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基于塑性演化的非关联Hill48屈服准则及其在超高强DP钢板中的应用

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锻压技术 2024年第7期49卷 217-225页

作者：周兵营崔学习关铂镔吴向东万敏北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京航天试验技术研究所运载试验技术事业部北京100074 中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076

针对超高强DP钢板在复杂加载条件下的塑性行为,采用一种考虑塑性演化的非关联Hill48屈服准则,实现了以较简单的屈服方程准确地预测DP钢屈服及后继屈服轨迹的目的。通过0°、45°和90°方向的单拉实验和复杂加载比例的十字形试件双拉实验... 详细信息

针对超高强DP钢板在复杂加载条件下的塑性行为,采用一种考虑塑性演化的非关联Hill48屈服准则,实现了以较简单的屈服方程准确地预测DP钢屈服及后继屈服轨迹的目的。通过0°、45°和90°方向的单拉实验和复杂加载比例的十字形试件双拉实验,获得了超高强DP1180钢板的基本力学性能参数和拉伸屈服轨迹,采用不同的屈服准则对实验屈服轨迹进行预测。研究表明,考虑塑性演化的非关联Hill48屈服准则对DP1180钢板初始屈服轨迹的预测精度与Yld2000-2d屈服准则预测精度相近,而且还能以同等的精度预测后继屈服轨迹,可以超高强DP钢板屈服及后继屈服行为的精确表征,可应用于超高强DP钢板材冲压成形过程的有限元分析、模具设计和工艺优化。

关键词：超高强DP钢板屈服准则非关联流动法则塑性演化屈服轨迹

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2000 kN双动三梁四柱式高强度中厚板成形液压试验机上横梁结构轻量化优化设计

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锻压技术 2024年第8期49卷 138-148页

作者：关铂镔崔学习张毅升吴向东万敏中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京航天试验技术研究所北京100074

为解决成形试验机因结构笨重而导致的运输及安装不便的问题,提出了考虑概率和非概率不确定性的结构轻量化设计方法。分别利用概率和非概率模型表征不确定性,构建了上横梁确定性、概率可靠性和区间不确定性优化设计这3种模型。进一步,建... 详细信息

为解决成形试验机因结构笨重而导致的运输及安装不便的问题,提出了考虑概率和非概率不确定性的结构轻量化设计方法。分别利用概率和非概率模型表征不确定性,构建了上横梁确定性、概率可靠性和区间不确定性优化设计这3种模型。进一步,建立了上横梁装配体有限元模型,并构建了其强度和刚度响应面模型。基于可靠性灵敏度因子分析选取了不确定性因素,完成了3种结构优化设计模型并进行了详细对比。结果表明,确定性优化所得结构的可靠性低,概率可靠性优化所得结构易受假定的概率分布参数影响,区间不确定性优化能够得到优异结构并严格保证其可靠性,适合工程结构轻量化设计。最终,所提出的方法使成形试验机上横梁减重10.29%。

关键词：成形试验机不确定性优化区间不确定性概率不确定性可靠性优化设计结构优化

含瓦斯煤岩构造界面剪切-渗流耦合试验方法及教学设计实践

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实验技术与管理 2024年第9期41卷 61-72页

作者：胡嘉英邹光华徐祚卉陈学习杨涛师皓宇周爱桃华北科技学院矿山安全学院河北三河0652011 华北科技学院安全工程学院河北三河065201 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试... 详细信息

富含瓦斯的煤系断层/裂缝等地质构造界面结构在自然界煤岩体中广泛存在,含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合作用机制与煤系构造区域瓦斯动力灾害密切相关。基于此,该文介绍了含瓦斯煤岩构造界面剪切渗流耦合系统试验方法,重点分析了煤岩试样滑动界面的剪切力学特征,以及界面物理结构特征演化和高度表征方法。结果表明:煤岩界面剪切力学响应由煤层构造界面凸体承担,界面凸体强度越高峰值剪切强度越大,同时黏滑应力降增大但相应黏滑事件频率降低;其他条件一定时,增大法向应力使得煤岩构造界面剪切强度增大,能够积累更多的应变能,在剪切过程内黏滑次数更少,但是在达到阈值破裂失稳时会产生更大的应力降,释放更多能量。该研究成果可对探究含瓦斯煤岩界面剪切力学特性以及阐明含瓦斯煤岩构造界面动力失稳诱发灾害提供理论指导;同时该文将科研成果反哺教学,基于“试验系统—试验方法—结果分析—物理表征”相结合的方法,把科研理论和现场技术难题相结合,为产学研融合以及科研-教学协同提升提供相应的探索。

关键词：构造界面瓦斯剪切-渗流耦合瓦斯动力灾害

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包气带可压缩气体流动数学模型研究

水文地质工程地质 2000年第2期27卷 41-43页

作者：陈家军王红旗王金生北京师范大学环境科学研究所环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100875

