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基于Voronoi多边形离散的DDA方法模拟岩石破坏

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岩石力学与工程学报 2021年第4期40卷 725-738页

作者：张开雨夏开文刘丰天津大学水利仿真与安全国家重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

非连续变形分析(DDA)方法是为模拟可变形离散块体系统而提出的一种隐式离散元方法。考虑到真实岩石的细观晶粒结构更加接近于Voronoi多边形,将建立基于Voronoi多边形离散形式的DDA方法,并将其与基于三角形离散的DDA方法进行对比分析。... 详细信息

非连续变形分析(DDA)方法是为模拟可变形离散块体系统而提出的一种隐式离散元方法。考虑到真实岩石的细观晶粒结构更加接近于Voronoi多边形,将建立基于Voronoi多边形离散形式的DDA方法,并将其与基于三角形离散的DDA方法进行对比分析。首先研究不同子块体尺寸对材料弹性参数的影响,并对比2种离散方法在子块体数和接触对数量上的差异。通过模拟单轴压缩、巴西劈裂、带孔圆盘劈裂以及Kalthoff-Winkler冲击等试验,对比分析2种离散形式对岩石宏观参数、破坏形式以及裂纹扩展路径的影响。同时,为了减小网格的依赖性,考虑了3种程度的随机离散网格对结果的影响。结果表明,过于规则的网格离散形式会导致不合理的破坏形式,过于随机的网格离散形式可能导致结果离散性偏大,收敛性变差,而一定程度的随机性则是必要的;基于Voronoi多边形离散形式的DDA方法能够有效地模拟岩石的破坏过程;相比三角形离散,基于Voronoi多边形离散的DDA方法具有更高的计算效率,能得到更高的弹性模量、抗压、抗拉强度和更加真实的压拉比,且裂纹扩展路径也更接近于岩石的沿晶断裂。

关键词：岩石力学岩石破坏非连续变形分析 Voronoi多边形三角形离散随机性网格依赖性

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二维颗粒非连续变形分析粘结算法改进

科学技术与工程 2018年第4期18卷 121-128页

作者：张开雨刘丰于长一夏开文天津大学水利仿真与安全国家重点实验室建筑工程学院天津300072

非连续变形分析(DDA)采用隐式格式,使用位移作为未知数,通过势能最小原理建立平衡方程将块体间的接触问题与块体本身的变形统一到方程中,具有理论推导严密、计算精度高等特点。基于颗粒的DDA方法在模拟砂土、岩石破坏等方面有独特的优势... 详细信息

非连续变形分析(DDA)采用隐式格式,使用位移作为未知数,通过势能最小原理建立平衡方程将块体间的接触问题与块体本身的变形统一到方程中,具有理论推导严密、计算精度高等特点。基于颗粒的DDA方法在模拟砂土、岩石破坏等方面有独特的优势,并逐渐得到重视。为了模拟岩石破坏,需要引入粘结算法来描述连续介质的变形特征,而合理的粘结算法能够更好地模拟颗粒间的胶结作用。在二维颗粒DDA的框架下,建立了一种新的粘结模型。该粘结模型由法向粘结、切向粘结和转动粘结三部分组成,除了能抵抗颗粒间的嵌入和滑移外,还能抵抗颗粒间的相互转动。并在该模型的基础上,建立了相应的粘结破坏准则。最后基于Matlab模拟了岩石的单轴压缩和直剪实验,通过与实验结果对比验证了模型的准确性和有效性。

关键词：二维颗粒DDA 圆盘接触开闭迭代粘结算法

航天AFRP复合材料的紫外飞秒激光加工特性与均质化去除方法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：路明雨张明卫宇璇李波崔志刚张开虎北京卫星环境工程研究所中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司

针对Kevlar 49/4211芳纶纤维/环氧树脂复合材料的紫外飞秒激光（343nm，260fs）加工阈值和形貌特性进行了研究。通过面积外延法测算了芳纶纤维复合材料(Aramid fiber reinforced polymer，AFRP)中树脂基体、增强纤维以及复合材料整体的... 详细信息

