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超低温作用下UHPC受弯力学行为及其本构关系

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建筑材料学报 2024年第1期27卷 23-29页

作者：艾金华何倍张翼张红恩蒋正武同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804 同济大学材料科学与工程学院上海201804

研究了不同温度下超高性能混凝土(UHPC)的受弯力学行为,并利用吸能效率、声发射能量释放率和振铃计数表征了UHPC脆性失效的演变机制,构建了3种UHPC受弯本构模型.结果表明:当温度为-170℃时,UHPC的初裂抗弯强度和峰值抗弯强度分别从20℃... 详细信息

研究了不同温度下超高性能混凝土(UHPC)的受弯力学行为,并利用吸能效率、声发射能量释放率和振铃计数表征了UHPC脆性失效的演变机制,构建了3种UHPC受弯本构模型.结果表明:当温度为-170℃时,UHPC的初裂抗弯强度和峰值抗弯强度分别从20℃的10.6、20.9 MPa增至21.1、42.5 MPa;在20~-170℃范围内,UHPC的脆性随温度降低先减小后增大,并在-80℃时达到最小值、-170℃时达到最大值;相较于过镇海教授和吴泽媚博士的本构模型,线性-非线性本构模型的预测精度最高、数据离散性最低.

关键词：超高性能混凝土抗弯强度超低温脆性本构关系

基于时延估计的动力型下肢假肢分段控制策略研究

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信息与控制 2021年第5期50卷 566-573页

作者：耿艳利武正恩刘作军陈亚伟河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130 智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心天津300130

动力型下肢假肢具有较强的非线性、耦合性,很难建立其精确的动力学模型,因此增加了假肢控制的难度.针对此问题,研究了基于时延估计(TDE)的动力型下肢假肢分段控制策略.首先利用VICON MX 3维步态分析系统采集下肢运动信息,根据足底压力... 详细信息

动力型下肢假肢具有较强的非线性、耦合性,很难建立其精确的动力学模型,因此增加了假肢控制的难度.针对此问题,研究了基于时延估计(TDE)的动力型下肢假肢分段控制策略.首先利用VICON MX 3维步态分析系统采集下肢运动信息,根据足底压力将假肢穿戴者的正常步态划分为两个模态分别为支撑相和摆动相;其次,基于拉格朗日方程建立假肢摆动相和支撑相的动力学模型;然后,提出一种分段控制策略,摆动相采用基于TDE的滑模控制,支撑相将上述方法与目标阻抗控制相结合,研究基于TDE的目标阻抗滑模控制;最后,分别将基于TDE的滑模控制与基于模型的滑模控制方法应用于各关节轨迹的跟踪控制.仿真结果表明,方法可以对下肢假肢系统中强非线性以及各种不确定因素进行补偿,简化模型计算,并且提高假肢的控制效果.

关键词：动力型下肢假肢步态分析分段控制时延估计(TDE) 滑模控制阻抗控制

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大跨斜拉桥双层桁架主梁施工状态的阻力系数

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 14-23页

作者：李加武谢泽恩李嘉煜李宇赵雪长安大学公路学院陕西西安710064

针对规范中对大跨径桁架桥的双层主梁阻力系数在取值上的局限,提出一种主梁阻力系数计算方法,以施工阶段节段模型的风洞试验结果为基础,对双层桁架主梁进行模型简化后,使用CFD计算得出其三分力系数.采用不同迎风面特征尺寸,桁架片数以... 详细信息

针对规范中对大跨径桁架桥的双层主梁阻力系数在取值上的局限,提出一种主梁阻力系数计算方法,以施工阶段节段模型的风洞试验结果为基础,对双层桁架主梁进行模型简化后,使用CFD计算得出其三分力系数.采用不同迎风面特征尺寸,桁架片数以及桁架间距,分析了迎风面特征尺寸对主梁的阻力系数的影响.讨论了桁架间距以及片数不同对主梁的阻力系数的影响趋势.结果表明:迎风面特征高度与特征宽度对主梁阻力系数影响的变化规律并不相同,对此提出以桁架纵高比为变量的双层桁架桥梁主梁的阻力系数拟合公式;当桁架间距较小时,桁架片数对主梁阻力系数无影响,但当桁架间距与桁架高度比值达到3时,桁架片数的变化会对主梁的阻力系数产生较大的影响.

关键词：风洞试验数值模拟双层桁架梁三分力系数规范计算流体动力学

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考虑风-浪耦合作用的近岸风参数分布特征

重庆大学学报 2024年

作者：谢泽恩李嘉煜李加武蔡松长安大学公路学院中国铁路西安局集团有限公司

为研究近岸处风参数的分布特性，基于CFD（computational fluid dynamics）技术，建立了二维几何模型，针对二维风作用在平静水面（初始状态）情况，采用SST k-ω湍流模型以及多相流模型对其风参数的分布特性进行数值模拟，开展了发展... 详细信息

