经严重影响了学前教育领域的进一步发展。本文主要针对D市三个县级市对学前教育的行政管理情况进行了调研,选取部分具有代表性的县域幼儿园作为研究对象,采用实地调研、问卷调查和访谈的方式,试图客观、全面、深入地了解当前D市县域学前教育行政管理的真实状况,获取有价值的数据资料。经过对调查数据的整理,本文发现目前D市县域学前教育行政管理主要存在以下几个方面的问题:县域政府对学前教育的管理和监督不到位;幼儿园办学质量与办学能力参差不齐;学前教育准入门槛低,幼儿园管理者责任意识与职业道德感缺失等等,深入分析发现产生问题的原因是:缺乏县域学前教育管理办法;刚性的入园需求与学前教育发展不平衡;县级市的日常管理与监管机制不健全等等。由此,本文尝试提出积极推进制定学前教育管理办法,通过行政制度来加强对其管理与指导;完善学前教育机构资格审查与监管;扩大学前教育资源;发挥学前教育行业组织的作用等等。

关键词：县域学前教育行政管理政府