针对Kevlar 49/4211芳纶纤维/环氧树脂复合材料的紫外飞秒激光（343nm，260fs）加工阈值和形貌特性进行了研究。通过面积外延法测算了芳纶纤维复合材料(Aramid fiber reinforced polymer，AFRP)中树脂基体、增强纤维以及复合材料整体的激光去除阈值及阈值孵化效应，并预测了三者的单脉冲去除阈值；分析了入射能量通量与等效入射激光脉冲数量对材料加工边缘质量的影响规律。结果表明，Kevlar 49芳纶纤维的紫外飞秒激光去除阈值和阈值孵化系数在不同脉冲数作用下均低于4211环氧树脂，AFRP整体的等效去除阈值介于树脂和芳纶纤维之间。选择4211树脂阈值若干倍的入射通量与100个以上等效脉冲数的紫外飞秒激光，采用原位叩击打孔或循环扫描切割的方法，能够获得入口宽度均匀、边缘整齐、材料准均质化去除的加工形貌，从而有效提高航天AFRP产品的加工精度与质量，满足其高性能制造需求。

关键词：航天复合材料芳纶纤维环氧树脂紫外飞秒激光去除阈值孵化效应

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点吸收式振荡浮子水动力学影响因素研究

太阳能学报 2022年第4期43卷 512-518页

作者：张保成邓子伟苗雨赵波王强张开升中国海洋大学工程学院机电工程系青岛266100

基于势流理论建立浮体的水动力运动方程,并以该运动方程为基础对不同外形参数的浮子进行建模仿真,研究单个振荡浮子在频域下的水动力性能。主要利用水动力分析软件AQWA分析浮子底部形状、直径、吃水和重心位置变化对浮子RAO、波浪激励... 详细信息

基于势流理论建立浮体的水动力运动方程,并以该运动方程为基础对不同外形参数的浮子进行建模仿真,研究单个振荡浮子在频域下的水动力性能。主要利用水动力分析软件AQWA分析浮子底部形状、直径、吃水和重心位置变化对浮子RAO、波浪激励力、辐射阻尼系数、附加质量等水动力参数的影响,并与最近相关文献的结果进行对比。发现圆柱底浮子的性能较优,且相对浮子半径和阻尼的影响,浮子重心改变对于垂荡运动影响较小,相关计算结果可为浮子结构优化及阵列的分析提供指导。

关键词：波浪能浮子水动力学点吸收式 AQWA软件

嵌有超小CeO纳米粒子的碳纳米纤维的制备及其吸波性能

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化工学报 2023年

作者：胡兴枝张皓焱庄境坤范雨晴张开银向军江苏科技大学理学院武夷学院机电工程学院

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO2纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO2@CNFs)复合材料，研究了CeO2含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明，随CeO2含量的增加，复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低，但阻抗... 详细信息

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO2纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO2@CNFs)复合材料，研究了CeO2含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明，随CeO2含量的增加，复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低，但阻抗匹配得到有效改善，吸波能力呈先增强后减弱趋势。CeO2含量约为24.6 wt%的CeO2@CNFs-2样品因电磁衰减能力与阻抗匹配的更好平衡而表现出最好的吸波性能。当在石蜡基质中的填充量仅为10 wt%，厚度为3.0 mm时，最小反射损耗(RL)值达到-45.4 dB，RL低于-10 dB的有效吸收带宽为5.6 GHz (9.1～14.6 GHz)，可覆盖约75%的X波段和45%的Ku波段。CeO2@CNFs-2的吸波强度是纯CNFs的3.1倍，说明CNFs和CeO2两者的协同作用能有效提高该复合体系的吸波性能。

关键词： CeO 碳纳米纤维复合材料纳米结构微波吸收

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DNA纳米花生物医学研究进展概述

化学学报 2024年

作者：王丹钰郭子涵郭梦珂易桦黄梦雨段捷张开翔郑州大学药学院河南省肿瘤重大疾病靶向治疗与诊断重点实验室

DNA纳米结构因其可编程性、自主设计性和良好的生物相容性，在生物医学领域显示出巨大的应用潜力。DNA纳米花（DNA nanoflower，DNF）作为一种独特的DNA-有机无机杂化纳米结构，在近几年内引起了相当大的关注。其矿化的无机内核不仅有... 详细信息

DNA纳米结构因其可编程性、自主设计性和良好的生物相容性，在生物医学领域显示出巨大的应用潜力。DNA纳米花（DNA nanoflower，DNF）作为一种独特的DNA-有机无机杂化纳米结构，在近几年内引起了相当大的关注。其矿化的无机内核不仅有助于维持DNA的稳定性，还提供了金属离子的辅助矿化功能。其中DNF凭借其高密度的核酸序列和良好的载荷能力，可高效装载药物、荧光探针、酶、核酸适配体等功能性分子。此外，还可通过控制反应条件调节纳米颗粒的尺寸，适用于不同生理环境下高渗透长滞留效应，进而应用于生物医学的多个领域。本文综述了DNF的合成及生物医学应用。首先简要介绍了DNF的合成方法以及合成条件的控制；其次总结了工程化的DNF在生物检测、生物成像和药物治疗方面的应用；最后，讨论了DNF在生物医学应用中的挑战并对其在实际临床的应用进行展望，实现未来基于DNF的更广泛的生物医学发展并待研究人员们的探索。

