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弯曲振动阶梯型变幅杆等效电路模型

应用声学 2024年

作者：许龙张天腾龚涛梁召峰赵伦周光平深圳职业技术学院智能制造技术研究所中国计量大学理学院

等效电路法由于其物理意义简洁、易于实现超声振动系统的整体设计及优化等优点，被广泛应用于超声振动系统的理论设计与分析中。然而，目前还未有文献报道关于弯曲振动阶梯型变幅杆的等效电路理论分析模型。为了建立弯曲振动阶梯型变幅... 详细信息

等效电路法由于其物理意义简洁、易于实现超声振动系统的整体设计及优化等优点，被广泛应用于超声振动系统的理论设计与分析中。然而，目前还未有文献报道关于弯曲振动阶梯型变幅杆的等效电路理论分析模型。为了建立弯曲振动阶梯型变幅杆的简明理论分析模型，基于Timoshenko梁理论，运用力电类比推导了圆柱型金属梁弯曲振动的F-V等效电路模型。在此基础上针对弯曲振动阶梯型变幅杆变截面处连接条件，推导了变截面位于波节处的弯曲振动阶梯型变幅杆的F-V等效电路模型，并得到了F-V等效电路模型的阻抗表达式、共振频率方程及位移放大系数表达式。最后，利用该文所建立的F-V等效电路模型计算了变截面位于波节处的弯曲振动阶梯型变幅杆的共振频率和位移放大系数，理论计算结果分别与有限元法和实验测试结果进行了对比，结果表明理论计算的变幅杆的弯曲共振频率同有限元计算值和实验测试值之间的相对误差均小于5.00%，理论计算和实验测试的变幅杆的弯曲振动位移放大系数分别为1.37和1.38。由此表明该文所建立的弯曲振动阶梯型变幅杆的等效电路模型具有较高的理论计算精度，可以实现弯曲振动阶梯型变幅杆的一体化设计。研究结果为弯曲振动超声系统的工程设计提供了简明理论模型和参考数据。

关键词：弯曲振动阶梯型变幅杆等效电路阻抗表达式共振频率方程

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高温碱溶液中混合型缓冲材料膨胀特性研究

岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3507-3519页

作者：张虎元季泽周光平童艳梅王婷婷兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000

高放废物地下处置库中,地下水腐蚀衬砌混凝土析出的强碱性溶液,叠加核素衰变释放的辐射热,会影响缓冲材料的膨胀性能。以混合型缓冲材料(70%高庙子膨润土+30%石英砂)为试验对象,孔隙溶液选择蒸馏水和KOH溶液,溶液浓度为0.1,0.3,1.0 mol/... 详细信息

高放废物地下处置库中,地下水腐蚀衬砌混凝土析出的强碱性溶液,叠加核素衰变释放的辐射热,会影响缓冲材料的膨胀性能。以混合型缓冲材料(70%高庙子膨润土+30%石英砂)为试验对象,孔隙溶液选择蒸馏水和KOH溶液,溶液浓度为0.1,0.3,1.0 mol/L。设置试验温度为常温与90℃。测试不同初始干密度试样的膨胀力。试验完成后,对试样开展X射线衍射(XRD)试验,试验结果证实:高温提升了试样膨胀力发展速率与膨胀力值,最终膨胀力值最大增幅为19.3%。KOH溶液作用下缓冲材料膨胀力随时间发展出现衰退现象,是碱溶液危害膨胀性能的典型特征。最终膨胀力值对KOH浓度呈负相关,与初始干密度呈正相关。在90℃1.0 mol/L KOH溶液作用下,试样最终膨胀力值较蒸馏水,衰减程度达到52.3%以上。试样衰减主要与蒙脱石的溶解与阳离子交换有关。最严重的情况下,蒙脱石含量减小为初始的43.2%。

关键词：土力学混合型缓冲材料高庙子膨润土膨胀力温度 KOH溶液

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树立整体意识再构教材习题

福建教育 2024年第23期 53-55页

作者：周光平厦门市东渡第二小学

教师从单元整体视角出发,分析和再构教材习题,明确习题的功能和教学目标,采用不同的习题教学策略,既可提高练习课的质量,又有助于培育学生的核心素养。

关键词：整体意识教材解读习题教学

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电动汽车动力总成设计与机械性能分析

汽车维修技师 2024年第12期 121-123页

作者：张凤周光平东莞市技师学院广东东莞523000

随着环保意识的日益增强和能源结构的转型,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,其动力总成的优化设计和机械性能的提升成为当前研究的热点。本文概述了电动汽车动力总成的构成,通过电机与电池的匹配优化、电机控制算法的优化以及电... 详细信息