以多孔介质流体动力学理论为基础，充分考虑了气体密度随压力变化气体的特点，建立了包气带气体运移数值模型。该模型适用范围更广。模型中考虑了填埋场中介质含水量变化对气体运移的影响。通过与先前气体流动数学模型的模拟对比分析了... 详细信息

以多孔介质流体动力学理论为基础，充分考虑了气体密度随压力变化气体的特点，建立了包气带气体运移数值模型。该模型适用范围更广。模型中考虑了填埋场中介质含水量变化对气体运移的影响。通过与先前气体流动数学模型的模拟对比分析了考虑气体完全可压缩和近似可压缩条件下的差别。从而可为填埋场释放气体、土壤油污染气脱去除的环境影响预测和评价及控制系统的设计。

关键词：气体运移数值模型包气带可压缩气体污染气体

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形状记忆合金弹热效应研究进展

材料导报 2018年第17期32卷 3033-3040,3059页

作者：袁勃曾磊钱明芳张学习耿林哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

传统的气体压缩制冷技术已不能满足人类对环保节能的要求,新型制冷技术的开发近年来受到了越来越多的关注。与传统气体压缩制冷技术相比,固体制冷技术效率高、对环境友好,引起材料科学界的广泛关注。其原理是通过改变材料的外场环境,如... 详细信息

传统的气体压缩制冷技术已不能满足人类对环保节能的要求,新型制冷技术的开发近年来受到了越来越多的关注。与传统气体压缩制冷技术相比,固体制冷技术效率高、对环境友好,引起材料科学界的广泛关注。其原理是通过改变材料的外场环境,如磁场、电场或应力场,使材料的性质(结构、磁矩等)发生改变,从而产生各种热效应,即磁热效应、电热效应、机械热效应(弹热效应、压热效应)。研发具有高的热效应、宽的工作温度范围和性能稳定的室温固体制冷材料是提升固态制冷技术的关键。其中,利用形状记忆合金(SMAs)在单轴循环应力下诱发的弹热效应制冷是目前最有前景的固体制冷技术之一。弹热效应(Elastocaloric effect,eCE)是利用形状记忆合金马氏体相变过程中产生的潜热,在应力诱发马氏体相变和逆相变过程中,材料放出和吸收相变潜热,借助制冷循环装置即可实现固体制冷。在研究过程中,弹热制冷展现出很多优点,如大而可逆的绝热温变、简单的应力驱动方式、超宽的温度适用范围等。但现阶段发现的弹热材料也存在疲劳寿命短、滞后损耗大和应变分布不均匀等问题。2014年,美国能源部将弹热制冷列为17种替代气体压缩制冷的新技术之首,推荐为最有希望发展的固体制冷模式。近年来,科学家在室温附近诸多形状记忆合金的马氏体相变及其他材料的固态相变中测量出巨大的弹热效应,如Cu-Zn-Al、TiNi-(Cu)、Fe-Pd、Ni-Mn-Sn-(Cu)、Ni-Mn-In-Co等。衡量弹热效应大小的参数主要有绝热温变ΔTad和等温熵变ΔSiso,可以通过直接或间接的方法获得。利用形状记忆合金的应力-应变曲线和麦克斯韦方程可以计算材料的等温熵变ΔSiso,间接地表征弹热效应的大小。而鉴于弹热效应驱动方式简单,更简便的衡量方法是直接测量绝热温变ΔTad,即使用精密的测温设备测量材料相变前后的温度。这种方法不仅可以表征弹热效应的大小,还能了解其热效应产生过程中的细节,如弹热过程中材料温度变化的位置、趋势等。本文综述了传统记忆合金(Cu基、Ni-Ti基、Fe基)和新型铁磁性记忆合金(主要是Ni-Mn基)弹热效应的研究进展,分析了不同类型记忆合金在弹热制冷方面的优缺点,最后对弹热制冷材料的发展进行了展望。

关键词：弹热效应形状记忆合金马氏体相变超弹性 Ni-Ti合金 Ni-Mn-Ga合金

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外力扰动条件下的瓦斯解吸机理与实验研究

中国煤炭 2013年第10期39卷 92-95页

作者：齐黎明郭达关联合陈学习中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京市海淀区100083 开滦(集团)有限责任公司河北省唐山市063018 华北科技学院安全工程学院河北省三河市101601

从理论上对煤体孔隙壁面扩展位移进行了分析,在此基础上,提出了外力扰动条件下的瓦斯吸附分子转变为游离态的判断依据;开展了外力扰动条件下的煤样瓦斯解吸实验方案设计与实施,并对实验数据进行了处理;对扰动诱导煤与瓦斯突出等动力灾... 详细信息

