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碳纤维/环氧树脂层合板湿热及低速冲击模拟与验证

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碳纤维/环氧树脂层合板湿热及低速冲击模拟与验证

作者：夏佑昇南昌大学

学位级别：硕士

碳纤维/环氧树脂层合板具有低密度、比强度高、力学性能好等众多优点,在航空航海的恶劣环境中应用十分广泛;近年来,伴随着碳纤维/环氧树脂层合板应用场景的扩大,在一些复杂工况下碳纤维复合材料结构件不可避免的会受到冲击载荷损伤,如... 详细信息

碳纤维/环氧树脂层合板具有低密度、比强度高、力学性能好等众多优点,在航空航海的恶劣环境中应用十分广泛;近年来,伴随着碳纤维/环氧树脂层合板应用场景的扩大,在一些复杂工况下碳纤维复合材料结构件不可避免的会受到冲击载荷损伤,如何保证碳纤维/环氧树脂层合板在冲击损伤下仍然能够安全使用的问题亟待解决。针对碳纤维/环氧树脂层合板的不同湿热环境下吸湿性能、冲击性能开展研究不仅能够帮助提升对该材料的性能了解,还能够保证碳纤维复合材料产品结构安全与及时维护。因此,本研究针对不同湿热环境下的湿热性能以及湿热后的低速冲击性能开展了实验与数值模拟方面的工作,利用热传导模块和Abaqus有限元分析软件中二次开发功能,编写UMATHT和USDFLD子程序实现湿热耦合以及湿热处理后冲击连续建模的方法,探究碳纤维/环氧树脂层合板湿热后冲击损伤面积演化规律,从而指导碳纤维/环氧树脂构件安全可靠使用,并且为其他类型的碳纤维制件研究湿热处理及湿热处理后冲击提供一种新的建模方法参考。具体开展工作如下:(1)制备碳纤维复合材料层板的标准试样,均进行45天的湿热处理实验,记录吸湿试样的重量变化;对吸湿实验试样的可见损伤、扫描电子显微镜拍摄的微观组织形貌和拉曼光谱图进行了分析,探究了吸湿对碳纤维层合板损伤形式的影响以及不同湿热条件下碳纤维层合板的损伤演化规律,确定分层、界面脱粘和微裂纹扩展为主要损伤形式,湿热处理会降低试样界面性能,导致试样冲击性能的下降。(2)对湿热处理后的试样按照ASTM D7136标准利用落锤冲击实验机进行冲击实验,获得三种不同冲击能量(5 J、15 J、20 J)下的冲击载荷-时间和冲击载荷-位移曲线;利用超声C扫描对湿热处理后的试样内部冲击损伤进行表征,发现湿热处理试样在吸湿过程中所产生的内部损伤及残余应力会降低试样的面内冲击阻抗能力,当面对相同冲击能量时,湿热处理试样的损伤面积会更大,损伤区域也更分散。(3)通过对比湿度扩散方程以及热传导方程的相似性,利用Abaqus有限元分析软件的热传导模块和二次开发功能,编写UMATHT子程序生成湿应力场以及热应力场,之后编写USDFLD子程序将湿应力场以及热应力场进行耦合,探究湿热耦合条件的残余应力情况对碳纤维层合板冲击模型的影响;并且将湿热处理后的模型进行复制,将其预定义场中设置为初始状态再进行后续的冲击模拟,实现湿热处理后冲击模拟的连续建模,通过对比实验与模拟的冲击力学响应和内部损伤情况,验证了模型的准确性,为其他类型的碳纤维制件研究湿热处理及湿热处理后冲击提供了一种新的建模方法。

关键词：碳纤维/环氧树脂层合板湿热环境低速冲击数值模拟

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面向新时期新需求的三峡水库运行方案研究

水利学报 2024年第4期55卷 379-388页

作者：郭生练王俊谢雨祚钟斯睿胡挺李帅武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行... 详细信息

