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优化填料结构增强聚合物基复合材料的导热性能

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功能高分子学报 2024年第4期37卷 295-303页

作者：周雪颖秦盟盟封伟天津大学材料科学与工程学院天津300072

聚合物基复合材料是重要的热管理材料之一,然而聚合物的本征导热系数较低,添加导热填料是提高其导热系数的主要方法。研究填料本征结构对其复合材料导热性能的影响规律,进而提高填料的利用效率是获得高导热复合材料的关键。根据“拓扑优... 详细信息

聚合物基复合材料是重要的热管理材料之一,然而聚合物的本征导热系数较低,添加导热填料是提高其导热系数的主要方法。研究填料本征结构对其复合材料导热性能的影响规律,进而提高填料的利用效率是获得高导热复合材料的关键。根据“拓扑优化-简化-验证”的研究思路,以复合材料的高导热性能为目标,基于拓扑优化得到具有最佳导热性能的填料结构,并对其结构进行简化,借助有限元模拟、红外热像仪等对复合材料的导热性能进行验证。结果表明,当填料的形状是两端较大、中间较小的哑铃状时,复合材料呈现出最佳的定向导热性能。该研究结果为高效导热填料的结构设计提供了一种新的思路。

关键词：导热填料拓扑优化聚合物基复合材料导热系数热管理性能

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基于全矩阵椭圆成像法的加筋板结构损伤检测

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 2033-2042页

作者：章盟樊程广余孙全国防科技大学空天科学学院长沙410073

对航天器结构进行损伤检测对于保障航天器的可靠运行十分重要。Lamb波声学定位是一种常用的损伤检测方法,但在航天器常用的加筋板结构中,加强筋会对板中Lamb波的传播产生反射、透射、延迟叠加等效应,导致常用检测方法的效果大打折扣。为... 详细信息

对航天器结构进行损伤检测对于保障航天器的可靠运行十分重要。Lamb波声学定位是一种常用的损伤检测方法,但在航天器常用的加筋板结构中,加强筋会对板中Lamb波的传播产生反射、透射、延迟叠加等效应,导致常用检测方法的效果大打折扣。为此,提出一种基于全矩阵采样和模型补偿的超声Lamb波的全矩阵椭圆成像定位方法。将全矩阵采样方法引入椭圆成像定位中,通过聚焦的方式,减小加强筋对信号的衰减和干扰所产生的误差。针对Lamb波在加强筋结构中绕筋和直达两种传播特征,提出了一种绕筋补偿策略,消除加强筋的延迟叠加影响。实验表明,全矩阵椭圆成像法能够实现损伤信号的聚焦,提高损伤定位的精度,引入绕筋补偿策略后,实现加筋板的准确损伤定位。

关键词： Lamb波椭圆成像小波变换加筋板结构健康监测

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翼型叶片类曲面B样条曲线拟合算法研究

计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 144-157页

作者：李传军王立萍天津中德应用技术大学机械工程学院天津300350 天津中德应用技术大学基础实验实训中心天津300350

为了获得工作性能更优的翼型叶片类曲面和更加光顺的拟合刀具轨迹曲线,对叶片类曲面离散刀具轨迹在基于等效升力最大条件下进行B样条曲线重构。利用流线位置与质点运动位置变量一一对应的连续函数关系,建立离散刀具轨迹与基于流体力学... 详细信息

为了获得工作性能更优的翼型叶片类曲面和更加光顺的拟合刀具轨迹曲线,对叶片类曲面离散刀具轨迹在基于等效升力最大条件下进行B样条曲线重构。利用流线位置与质点运动位置变量一一对应的连续函数关系,建立离散刀具轨迹与基于流体力学特性的升力约束联系,以机翼空气动力在翼型上的等效升力作为约束条件,用B样条曲线描述中弧线,对基于流体力学特性的离散刀轨用B样条曲线重构,在满足曲率的极小值分段,端点插值、端点切矢连续和最大允许误差下拟合等效升力刀具轨迹。选择海星型离散点和亚音速压气机叶片翼型平面叶栅叶片的B样条曲线拟合仿真和加工,对算法进行了有效性验证,B样条曲线拟合加工的叶片表面三维形貌比直线拟合方式加工的更光滑、均匀,能够获得更低的残留高度和更高的表面质量。

关键词：翼型叶片类曲面等效升力 B样条曲线拟合技术

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考虑变井阻的多元复合地基固结理论研究

工程力学 2024年第6期41卷 44-54页

作者：白垚卢萌盟杨康赵明中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 浙江木石建设项目管理咨询有限公司浙江杭州311199

