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稀有矿物异极矿的人工合成研究进展

岩石矿物学杂志 2022年第6期41卷 1187-1196页

作者：武岳彤孟德忠汪强强陈飞郭杰森孙瑞锦赵长春中国地质大学(北京)数理学院北京100083 中国地质大学(北京)郑州研究院河南郑州450006

异极矿因具有较高的热释电系数和低的介电常数,可以作为一种传感器材料应用于温度测量、红外光谱测量和催化中。然而天然异极矿成分复杂,存在类质同像替代现象和共生矿物,限制了其热释电机理分析及实际应用,因此,人们开始利用不同的合... 详细信息

异极矿因具有较高的热释电系数和低的介电常数,可以作为一种传感器材料应用于温度测量、红外光谱测量和催化中。然而天然异极矿成分复杂,存在类质同像替代现象和共生矿物,限制了其热释电机理分析及实际应用,因此,人们开始利用不同的合成方法探索异极矿的人工合成。本文结合目前异极矿的研究现状,综合分析了异极矿所具有的物理性能、人工合成方法及目前存在的问题,以期为后续合成成分简单的异极矿单晶、研究其热释电性产生的机理以及性能调控提供重要参考。

关键词：异极矿晶体结构物理特性人工合成

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稀有矿物方硼石人工合成与功能特性研究进展

矿物学报 2024年第1期44卷 33-42页

作者：汪强强孙瑞锦武岳彤郭杰森陈飞马宇欣孟德忠赵长春中国地质大学(北京)数理学院北京100083

方硼石是一个罕见的极性矿物家族,大量针对方硼石热释电性的研究表明,方硼石在未进行任何改性的情况下就具有接近PZT等材料的热释电性能,而其结构并不是传统的钙钛矿构型,且不含有任何毒性元素,它作为一种热释电材料极具研究与应用价值... 详细信息

方硼石是一个罕见的极性矿物家族,大量针对方硼石热释电性的研究表明,方硼石在未进行任何改性的情况下就具有接近PZT等材料的热释电性能,而其结构并不是传统的钙钛矿构型,且不含有任何毒性元素,它作为一种热释电材料极具研究与应用价值。遗憾的是受限于材料质量等原因,至今方硼石的热释电机理与共性构效关系并未被阐明,因此针对方硼石的系统性改性研究还未深入开展,其热释电应用潜力也未被很好地开发。基于以上科学问题,本文综述了方硼石矿物晶体材料的人工合成方法和介电、热释电、铁电、铁磁、铁弹以及非线性光学等性质的研究进展,以期为后续进一步合成方硼石单晶、研究其本征物性以及性能调控提供重要参考。

关键词：方硼石硼酸盐矿物人工合成性能研究

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结构形态学与现代空间结构

建筑结构学报 2014年第4期35卷 1-10页

作者：沈世钊武岳哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

结构形态学从整体上研究结构形式与其受力性能之间的关系,研究内容较广泛,具有多学科交叉的特点,但尚未形成基本理论体系。空间结构是典型的形效结构,而且形式丰富多样,如何实现新颖结构形式与合理结构性能之间的协调统一是空间结构设... 详细信息

结构形态学从整体上研究结构形式与其受力性能之间的关系,研究内容较广泛,具有多学科交叉的特点,但尚未形成基本理论体系。空间结构是典型的形效结构,而且形式丰富多样,如何实现新颖结构形式与合理结构性能之间的协调统一是空间结构设计中的关键问题。因此,结构形态学的研究对空间结构的创新发展具有重要意义。通过对结构形态学的研究范畴与发展脉络的阐述,为结构形态学提出一个较为明确的定义;结合张力结构、自由曲面结构、自由拓扑结构等现代空间结构形式对结构形态学的研究进展情况进行评述,重点介绍了作者团队近年来在这方面的研究与实践。