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行期设计洪水及特征水位。结果表明:近10年三峡入库泥沙量比初设成果减少了84.4%,宜昌站水文情势IHA-RVA综合指标为74%、发生了重度改变,三峡水库运行期1000年一遇7~15 d洪量减少了约81.5亿~142.8亿m^(3),初设确定汛限水位的主要制约因素(防洪、泥沙)发生了很大的变化。原单站设计洪水及确定的三峡水库175-155-145 m运行方案,已无法满足新时期水资源高效利用和生态环境保护的新需求。建议把三峡水库运行方案调整为175-160-155 m,主汛期水位在155~160 m区间动态控制运行,长江中下游梅雨结束后应考虑提前蓄水,8月底蓄至163 m左右,9月底蓄至165 m,10月底蓄满。该方案在保证大坝和下游防洪安全的前提下,汛期减少弃水并增加枯水期补水量,预计可增发10%左右的发电量;抬高运行水位也有利于库区航运和减少消落带;9月份尽量不蓄水或少蓄水,可减少蓄水期对下游河道及两湖生态环境的不利影响,具有巨大的经济、社会和生态环境等综合利用效益。当预测预报长江流域可能发生流域性大洪水时,尽快将库水位消落至汛限水位145 m,确保大坝和下游防洪安全。

关键词：三峡水库设计洪水特征水位运行方案动态控制提前蓄水洪水资源高效利用

基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法研究

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基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法研究

作者：曾佑强重庆交通大学

学位级别：硕士

桥梁安全是道路交通畅通保障的重要环节,本文依托导师主持的国家自然科学基金课题“桥梁全息变形及结构状态演绎方法的影像轮廓线叠差分析探索”(51778094)、深圳市重点自然科学基金项目“桥梁安全检测精密实时传感测量研究”(JCYJ20220... 详细信息

桥梁安全是道路交通畅通保障的重要环节,本文依托导师主持的国家自然科学基金课题“桥梁全息变形及结构状态演绎方法的影像轮廓线叠差分析探索”(51778094)、深圳市重点自然科学基金项目“桥梁安全检测精密实时传感测量研究”(JCYJ20220818095608018);针对量大面广的常规跨径桥梁的安全检测问题,探索了基于数字图像获取桥面全息形态的安全检测方法,本文主要研究工作如下:1.针对常规跨径桥梁,剖析了桥梁各主要组成部件工作状况与桥面形态变化的关联机制,发现明显的基础沉降、墩台变形、支座位移、主梁及桥面板病害都能够在桥面形态中得到相应反映,据此提出了一种经济、便捷、实用的桥梁安全检测方法:应用机器视觉设备获取桥面形态,基于历次桥面形态数据的叠差分析,获知桥梁结构状态的变化,推测桥梁结构问题部位及程度;设计了自动化无人机采集方案、车载多视角相机和手持相机多视角采集桥面形态图像的方案。2.基于小孔成像计算模型推导了数据图像中像素点与物理点之间在四个不同坐标系下的映射关系,得到在理想线性成像条件下的数学变换模型;针对图像畸变问题,分析了成因并建立了径向畸变下的数学表征,提出了消除这种畸变的图像标定方法,用于获取相机的参数矩阵,实现了非线性成像下的图像矫正。3.基于多视角二维图像重构三维模型基本原理,采用SFM运动恢复结构稀疏重建,使用SIFT特征算法成功提取了图像中的特征点;将特征点在不同图像之间进行匹配,通过求解相机姿态参数来估计场景的三维结构,利用这些参数对图像进行立体矫正和PMVS稠密匹配;从初始的稀疏种子点出发,逐步扩展三维空间中的面片,通过多视角图像进行一致性检查来优化面片的位置和形状;基于迭代方式成功获取了尺寸准确、特征清晰的三维空间数字稠密模型。4.创新提出一种基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法:提出体素分块方法将模型划分为多个区域,分别计算出不同区域的点云质心,利用区域点云质心匹配方法和NURBS曲面叠差理论,将不同工况下的桥面变形与原始点云模型进行叠差分析,得到了不同工况下的桥面全息变形色谱图。利用位移计采集的实测位移值进行误差分析,结果表明基于区域点云质心匹配的桥面全息变形检测方法具有较高的精度,与位移计实测值接近,总体变形差值控制在10%以内。