该文以塑料排水板联合水泥搅拌桩多元复合地基为研究对象,通过假定排水板的渗透系数随时间呈指数型衰减,考虑了排水板在固结过程中的淤堵效应对地基固结性状的影响。同时,该文还考虑排水板的涂抹效应、水泥搅拌桩的扰动效应以及土体的径... 详细信息

该文以塑料排水板联合水泥搅拌桩多元复合地基为研究对象,通过假定排水板的渗透系数随时间呈指数型衰减,考虑了排水板在固结过程中的淤堵效应对地基固结性状的影响。同时,该文还考虑排水板的涂抹效应、水泥搅拌桩的扰动效应以及土体的径-竖向耦合渗流,推导得出多元复合地基的固结控制方程及其解答。通过与已有解答和现场试验的对比分析,验证该文解答的正确性。最后,采用参数敏感性分析法对多元复合地基固结性状进行研究。研究结果表明:复合地基井阻因子θ对固结后期影响较大,当θ值较大时,径向渗流由于排水板的淤堵效应将提前终止,最终仅由竖向渗流使得地基达到完全固结;初始渗透系数k_0越大,井阻因子θ越小,涂抹作用越弱,板和桩的置换率越高,复合地基固结速率就越快。

关键词：多元复合地基排水板变井阻效应固结淤堵效应

含静止无功发生器的直驱风电并网系统稳定性分析及振荡抑制策略

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 1-8,17页

作者：张芳王赫李传栋天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建福州350007

风电并网系统稳定性分析及振荡抑制策略大多集中于风电场本身,针对含静止无功发生器(SVG)的直驱风电并网系统研究较少。基于特征值灵敏度筛选出对含SVG的直驱风电并网系统稳定性较显著的控制通道,然后基于独立通道分析设计理论将并网系... 详细信息

风电并网系统稳定性分析及振荡抑制策略大多集中于风电场本身,针对含静止无功发生器(SVG)的直驱风电并网系统研究较少。基于特征值灵敏度筛选出对含SVG的直驱风电并网系统稳定性较显著的控制通道,然后基于独立通道分析设计理论将并网系统由多输入多输出耦合系统等效拆分为多个单输入单输出控制通道,在定性分析并网系统稳定性的同时定量评估不同控制通道间的交互作用程度。为抑制控制通道间的交互作用,提出了基于H∞鲁棒控制的次同步振荡抑制策略。通过电磁暂态仿真,验证了基于独立通道分析设计理论分析并网系统稳定性的正确性以及基于H∞鲁棒控制的次同步振荡抑制策略的有效性。

关键词：直驱风电机组静止无功发生器独立通道 H∞鲁棒控制振荡抑制

基于相似变换法的半无限空间饱和土一维热固结解析解

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岩土工程学报 2024年

作者：韩涛周扬卢萌盟中国矿业大学力学与土木工程学院中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室深地科学与工程云龙湖实验室

针对半无限空间饱和土在表面外荷载及变温作用影响下的一维热固结过程，考虑两类传热及渗流边界条件，给出了温度及超静孔压耦合演化过程的基本方程。引入组合变量对耦合方程进行了解耦，应用相似变换法获得了组合变量在半整数次幂函数... 详细信息

针对半无限空间饱和土在表面外荷载及变温作用影响下的一维热固结过程，考虑两类传热及渗流边界条件，给出了温度及超静孔压耦合演化过程的基本方程。引入组合变量对耦合方程进行了解耦，应用相似变换法获得了组合变量在半整数次幂函数边界条件下的通解，并基于该通解构建了任意幂级数形式荷载及边界条件下温度与超静孔压的解析解答。通过文献中解答对本文解答进行了对比验证，随后应用本文解答计算分析了半无限空间饱和土在表面正弦温度及热流边界作用下土中温度及超静孔压的耦合响应特性，结果表明：土体变形功项对传热方程贡献很小，它对温度及超静孔压演化的影响基本可以忽略；固结方程中温度化率项系数为正值时，温度变化会引起相反趋势的超静孔压变化，而该系数为负值时，温度变化则会引起相同趋势的超静孔压变化。

关键词：热固结半无限空间饱和土解析解相似变换

Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉的制备及光学性能

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材料导报 2024年第3期38卷 13-19页

作者：贾宇盟史忠祥王晶李翔大连交通大学辽宁省无机超细粉体制备及应用重点实验室辽宁大连116028

以LaOF晶体为基质,利用水热辅助固相法制备出一系列Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉。采用XRD、TEM、荧光光谱仪等测试手段对所制得的样品的相结构、微观形貌及光学性能进行表征。结果表明,LaOF在不同煅烧温度下会产生四方相和斜方六面体两种不... 详细信息

