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变截面薄壁结构的设计及其耐撞性研究

变截面薄壁结构的设计及其耐撞性研究

作者：康贺贺湖南大学

学位级别：硕士

金属薄壁结构以其轻质且高效的吸能特性而广泛应用于汽车的碰撞能量耗散系统中,对于车身薄壁结构的研究也一直是一个热点。然而,目前国内外很少有相关文献涉及到金属薄壁结构横截面沿中轴线方向的变化类型对结构耐撞性的影响。为此,本... 详细信息

金属薄壁结构以其轻质且高效的吸能特性而广泛应用于汽车的碰撞能量耗散系统中,对于车身薄壁结构的研究也一直是一个热点。然而,目前国内外很少有相关文献涉及到金属薄壁结构横截面沿中轴线方向的变化类型对结构耐撞性的影响。为此,本文提出了一系列横截面沿中轴线变化的功能梯度变截面薄壁结构,具体内容如下:(1)设计了变截面薄壁圆管结构,建立了与之对应的轴向碰撞有限元模型,通过实验和仿真结果验证该模型的有效性。基于该模型,研究了形状控制参数对变截面管耐撞性的影响,并与传统等直圆管和圆锥管进行了对比,结果表明变截面管在吸能和乘员保护方面具有明显的优势。然后以结构的比吸能和初始峰值力为优化目标,结构的形状参数为变量,对变截面管进行多目标优化,以此来提高结构的耐撞性能。(2)考虑到实际碰撞中车身吸能部件会承受斜向碰撞,而相比于轴向碰撞,斜向碰撞工况下对变截面管的设计要求会不同。因此本文研究了变截面管在多角度斜碰下的耐撞性,并与传统等直径圆管和圆锥管进行了对比,结果显示变截面管在吸能方面具有明显优势。此外,分析了多角度加载情况下变截面管在不同碰撞速度、不同梯度指数和碰撞压溃距离下的吸能特性。(3)将变截面设计思想引入S形梁,研究了变截面S形梁直径沿中轴线变化类型和形状参数对结构耐撞性的影响,结果表明两端直径差值越大且直径由小到大逐渐变化的S形梁,其吸能效果越好。在此基础上,对S形梁径向横截面形状通过函数进行渐进变化设计。结果显示:与变截面S形梁相比,横截面经过渐进变化设计的S形梁,其吸能效果更优异。

关键词：薄壁结构耐撞性变截面碰撞仿真

基于多目标离散优化方法的高强度钢拼焊板的耐撞性研究

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中国科技论文 2016年第4期11卷 438-443,448页

作者：孙光永王涛田轩屹康贺贺湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为提高高强度钢拼焊板结构的设计水平及可信度,提出一种基于多目标优化技术和连续正交方法的多目标离散优化设计方法,并将其应用于拼焊板结构件耐撞性设计中。首先建立了拼焊板结构的正碰有限元模型,并对比了3种不同拼焊组合条件下有限... 详细信息

为提高高强度钢拼焊板结构的设计水平及可信度,提出一种基于多目标优化技术和连续正交方法的多目标离散优化设计方法,并将其应用于拼焊板结构件耐撞性设计中。首先建立了拼焊板结构的正碰有限元模型,并对比了3种不同拼焊组合条件下有限元仿真模型与试验的加速度时间曲线以及拼焊结构的变形模式,验证了有限元模型的准确性。然后,基于上述拼焊板结构碰撞有限元模型,采用提出的优化设计方法对高强度钢拼焊板的耐撞性进行了优化设计,优化后的结构在比吸能(SEA)满足约束条件的同时,峰值力下降49.2%,质量下降9.84%。优化结果表明,该设计方法能够较大地提高高强度钢拼焊板的耐撞性设计水平,具有较高的工程应用价值。

关键词：车辆工程多目标优化高强度钢拼焊板耐撞性离散优化

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深度神经网络动态分层梯度稀疏化及梯度合并优化方法

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西安交通大学学报 2024年第9期58卷 105-116页

作者：巨涛康贺廷刘帅火久元兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

针对数据并行方法加速大规模深度神经网络时易出现的通信开销大、训练耗时长、资源利用率不高的问题,提出了一种深度神经网络动态分层梯度稀疏化及梯度合并优化方法。首先,将梯度稀疏化压缩与流水线并行技术相结合,提出动态分层梯度稀... 详细信息

针对数据并行方法加速大规模深度神经网络时易出现的通信开销大、训练耗时长、资源利用率不高的问题,提出了一种深度神经网络动态分层梯度稀疏化及梯度合并优化方法。首先,将梯度稀疏化压缩与流水线并行技术相结合,提出动态分层梯度稀疏优化方法,为每层神经网络匹配一个合适的阈值,通过在后续迭代时动态调整该阈值,实现对每层网络传输梯度的自适应压缩。然后,提出了层梯度合并方法,利用动态规划算法对层梯度合并时的通信开销、稀疏化及层梯度计算时间进行权衡优化,求解出最佳的层梯度合并组合,并将多层小尺度梯度张量合并为一层通信,以降低分层梯度决策时引入的过高通信延迟开销。最后,将求解出的最佳层梯度合并组合应用于具体的训练迭代过程。实验结果表明:与已有方法相比,所提方法可在保证模型训练精度的同时大大降低通信开销,提升模型的训练速度;与未压缩方法相比,训练速度最大可提升1.99倍。