关键词：结构形态学空间结构张力结构自由曲面结构自由拓扑结构

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大跨度张拉结构风致动力响应研究进展

同济大学学报（自然科学版） 2002年第5期30卷 533-538页

作者：沈世钊武岳哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

大跨度张拉结构的风致动力响应具有几何非线性明显和风与结构的耦合作用不可忽略等特点 ,对这一问题的研究具有较大的理论难度 ,一直是风工程领域关注的焦点 .据此结合作者及其梯队近年来所做的工作 ,介绍了国内外在悬索和薄膜结构风振... 详细信息

大跨度张拉结构的风致动力响应具有几何非线性明显和风与结构的耦合作用不可忽略等特点 ,对这一问题的研究具有较大的理论难度 ,一直是风工程领域关注的焦点 .据此结合作者及其梯队近年来所做的工作 ,介绍了国内外在悬索和薄膜结构风振分析领域所进行的理论研究、实验分析和数值模拟方面的研究进展。

关键词：大跨度张拉结构风振分析流固耦合索结构膜结构

自由曲面结构形态创建的NURBS-GM方法

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土木工程学报 2011年第10期44卷 60-66页

作者：李欣武岳崔昌禹建研科技股份有限公司北京100013 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

自由曲面结构以其卓越的建筑表现力成为当今空间结构发展的趋势之一,并在越来越多的实际工程中得到应用。与传统的空间结构相比,自由曲面空间结构设计的难点在于如何处理好新颖建筑造型与结构合理受力性能之间的关系。近年来,结构形态... 详细信息

自由曲面结构以其卓越的建筑表现力成为当今空间结构发展的趋势之一,并在越来越多的实际工程中得到应用。与传统的空间结构相比,自由曲面空间结构设计的难点在于如何处理好新颖建筑造型与结构合理受力性能之间的关系。近年来,结构形态学的发展,特别是结构形态创构理论的提出,为解决自由曲面结构的形态设计问题提供了有效途径。借鉴结构形态创构的思想,将非均匀有理B样条(NURBS)曲面造型技术与寻求结构应变能最小的梯度算法相结合,提出一种适合于NURBS自由曲面结构特点的形态创构方法——NURBS-GM法。该方法的特点是,通过调整NURBS曲面的控制点坐标和权因子来获得整体应变能最小的曲面形状,从而改进了以往以直角坐标为调整变量的结构形态创构方法的计算效率。最后,通过若干算例证明本文方法的有效性。

关键词：非均匀有理B样条自由曲面结构应变能结构形态创构 NURBS—GM法

锥状涡作用下大跨度平屋盖表面脉动风压谱模型研究

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土木工程学报 2014年第1期47卷 88-98页

作者：孙瑛苏宁武岳哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

锥状涡是大跨度平屋盖表面在斜风向来流作用下形成的一种特征湍流形式,相对于来流垂直于檐口时所形成的柱状涡而言,锥状涡的作用形态更为复杂,破坏性更强。基于风洞测压试验,对锥状涡作用下平屋盖表面不同位置处的脉动风压谱特性进行研... 详细信息

锥状涡是大跨度平屋盖表面在斜风向来流作用下形成的一种特征湍流形式,相对于来流垂直于檐口时所形成的柱状涡而言,锥状涡的作用形态更为复杂,破坏性更强。基于风洞测压试验,对锥状涡作用下平屋盖表面不同位置处的脉动风压谱特性进行研究,探讨脉动风压谱形状与分离、再附、漩涡脱落等流动现象之间的联系,归纳出四类典型的脉动风压谱形式;在此基础上,提出由来流湍流影响项和特征湍流影响项组成的脉动风压谱多项式模型,并通过引入权重系数来反映不同湍流影响项的贡献。研究结果表明,通过权重系数的分布可以划分流场影响区域,具有一定的物理意义。同时考察脉动风压的空间相关性,研究表明,在锥形涡作用使得屋盖表面脉动风压相关性强于来流脉动风速,相干函数用指数衰减函数表示,衰减系数可取2.5。最后,通过风振响应分析结果来比较风压谱模型对风振响应结果的影响,结果表明,拟定常假设低估了结构的脉动响应,而基于文中的简化风压谱模型得到的风振响应结果与风洞试验结果吻合较好。研究为进一步建立统一的屋盖脉动风压谱模型奠定了基础。