关键词： DNA纳米花生物检测生物成像药物治疗研究进展

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基于正交试验的静压径向气体轴承数值分析

润滑与密封 2022年第9期47卷 79-85页

作者：邱春雷段翔田洪雨张开鑫尹洋西华大学机械工程学院四川成都610039

以气动涡轮支承结构静压径向气体轴承为研究对象,建立静压径向气体轴承的微分模型,利用工程数值方法计算轴承承载力、刚度和气体质量流量,运用正交试验法研究节流器参数对轴承性能的影响,以及不同优化方向下轴承的综合性能。结果表明:... 详细信息

以气动涡轮支承结构静压径向气体轴承为研究对象,建立静压径向气体轴承的微分模型,利用工程数值方法计算轴承承载力、刚度和气体质量流量,运用正交试验法研究节流器参数对轴承性能的影响,以及不同优化方向下轴承的综合性能。结果表明:不同的优化方向节流器参数的敏感性不同,以气体质量流量为优化方向明显不符合设计需要,以承载力为优化方向得到的轴承综合性能最好;平均气膜厚度、节流孔直径和数量是影响轴承承载特性的主要因素,节流孔直径越小承载性能越好。

关键词：静压径向气体轴承承载力节流器气动涡轮支承结构

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平凡的英雄

七彩语文（习作） 2021年第5期 60-61页

作者：张钦雨张开荣(指导) 河南省光山县第二完全小学不详

说到"英雄",你会想到谁?是解放军战士,还是医生、护士?我首先想到的是我的爷爷。一听这话,你有可能认为我在吹牛,那么就让我来讲讲爷爷的故事吧!我的爷爷是一位退休干部,老党员。虽然退休了,但他并没有闲着,仍然在为社区的事忙碌着。也... 详细信息

说到"英雄",你会想到谁?是解放军战士,还是医生、护士?我首先想到的是我的爷爷。一听这话,你有可能认为我在吹牛,那么就让我来讲讲爷爷的故事吧!我的爷爷是一位退休干部,老党员。虽然退休了,但他并没有闲着,仍然在为社区的事忙碌着。也许你觉得,他不就是一个平凡又普通的老头儿嘛!不,你错了!去年暑假的一天,骄阳似火,酷暑难耐。爷爷带我和弟弟到森林公园玩。我和弟弟正在沙滩上玩得起劲儿,突然传来一个女子声嘶力竭的呼救声:"快来人啊,有孩子落水了!"

关键词：退休干部解放军战士森林公园老党员平凡爷爷英雄

嵌有超小CeO_(2)纳米粒子的碳纳米纤维的制备及其吸波性能

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化工学报 2023年第8期74卷 3584-3596页

作者：胡兴枝张皓焱庄境坤范雨晴张开银向军江苏科技大学理学院江苏镇江212100 武夷学院机电工程学院福建武夷山354300

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO_(2)纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO_(2)@CNFs)复合材料,研究了CeO_(2)含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明,随CeO_(2)含量的增加,复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低... 详细信息

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO_(2)纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO_(2)@CNFs)复合材料,研究了CeO_(2)含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明,随CeO_(2)含量的增加,复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低,但阻抗匹配得到有效改善,吸波能力呈先增强后减弱趋势。CeO_(2)含量约为24.6%(质量)的CeO_(2)@CNFs-2样品因电磁衰减能力与阻抗匹配的更好平衡而表现出最好的吸波性能。当在石蜡基质中的填充量仅为10%(质量),厚度为3.0 mm时,最小反射损耗(RL)值达到-45.4 dB,RL低于-10 dB的有效吸收带宽为5.6 GHz(9.1~14.6 GHz),可覆盖约75%的X波段和45%的Ku波段。CeO_(2)@CNFs-2的吸波强度是纯CNFs的3.1倍,说明CNFs和CeO_(2)两者的协同作用能有效提高该复合体系的吸波性能。

关键词： CeO_(2) 碳纳米纤维复合材料纳米结构微波吸收