关键词：深度神经网络分布式训练同步数据并行梯度压缩层梯度合并

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变截面S形薄壁梁的设计与耐撞性研究

机械设计与制造 2019年第2期 100-103,106页

作者：徐成龙庞通康贺贺孙光永湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023 不详

为了提高汽车前纵梁结构(S形薄壁梁)的耐撞性能,引入变截面设计思想对S形薄壁梁进行研究。基于LS-DYNA有限元分析软件,在轴向动态冲击载荷下开展变截面S形梁数值仿真,研究横截面轴向变化率、横截面几何形状和加强筋对变截面S形梁的耐撞... 详细信息

为了提高汽车前纵梁结构(S形薄壁梁)的耐撞性能,引入变截面设计思想对S形薄壁梁进行研究。基于LS-DYNA有限元分析软件,在轴向动态冲击载荷下开展变截面S形梁数值仿真,研究横截面轴向变化率、横截面几何形状和加强筋对变截面S形梁的耐撞性影响。结果表明,变截面S形梁与等截面S形梁相比在结构吸能方面有较大提升,合理设计横截面轴向变化率、横截面几何形状和加强筋可以显著地提升结构的吸能效果。

关键词： S形梁变截面耐撞性能量吸收

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基于谐波平衡法的复合材料叶片的非线性稳态振动响应分析

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基于谐波平衡法的复合材料叶片的非线性稳态振动响应分析

中国力学大会-2021+1

作者：刘涛康贺贺李志敏袁巍上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学机械与动力工程学院中国航发湖南动力机械研究所

风力发电机大量应用复合材料作为旋转叶片,其根部螺栓连接刚度、旋转速度、风载等因素与结构的动态响应性能直接相关。基于Reddy高阶剪切层合板理论,建立考虑几何非线性、旋转离心力和等效风载作用的悬臂板动力学控制方程,采用有限元方... 详细信息

风力发电机大量应用复合材料作为旋转叶片,其根部螺栓连接刚度、旋转速度、风载等因素与结构的动态响应性能直接相关。基于Reddy高阶剪切层合板理论,建立考虑几何非线性、旋转离心力和等效风载作用的悬臂板动力学控制方程,采用有限元方法得到对应的离散平衡方程;采用螺栓刚度等效方法引入悬臂板根部非线性约束作用,基于谐波平衡法建立稳态激扰状态下悬臂板横向和纵向的稳态振动频域响应关系。基于上述模型,讨论不同螺栓预紧力和旋转速度对叶片整体非线性动力学响应特性的影响,为复合材料风机叶片结构设计提供参考。

关键词：旋转叶片复合材料高阶剪切变形理论螺栓连接谐波平衡法

来源： cnki会议评论

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人工智能驱动新型界面分离材料的创制

化工进展 2024年第4期43卷 1649-1654,F0004页

作者：何林贺常晴隋红天津大学化工学院天津300072 精馏技术国家工程研究中心天津300072

计算机技术与人工智能的发展给新材料的开发带来了新的研究范式(第四代),也为新型界面分离材料的创制带来新的发展契机。然而,受界面分离过程机理研究和材料、基团的理化数据的局限性,人工智能在新型界面分离材料的创制中的应用仍处于... 详细信息

计算机技术与人工智能的发展给新材料的开发带来了新的研究范式(第四代),也为新型界面分离材料的创制带来新的发展契机。然而,受界面分离过程机理研究和材料、基团的理化数据的局限性,人工智能在新型界面分离材料的创制中的应用仍处于初期阶段。本文为解决特定体系数据缺失的问题,构建了百万级(10^(6))的样板数据库,为大预测模型与生成模型提供了可靠、规范的示范数据基础;通过从大数据中挖掘分子结构与性质的隐藏关联,并借助分子模拟计算剖析其分子间相互作用机理,解析分子间相互作用机制和重组过程规律,进而实现高性能界面分离材料的构筑。最后,本文浅析了介尺度样板大数据、机器学习势理论、国产软件开发、有机合成、智能算法等多学科交叉在界面分离材料创制中的重要影响与发展机遇,以期推动虚拟实验室前沿发展。

关键词：界面大数据人工智能分离材料分子间相互作用

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城乡空间中的生活史转向——《一个人的微湖闸》《烟霞里》读札