从理论上对煤体孔隙壁面扩展位移进行了分析,在此基础上,提出了外力扰动条件下的瓦斯吸附分子转变为游离态的判断依据;开展了外力扰动条件下的煤样瓦斯解吸实验方案设计与实施,并对实验数据进行了处理;对扰动诱导煤与瓦斯突出等动力灾害的机理提出了新的解释。研究结果显示,在外力扰动条件下,煤体对瓦斯的吸附平衡被打破,游离瓦斯所占的比例有所增大,瓦斯压力上升,煤与瓦斯突出等动力灾害发生的动力增加。

关键词：瓦斯压力瓦斯解吸吸附平衡

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物理学习中的观察能力研究

学科教育 1988年第3期 36-37页

作者：中学物理学习能力研究组北京师范大学物理系中学物理学习能力研究组北京市五中中学物理学习能力研究组

物理学习能力是一种综合性能力,可大致分为观察能力、思维能力和实验操作能力。我们的研究是从观察能力开始的。本文结合心理学理论和中学物理教学的实际对中学生观察能力的主要品质做了深入分析。学生在学习物理的过程中所要观察的现... 详细信息

物理学习能力是一种综合性能力,可大致分为观察能力、思维能力和实验操作能力。我们的研究是从观察能力开始的。本文结合心理学理论和中学物理教学的实际对中学生观察能力的主要品质做了深入分析。学生在学习物理的过程中所要观察的现象是根据教学计划,由教师精心设计的,其特点是目的明确、装置简单、现象突出,学生的观察活动一般在教师指导下进行。这种观察方式与一般的观察方式是有所区别的。另一方面,在物理学习中所观察的客体,在空间结构、时间行为方面的特点又与一般的观察对象有所不同。此外,中学生的心理发展处于由具体运算向形式运算过渡阶段,是由经验型向理论型转化的时期,其特点是好奇、爱动,但缺乏基本品质。

关键词：物理学习中学物理细致性观察能力中学生中小学生物理学习能力物理现象演示实验物理教学分科教学法

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小花清风藤茎叶提取工艺优化及保肝活性研究

华中师范大学学报（自然科学版） 2020年第1期54卷 65-69,73页

作者：张学学赵东晓李建桥卢顺光胡建忠李曼姝刘朝霞邹坤三峡大学生物与制药学院天然产物研究与利用湖北省重点实验室湖北宜昌443002 水利部水土保持植物开发管理中心北京100038

为优选小花清风藤茎叶提取工艺的最佳提取条件,采用正交设计安排试验,选择料液比、提取温度、提取时间作为提取的因素,以四氯化碳损伤后的人正常肝细胞(LO2)细胞存活率为保肝活性指标,进行统计分析,确定最佳提取条件.优选出小花清风藤... 详细信息

为优选小花清风藤茎叶提取工艺的最佳提取条件,采用正交设计安排试验,选择料液比、提取温度、提取时间作为提取的因素,以四氯化碳损伤后的人正常肝细胞(LO2)细胞存活率为保肝活性指标,进行统计分析,确定最佳提取条件.优选出小花清风藤的最佳提取工艺条件为小花清风藤粉末10 g,加入200 mL水,80℃水浴加热1 h.该提取工艺设计合理,重复性强,可作为小花清风藤提取工艺.

关键词：小花清风藤提取工艺正交设计保肝活性

从操作感悟几何直观,由探究发展空间观念——《长方体和正方体的体积》教学设计与评析

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现代特殊教育 2021年第3期 30-33页

作者：岳莉莉(设计) 李金莲(设计) 王瑞明(评析) 北京市盲人学校 100097 华南师范大学心理学院 510631

教学设计一、教学准备教学内容:人教版盲校义务教育实验教科书数学五年级下册《长方体和正方体的体积》。学情分析:本班有学生10人,其中全盲学生6人,低视力学生4人,均使用盲文教材,数学认知发展水平存在一定差异。学生已掌握了基本的空... 详细信息

教学设计一、教学准备教学内容:人教版盲校义务教育实验教科书数学五年级下册《长方体和正方体的体积》。学情分析:本班有学生10人,其中全盲学生6人,低视力学生4人,均使用盲文教材,数学认知发展水平存在一定差异。学生已掌握了基本的空间观念,认识了长方体和正方体的基本特征,学习了长方体和正方体体积的相关概念。根据学生对基础知识的掌握情况、对新知识的理解接受能力以及参与课堂数学探究活动情况,将其分为3个层次。A层学生3名,数学基础知识掌握扎实,数学逻辑推理能力较强,思维相对活跃,空间观念发展较好,课上能积极参与数学探究活动;B层学生5名,对新知识的理解和接受能力较弱,有一定的动手操作能力,能参与课堂活动,但缺乏主动性;C层学生2名,数学基础知识薄弱,认知能力及动手能力均不足,需要在老师或同学的帮助下才能有效参与数学活动。

关键词：数学基础知识知识的理解学情分析盲校空间观念逻辑推理能力正方体几何直观