以LaOF晶体为基质,利用水热辅助固相法制备出一系列Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉。采用XRD、TEM、荧光光谱仪等测试手段对所制得的样品的相结构、微观形貌及光学性能进行表征。结果表明,LaOF在不同煅烧温度下会产生四方相和斜方六面体两种不同晶相。此外,由于受跃迁概率和局域对称性的影响,Sm^(3+)掺杂四方相LaOF发光强度更大,其各浓度样品在405 nm光激发下,于567 nm、605 nm、651 nm和710 nm等处均出现了Sm^(3+)的特征发射峰,并且随着Sm^(3+)掺杂量的增加,其发光强度呈现先增大后减小的趋势,且当Sm^(3+)掺杂量为3.0%(摩尔分数,下同)时,La_(1-x)Sm_(x)OF样品发光强度达最大值。此外,所得样品的色纯度极高,其多个激发峰均位于商用近紫外和蓝光LED芯片的发射波长附近,可实现多种波长激发下的可见橙光发射。

关键词：水热辅助固相法稀土元素钐掺杂光学性能

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多元排水体复合地基固结解析模型和解答

岩土力学 2024年第S1期45卷 73-83页

作者：许宝龙卢萌盟刘元杰张鑫岩中国矿业大学力学与土木工程学院

目前对多元复合地基的研究大多以排水桩联合不排水桩的形式为主，对具有不同排水能力的排水体相结合形成的多元排水体复合地基固结的理论研究几乎为空白。鉴于此，以碎石桩联合塑料排水板加固软土地基形成的多元排水体复合地基为研究对... 详细信息

目前对多元复合地基的研究大多以排水桩联合不排水桩的形式为主，对具有不同排水能力的排水体相结合形成的多元排水体复合地基固结的理论研究几乎为空白。鉴于此，以碎石桩联合塑料排水板加固软土地基形成的多元排水体复合地基为研究对象，基于等应变假设，考虑桩体径、竖向渗流与土体径向渗流，建立了多元排水体复合地基的径向双向渗流固结解析模型，推导了瞬时荷载下各孔压和固结度的解析解答，并经退化分析与实测对比验证了解的合理性。对多元排水体复合地基的固结性状进行了研究分析，结果表明：相较于单一排水体复合地基，多元排水体复合地基可显著加快地基固结；对大直径桩体，不考虑桩体径向渗流会高估复合地基固结度；由于土中水具有双向流，多元排水体复合地基中土体孔压沿径向呈先增后减的趋势，其峰值径向坐标随深度会逐渐偏向塑料排水板，随着固结进行，该趋势逐渐减弱。

关键词：复合地基固结多元排水体碎石桩塑料排水板

服务与自营:农机技术采纳方式如何影响家庭劳动力配置——基于CFPS农户微观调查数据

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农业技术经济 2024年第6期 69-89页

作者：孟盟于冷上海交通大学安泰经济与管理学院上海200030

本文基于中国家庭动态跟踪调查(CFPS)构建2014—2018年三期面板数据,应用固定效应和IV-2SLS模型研究了农机服务和农机自营对农户家庭劳动力配置和收入结构的影响,并分析了两种技术采纳方式背后的家庭特征差异,归纳出农机服务促进小农户... 详细信息

本文基于中国家庭动态跟踪调查(CFPS)构建2014—2018年三期面板数据,应用固定效应和IV-2SLS模型研究了农机服务和农机自营对农户家庭劳动力配置和收入结构的影响,并分析了两种技术采纳方式背后的家庭特征差异,归纳出农机服务促进小农户生计多元化、农机自营促进生产专业化的主要特征。研究发现:(1)农户采纳农机服务会促使家庭劳动人口中纯农业劳动力转向兼业,该影响主要体现在非平原地区、全程机械化程度高的粮食品种产区以及农业生产自给程度较高的农户中,且受到土地规模的负向调节作用;而自购农机对家庭劳动力结构无显著影响。(2)农机服务通过促进劳动力结构调整提高家庭工资性收入,劳动配置起到完全中介作用;农机自营则主要通过农业专业化和规模化提高家庭农业经营收入。(3)倾向采纳农机服务的家庭土地规模较小、农产品消费不过度依赖自产,户主更多为女性,由于年龄和身体健康原因不适宜高强度农业劳动或专职经营农业,且户主教育程度较高、更规避风险。

关键词：技术采纳农业机械化农机社会服务劳动力配置