随着环保意识的日益增强和能源结构的转型,电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具,其动力总成的优化设计和机械性能的提升成为当前研究的热点。本文概述了电动汽车动力总成的构成,通过电机与电池的匹配优化、电机控制算法的优化以及电池管理系统的改进,实现了动力总成的性能提升和能耗降低。分析了电动汽车的机械性能,包括电机和电池的性能参数分析以及故障统计分析。通过技术参数分析法、故障统计分析法以及仿真软件与传感器监测分析法的综合应用,全面评估了电动汽车的机械性能,并揭示了其在实际运行中的性能特点。探讨了动力总成设计与机械性能之间的内在联系。通过分析动力总成设计对机械性能的影响,以及机械性能分析在动力总成设计中的应用;通过案例分析,详细阐述了动力总成设计与机械性能分析的实际应用。

关键词：电动汽车动力总成机械性能分析

雪花形二维耦合振动夹心式压电超声换能器的设计

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振动与冲击 2024年第8期43卷 287-293,302页

作者：许龙王威震龚涛李果赵伦周光平梁召峰中国计量大学理学院杭州310018 深圳职业技术大学智能制造技术研究院广东深圳518055 西安邮电大学西安市先进控制与信息处理重点实验室西安710121

为了实现单个换能器的多方向超声辐射,提出了一种新型的雪花形二维耦合振动夹心式压电超声换能器,它由正六棱柱形金属块、6组压电陶瓷晶堆和6个金属盖板组成。基于耦合振动理论和力电类比原理建立了换能器等效电路模型,推导了其共振与... 详细信息

为了实现单个换能器的多方向超声辐射,提出了一种新型的雪花形二维耦合振动夹心式压电超声换能器,它由正六棱柱形金属块、6组压电陶瓷晶堆和6个金属盖板组成。基于耦合振动理论和力电类比原理建立了换能器等效电路模型,推导了其共振与反共振频率方程。通过等效电路法、有限元法和试验研究了换能器的二维耦合振动特性。结果表明:当压电陶瓷晶堆越靠近正六棱柱形金属块时,换能器的有效机电偶合系数越高;随着换能器轴向尺寸的增加纵向耦合共振频率降低;在纵向耦合共振模式下,换能器的6个输出端均可输出一致的纵向位移振幅;等效电路法、有限元仿真和试验测试取得了较为一致的结果。该研究结果为该类换能器的工程应用提供了简明设计理论,研究成果有望应用于多维超声加工、多向超声辐射等领域。

关键词：夹心式压电换能器等效电路法耦合振动振动模态

基于数学阅读理解的概念教学实践——以“分数的意义”教学为例

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中小学数学（小学版） 2024年第3期 7-8页

作者：周光平林传忠福建省厦门市东渡第二小学 361012 福建省厦门市教师进修学校 361001

长期以来,由于形成能力反馈的滞后性使然,教师在课堂上并未真正地把数学阅读作为一种数学学习的方法和路径加以重视。即使有部分关注阅读的教师,也多是关注数学的课外阅读,这只是丰富数学知识理解的一种渠道。被动的数学课外阅读对提高... 详细信息

长期以来,由于形成能力反馈的滞后性使然,教师在课堂上并未真正地把数学阅读作为一种数学学习的方法和路径加以重视。即使有部分关注阅读的教师,也多是关注数学的课外阅读,这只是丰富数学知识理解的一种渠道。被动的数学课外阅读对提高学生学习效益并不明显,以致难以形成数学阅读习惯。究其原因,一是没能很好地认识数学阅读的特殊性,把数学阅读完全等同于语文阅读,二是没有掌握一套行之有效的适合数学阅读的方法和习惯。

关键词：数学阅读语文阅读学习效益概念教学课外阅读分数的意义数学知识滞后性

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高庙子膨润土中蒙脱石碱性溶蚀的矿物学证据

岩土力学 2022年第11期43卷 2973-2982页

作者：童艳梅张虎元周光平李小雅兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000

高放废物地下处置库运营过程中,衬砌混凝土在地下水作用下产生的强碱性溶液,会扩散进入膨润土缓冲屏障,长期将使屏障性能发生退化。采用不同pH值的KOH溶液模拟衬砌混凝土溶出的碱性溶液,在室内进行为期一年的常温接触扩散试验,开展X射... 详细信息