为研究近岸处风参数的分布特性，基于CFD（computational fluid dynamics）技术，建立了二维几何模型，针对二维风作用在平静水面（初始状态）情况，采用SST k-ω湍流模型以及多相流模型对其风参数的分布特性进行数值模拟，开展了发展距离、水深、来流风速以及水底地形的坡度变化对风参数分布特征的变化特性分析。结果表明：当发展距离在60 m以内时，风速在距离水面较近处大于入口风速，呈现加速现象；当超过60 m后，风速随着位置高度的增加而增加，达到一定高度后，速度大小保持不变；坡度变化对风参数的分布特征无影响；水深对风参数特征有着很强的相关性，水深的增加会导致梯度风高度呈现非线性增加，同时对风速有着较大的影响；入口风速大小对梯度风高度以及风结构形式无影响，但会影响距离入口较近处的加速效果。

关键词：流体力学数值模拟波浪风参数气液二相流

基于集合种群理论框架的榕树-榕小蜂互惠系统动力学模型

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生态学报 2024年第13期44卷 5621-5628页

作者：尚元正刘彦平王瑞武张锋安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 甘肃农业大学理学院兰州730060 西北工业大学生态与环境学院西安710129 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室勐腊666303

互惠共生指双方物种都能通过对方增加适合度的种间关系。榕树与榕小蜂的传粉关系是自然界中典型的互惠共生系统,这种互惠关系发生在榕果中,也就是榕果是种间作用的场所,榕小蜂在其中传粉和产卵。由此,可以把榕果看作榕小蜂的生境斑块,... 详细信息

互惠共生指双方物种都能通过对方增加适合度的种间关系。榕树与榕小蜂的传粉关系是自然界中典型的互惠共生系统,这种互惠关系发生在榕果中,也就是榕果是种间作用的场所,榕小蜂在其中传粉和产卵。由此,可以把榕果看作榕小蜂的生境斑块,利用集合种群理论框架构建榕树与榕小蜂互惠关系的动力学模型,研究这个互惠系统的稳定性和续存条件。由于这里的生境斑块(榕果)的动态变化性(榕果产生和掉落),模型不同于传统的生境斑块固定不变的集合种群模型,增加了描述生境动态的维度。模型表明:(1)榕果产生率足够大(大于一个阈值)是榕树与榕小蜂互惠系统能够续存的必要条件;(2)榕树和榕小蜂互惠系统存在双稳态现象(Allee效应),这个互惠系统续存需要种群大小超过一个阈值,换言之,种群大小低于这个阈值时,系统必然灭绝;(3)榕果产生率增加使榕小蜂种群增加,但不会影响未被占据的榕果数量。我们的模型不但可用来研究榕树与榕小蜂互惠系统的动力学性质,而且也是集合种群理论斑块动态化的发展。

关键词：榕树传粉榕小蜂互惠共生榕果集合种群理论

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超低温-高温交变环境下UHPC的拉伸行为及其声发射损伤时序演化

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建筑结构学报 2024年第9期 1-12页

作者：何倍张红恩赵铭睿朱新平任强张翼蒋正武同济大学材料科学与工程学院同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室中海石油气电集团有限责任公司

为揭示极端温度环境下超高性能混凝土(UHPC)的性能演变及其劣化机制，明确了UHPC在-170～200℃范围内的拉伸行为，并基于声发射(AE)技术原位监测了UHPC的温变损伤与裂缝演化规律。结果表明：在超低温-高温交变环境下，直纤维与端钩纤维... 详细信息

为揭示极端温度环境下超高性能混凝土(UHPC)的性能演变及其劣化机制，明确了UHPC在-170～200℃范围内的拉伸行为，并基于声发射(AE)技术原位监测了UHPC的温变损伤与裂缝演化规律。结果表明：在超低温-高温交变环境下，直纤维与端钩纤维增强UHPC的拉伸破坏均呈现应变硬化特征；在单次温变循环内，UHPC的力学性能呈现起伏波动，其中超低温下最高，高温下最低；多次温变循环后，UHPC力学性能则相应降低；UHPC破坏产生的AE信号蕴含着丰富的损伤特征参数，其AE峰频形态在超低温和高温下会发生分化，而其余环境下则呈集中式单峰分布；除超低温外，其余环境下的UHPC开裂均以拉伸裂缝为主，且端钩纤维增强UHPC的拉伸裂缝数量低于直纤维增强UHPC;随着温变循环次数的增加，UHPC的拉伸裂缝数量随之减少。

关键词：超高性能混凝土超低温高温拉伸行为声发射参数时序演化

极端低温环境下混凝土力学性能及其演变机制研究进展

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1698-1709页

作者：何倍杨振东扬帆汤宇祺张红恩朱新平蒋正武同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室材料科学与工程学院上海201804 中海石油气电集团有限责任公司北京100028

极端温度环境对混凝土服役性能与结构安全具有负面影响,其劣化过程涉及诸多复杂物理化学作用。本文概述了混凝土在超低温环境下的宏观力学性能及微结构特征演变,阐释了超低温作用下混凝土的性能增强机制,归纳了低温冻融循环后混凝土性... 详细信息

极端温度环境对混凝土服役性能与结构安全具有负面影响,其劣化过程涉及诸多复杂物理化学作用。本文概述了混凝土在超低温环境下的宏观力学性能及微结构特征演变,阐释了超低温作用下混凝土的性能增强机制,归纳了低温冻融循环后混凝土性能劣化机制,探讨了目前极端低温环境下混凝土研究存在的关键问题,并对未来相关研究进行了展望。

关键词：极端低温环境混凝土力学性能微结构特征劣化机制

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