关键词：平屋盖风洞试验锥状涡风压谱模型

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鞍形索网的风振响应特性研究

振动与冲击 2008年第7期27卷 50-54页

作者：陈波武岳沈世钊北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

将风振响应分为平均响应、背景响应和共振响应三部分,其中背景响应采用影响线的方法计算,共振响应采用Ritz-POD法计算。将该方法应用于矢跨比为1/12的鞍形索网结构,通过同步测压试验确定风荷载,对其自振特性、风振响应谱特征、振型参与... 详细信息

将风振响应分为平均响应、背景响应和共振响应三部分,其中背景响应采用影响线的方法计算,共振响应采用Ritz-POD法计算。将该方法应用于矢跨比为1/12的鞍形索网结构,通过同步测压试验确定风荷载,对其自振特性、风振响应谱特征、振型参与特性、振型间的耦合效应、以及各响应分量的分布规律进行了研究。结果表明:风振响应明显呈现多阶振型参与振动、且低阶振型贡献较大的特点;振型间的耦合效应较明显;脉动风响应明显大于平均风响应,共振响应占主导地位,背景响应所占比例较小。

关键词：鞍形索网风振响应响应谱耦合效应

基于Ritz-POD的大跨屋盖结构风振响应分析和风效应静力等效方法

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建筑结构学报 2011年第12期32卷 127-136页

作者：杨庆山陈波武岳北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

大跨屋盖风振响应中的多振型参与特性,及由此导致的多目标等效静风荷载问题,一直是大跨屋盖结构风工程研究和工程应用十分关注的问题。对作者及合作者近年来在该方面的研究工作所取得的进展进行了总结,并加以发展。利用POD分解得到本征... 详细信息

大跨屋盖风振响应中的多振型参与特性,及由此导致的多目标等效静风荷载问题,一直是大跨屋盖结构风工程研究和工程应用十分关注的问题。对作者及合作者近年来在该方面的研究工作所取得的进展进行了总结,并加以发展。利用POD分解得到本征模态表达的脉动风荷载空间分布形式,确定与荷载分布形式对应的Ritz向量,即主导模态;推导脉动风响应中背景响应和共振响应的数学表达式,给出背景响应与共振响应间的相关性分析方法;根据结构风振响应特性,以风荷载主要本征模态和结构主导振型惯性力构造多目标等效静风荷载的基本向量,利用最小二乘法得到基本向量的最优组合系数,从而得到针对多个等效目标的等效静风荷载。并通过对跨度40 m的K6型单层球面网壳结构的计算验证本文方法的有效性和准确性。

关键词：大跨屋盖结构风振响应等效静风荷载主导振型相关性

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单层柱面网壳结构抗风敏感度研究

振动工程学报 2016年第2期29卷 284-290页

作者：武岳常虹哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 铁道第三勘察设计院集团有限公司建筑设计研究分院天津300251

以风敏感度概念为基础,对结构风敏感度计算理论中的若干关键问题进行探讨,并对相关计算方法进行改进,推导了背景效应系数、耦合效应系数以及系统应变能等公式。以单层柱面网壳结构为研究对象,系统研究了跨度、杆件截面、矢跨比、约束形... 详细信息

以风敏感度概念为基础,对结构风敏感度计算理论中的若干关键问题进行探讨,并对相关计算方法进行改进,推导了背景效应系数、耦合效应系数以及系统应变能等公式。以单层柱面网壳结构为研究对象,系统研究了跨度、杆件截面、矢跨比、约束形式等参数对结构风敏感度的影响,建立了单层柱面网壳结构风敏感度分级体系。研究发现:单层柱面网壳结构风敏感度主要受结构刚度和振动模式的影响,实际设计中可通过结构自振基频、矢跨比和约束形式三个参数来判断;以结构自振基频等于1.5 Hz作为分界线,小于该值时结构共振响应较大,需进行结构动力分析,大于该值时结构以背景响应为主,据此提出了以背景响应为基础的简化风致振动计算方法。

关键词：风致振动风敏感度系统应变能单层柱面网壳结构