高放废物地下处置库运营过程中,衬砌混凝土在地下水作用下产生的强碱性溶液,会扩散进入膨润土缓冲屏障,长期将使屏障性能发生退化。采用不同pH值的KOH溶液模拟衬砌混凝土溶出的碱性溶液,在室内进行为期一年的常温接触扩散试验,开展X射线荧光光谱(X-ray fluorescence spectroscopy,简称XRF)、X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)和能谱(energy dispersive spectrometry,简称EDS)试验,研究强碱性溶液缓慢扩散对高庙子膨润土矿物的影响。XRF试验结果表明,当KOH溶液的pH>12.6时,膨润土中Si元素的含量开始减少,即含Si矿物蒙脱石、石英、方石英等发生了溶解;同时,K元素含量增多,表明膨润土与碱溶液发生离子交换反应,溶液中大量的K+进入蒙脱石层间。XRD试验结果表明,在pH=12.6时,蒙脱石矿物的001峰开始右移、变宽,峰值强度大大减弱;在p H>13时,衍射角θ整体向右偏,晶面间距由原始膨润土样的1.385 3 nm(13.853?)减小为1.221 0 nm(12.210?),表明蒙脱石矿物晶层被压缩。随着KOH溶液p H值增大,膨润土中蒙脱石、石英等矿物的含量明显减少,长石类矿物的含量逐渐增加,伊利石和斜发沸石的含量也呈现略微增多的趋势。SEM试验结果表明,随着溶液p H的增大,蒙脱石部分晶层会发生重叠,进而产生部分裂隙和孔洞,加速蒙脱石的溶蚀进程。在为期一年的接触扩散试验中,p H=13.8的KOH溶液扩散深度超过7.5 mm,并且在碱溶液与膨润土接触面上观察到新生成的伊利石微晶,证实强碱性溶液会导致蒙脱石溶解及伊利石化。

关键词：膨润土蒙脱石 KOH pH 扩散试验溶蚀

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混合型缓冲材料砌块渗透性及其各向异性研究

岩土力学 2022年第3期43卷 573-581,601页

作者：张虎元王赵明朱江鸿周光平兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000

缓冲材料砌块具备良好的防渗性能,是保证高放废物处置库封闭性的关键。缓冲材料砌块经单轴加载挤压成型,块体尺寸大,测试与评价其渗透性能的均匀性和各向异性,对缓冲屏障设计具有重要价值。研究制备不同干密度的混合型缓冲材料砌块,定... 详细信息

缓冲材料砌块具备良好的防渗性能,是保证高放废物处置库封闭性的关键。缓冲材料砌块经单轴加载挤压成型,块体尺寸大,测试与评价其渗透性能的均匀性和各向异性,对缓冲屏障设计具有重要价值。研究制备不同干密度的混合型缓冲材料砌块,定向切割获得砌块内部不同位置、不同方向的小试样,开展刚性壁和柔性壁渗透试验,综合评价了混合型缓冲砌块不同方向的水力传导系数。研究结果表明:砌块干密度越大,砌块的水力传导系数越低。所有砌块的水力传导系数均处于10^(-10)cm/s数量级,沿砌块z、θ、r方向的水力传导系数基本相等,表明砌块渗透性具有良好的均匀性和各向同性,且满足高放缓冲材料防渗要求。两种试验方法获得的渗透结果差异较小,柔性壁渗透条件下砌块产生10%~20%的体积膨胀,导致其水力传导系数略大于刚性壁下的平行试样。引入CT试验,分析了渗透前后砌块的微观特性变化。试验证实,在饱和渗透之后,以CT值显示的砌块密度分布趋于均匀,砌块内部存在的微裂隙愈合消失。

关键词：高放废物(HLW) 混合型缓冲材料砌块渗透性各向异性

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超声管形振子的振动分析

声学学报 2011年第4期36卷 369-376页

作者：梁召峰莫喜平周光平中国科学院声学研究所北京100190 深圳职业技术学院电子工程系深圳518055 中国科学院研究生院北京100190

基于Flgge壳体理论,利用严格解法得出了自由边界条件下超声管形振子纵径耦合振动的频率方程,研究了长径比、径厚比及泊松比等参数对振子振动频率的影响,并和薄膜简支边界条件下的振动情况进行了对比;通过与表观弹性法进行比较研究,探... 详细信息

基于Flgge壳体理论,利用严格解法得出了自由边界条件下超声管形振子纵径耦合振动的频率方程,研究了长径比、径厚比及泊松比等参数对振子振动频率的影响,并和薄膜简支边界条件下的振动情况进行了对比;通过与表观弹性法进行比较研究,探讨了表观弹性法的精度;最后用严格解法计算了管形振子的振型曲线,对其纵径转换效率进行了分析。研究表明:在自由和薄膜简支两种边界条件下,随着长径比的增大,两种边界条件对管形振子纵径耦合振动无量纲频率影响的差异性减弱,且径厚比越大其差异性越小;在自由边界条件下,对于径厚比a/h>10的薄壳振子,径厚比的变化对无量纲频率的影响很小;在长径比一定时无量纲频率随泊松比的增大而减小,且泊松比对其的影响程度随长径比的变化而不同,当长径比l/a=π时影响最大;通过比较研究,证明三维表观弹性法具有很高的计算精度。

关键词：管形振子振动分析超声自由边界条件频率方程计算精度耦合振动长径比