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当代文坛 2024年第2期 82-88页

作者：贺与诤常州大学周有光文学院

魏微以个人成长史注入小说叙事之中,在《一个人的微湖闸》《烟霞里》中,完成了个体在大时代中的城乡身份转换、精神成长及价值体认的过程,诉说了时代与个体之间的相互映照,彼此成就。魏微以绵密且深情的语言,以故乡、他乡、原乡、异乡... 详细信息

魏微以个人成长史注入小说叙事之中,在《一个人的微湖闸》《烟霞里》中,完成了个体在大时代中的城乡身份转换、精神成长及价值体认的过程,诉说了时代与个体之间的相互映照,彼此成就。魏微以绵密且深情的语言,以故乡、他乡、原乡、异乡为叙事空间,以人物志的方式描摹人性与时代的肌理。本文旨在发掘日常生活背后的生命个体对大时代的体验,探究城乡空间中乡村与城市景观所折射的价值选择,以及透过情感关系所折射出主体性建构与文化变迁的过程。多维视角下的个体生活史转向,亦体现出作家的文化自觉与学者化倾向。

关键词：日常生活生活史转向城市空间知识分子主体性建构

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选区激光熔化成形FeCrNi中熵合金点阵结构及其力学性能

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材料工程 2024年第1期52卷 211-219页

作者：孙驰汪健贺贺秦冬阳曹远奎付遨刘彬中南大学粉末冶金研究院长沙410083 西北工业大学航空学院西安710072

金属点阵结构材料由于其轻量化、高比强度、能量吸收和多孔性等优势,广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。以高强韧FeCrNi中熵合金(medium entropy alloy,MEA)为研究对象,采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术制备了具有... 详细信息

金属点阵结构材料由于其轻量化、高比强度、能量吸收和多孔性等优势,广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。以高强韧FeCrNi中熵合金(medium entropy alloy,MEA)为研究对象,采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术制备了具有BCC,BCCZ,FCC,FCCZ四种仿晶格结构的FeCrNi中熵合金点阵结构材料,对其显微组织、力学性能及变形行为进行了系统研究。结果表明,采用SLM技术制备的FeCrNi中熵合金点阵结构节点搭接质量高,熔池交错堆叠致密,晶粒均匀细小。在相对密度相近时,BCC,FCC,BCCZ,FCCZ点阵结构的比强度和比能量吸收值依次升高。具有FCCZ点阵结构的FeCrNi中熵合金材料的比能量吸收值达到49.8 J·g^(-1),显著高于Ti6Al4V及316L不锈钢点阵材料。有限元模拟分析表明,Z型支柱的存在增加了点阵材料的表观强度和刚度,并导致变形行为由结点弯曲主导向拉轴向压缩主导转变,是FCCZ点阵结构强度提升的主要原因。

关键词：选区激光熔化中熵合金点阵结构力学性能

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壳聚糖-水飞蓟素复合保鲜涂膜的制备及其在猪肉保鲜中的应用

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食品与发酵工业 2024年

作者：王嘉康唐浩国陈静申茹晓司启贺河南科技大学食品与生物工程学院

为天然复合保鲜涂膜的进一步开发和应用，以壳聚糖为成膜基质，以水飞蓟素为主要抑菌剂并以基于壳聚糖质量的0%、2%、4%、6%、8%的添加量制备壳聚糖-水飞蓟素复合保鲜涂膜。通过测定复合保鲜涂膜的DPPH自由基清除率、Zeta电位以及流变... 详细信息

为天然复合保鲜涂膜的进一步开发和应用，以壳聚糖为成膜基质，以水飞蓟素为主要抑菌剂并以基于壳聚糖质量的0%、2%、4%、6%、8%的添加量制备壳聚糖-水飞蓟素复合保鲜涂膜。通过测定复合保鲜涂膜的DPPH自由基清除率、Zeta电位以及流变特性来探究不同水飞蓟素添加量对保鲜涂膜性能表征的影响，同时测定猪肉不同冷藏期间的pH、汁液流失率，挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）、菌落总数以及感官评价来探究不同水飞蓟素添加量对猪肉冷藏保鲜效果的影响。实验结果表明，随着水飞蓟素添加量的增加，各组保鲜涂膜抗氧化活性显著增加，且Zeta电位均大于30 mV，表现出典型的非牛顿剪切变稀流体行为，具有较好的稳定性。其中8%水飞蓟素添加量的保鲜涂膜对猪肉的冷藏保鲜效果的提升最佳，冷藏12 d后，与对照组相比，2%、4%、6%、8%水飞蓟素添加量的保鲜涂膜使猪肉的pH分别降低15.92%、19.39%、21.56%、23.30%，汁液流失率减少3.20%、3.72%、5.12%、6.40%，TBARS降低25.97%，39.75%、58.35%、64.90%，TVB-N降低23.50%、30.56%、47.71%、52.35%。由此可见，壳聚糖-水飞蓟素复合保鲜涂膜可延缓冷藏猪肉品质的劣变，可作为一种优良的可食性涂膜应用于食品保鲜方面。

关键词：水飞蓟素壳聚糖复合涂膜猪肉保鲜