关键词：数字图像三维重建点云质心桥面形态叠差分析

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单元双块式无砟轨道翘曲变形特征的试验研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：赵磊蒋典佑施成西南交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题，探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征，厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系，基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验，根据试验实测数据研究了双块式无砟轨道温... 详细信息

为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题，探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征，厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系，基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验，根据试验实测数据研究了双块式无砟轨道温度场时变规律以及空间分布特征，分析了温度梯度与道床板翘曲变形之间的相关关系。建立了双块式无砟轨道多层结构体系有限元模型，研究了温度梯度对道床板翘曲变形和轨面周期性不平顺的影响规律，并分析了温度梯度作用下无砟轨道周期性变形的特征，最终提出了合理的控制措施。研究结果表明：双块式无砟轨道结构温度及温度变形均具有明显的日周期性变化特征，轨道结构温度在距离道床板表面0.16m范围内变化活跃；道床板竖向位移量与温度梯度值呈正相关关系，实测最大正、负温度梯度+55/-33℃/m作用下，板角竖向位移量为-0.47/0.64 mm，板中竖向位移为-0.15/0.27mm，正温度梯度最值时刻板中竖向位移量较板角低约68.1%，负温度梯度最值时刻板中较板角低约57.8%；仿真分析表明，正温度梯度下钢轨与道床板呈板中高、板端低的周期性变形趋势，负温度梯度时钢轨与道床板变形与之相反；当温度梯度为90℃/m和-45℃/m时，钢轨垂向变形差分别为0.58 mm和0.26 mm，道床板侧边垂向变形差分别为1.01 mm和0.55 mm。研究成果可为控制目前广泛存在的无砟轨道周期性变形问题提供理论指导。

关键词：高速铁路双块式无砟轨道温度梯度周期性变形现场试验

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民事缺席审判的证据认定研究

民事缺席审判的证据认定研究

作者：熊晞佑南昌大学

学位级别：硕士

对席审判属于民事诉讼程序的常见形态,缺席审判则是一种例外,而证据认定无论是在对席还是缺席审判中都是不可或缺的一环。本文着眼民事案件中被告缺席这一角度,从民事缺席审判证据认定相对于对席审判的特殊性为切入口,剖析我国现阶段民... 详细信息

对席审判属于民事诉讼程序的常见形态,缺席审判则是一种例外,而证据认定无论是在对席还是缺席审判中都是不可或缺的一环。本文着眼民事案件中被告缺席这一角度,从民事缺席审判证据认定相对于对席审判的特殊性为切入口,剖析我国现阶段民事缺席审判证据认定的困境,对完善我国民事缺席审判证据认定的提出建议,意图规范审判人员在民事缺席判决中证据认定行为,准确把握案件事实,提高诉讼效率和判决质量,提高人民群众的司法满意度。本文将分为三个部分来阐述。第一部分,主要是对民事缺席审判证据认定的特殊性展开说明,从质证环节、言词证据、证据效力判断、证据认定说理四个方面入手,以民事缺席审判的特殊性打开行文的切入口,为后文分析民事缺席审判证据认定的问题及提出完善建议打下基础。第二部分,描述我国民事缺席审判适用现状,引出民事缺席审判证据认定存在的问题,并进行系统剖析,从法官证据认定的指导理念、自由裁量权、证据认定的结果及证据认定结果的可接受性四个方面,分析总结我国在民事缺席审判的司法实践中存在的问题。第三部分,针对中国缺席审判理论和实践中存在的各种问题,从司法理念、证明标准的把握、法官证据审查行为的规范、自由心证的公开四个方面,提出具体解决问题的建议,力求在民事缺席审判的司法实践中能够对法官证据认定有所帮助,提高人民群众对证据认定结果的可接受性。

关键词：民事缺席审判证据认定自由心证

我国农业科技人才集聚对农业绿色全要素生产率的影响研究

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我国农业科技人才集聚对农业绿色全要素生产率的影响研究

作者：李佑平长江大学

学位级别：硕士

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夜班对医务人员机体免疫功能的影响探讨

智慧健康 2024年第7期10卷 219-221页

作者：彭文科练志明江丽仪广州市中西医结合医院广东广州510800

目的医务人员需要长期夜班,身体健康情况堪忧,通过检测夜班前后医务人员各项免疫指标,探讨夜班对医务人员机体免疫功能的影响,为提高医务人员身体健康提供理论支持。方法选取2022年1月—2023年1月在本院急诊科工作的一线医务人员20人... 详细信息

目的医务人员需要长期夜班,身体健康情况堪忧,通过检测夜班前后医务人员各项免疫指标,探讨夜班对医务人员机体免疫功能的影响,为提高医务人员身体健康提供理论支持。方法选取2022年1月—2023年1月在本院急诊科工作的一线医务人员20人,男女各半,然后分别抽血检测夜班前和夜班后的各项免疫指标(IgA、IgG、IgM、C3、C4、CD3+T淋巴细胞、CD3+CD4+T淋巴细胞、CD3+CD8+T淋巴细胞),用配对t检验进行统计。结果夜班前后各项免疫指标均在正常范围内,IgA、IgG、C4、CD3+T淋巴细胞、CD3+CD8+T淋巴细胞这五项免疫指标夜班前后对比无统计学意义(P>0.05),而IgM、C3、CD3+CD4+T淋巴细胞这三项免疫指标夜班前后对比有统计学意义(P<0.05),相比夜班前,夜班后IgM平均下降0.07g/L,C3平均下降0.08g/L,CD3+CD4+T淋巴细胞平均下降2.26%。结论夜班使医务人员机体IgM、C3、CD3+CD4+T淋巴细胞这三项免疫指标下降,夜班对医务人员机体的细胞免疫和体液免疫功能均有抑制和损害。然而通过休息可使其恢复,故夜班对医务人员机体免疫功能的影响是轻微的、可逆转的。长期反复的下降有可能是医务人员处于亚健康状态的重要原因之一。

关键词：夜班医务人员免疫功能

考虑政府补贴的数据供应链微分博弈决策与协调

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考虑政府补贴的数据供应链微分博弈决策与协调

作者：陈佑琳重庆交通大学

学位级别：硕士

目前,数据作为新的生产要素,构成新质生产力的重要支撑,驱动数字经济高质量发展,并对生产方式和社会治理产生深刻影响。而要实现数据价值的最大化利用,促进数据产品的可交易、可流通,构筑完善的数据交易平台、交易机制、监管机制就成为... 详细信息

目前,数据作为新的生产要素,构成新质生产力的重要支撑,驱动数字经济高质量发展,并对生产方式和社会治理产生深刻影响。而要实现数据价值的最大化利用,促进数据产品的可交易、可流通,构筑完善的数据交易平台、交易机制、监管机制就成为了当前数据供应链进一步发展的迫切需求。根据《2023年中国数据交易市场研究分析报告》所显示,2022年中国的数据交易行业呈现一定市场规模,达到876.8亿元,以上海数据交易所为代表的数据交易平台所实现的交易规模,即场内交易规模仅占据了数据要素市场总规模的2%至3%。基于此,国家层面陆续出台了以“数据二十条”为代表的一系列培育数据场内交易的补贴政策。然而,在现实生活中,政府补贴虽然在一定程度上对数据供应链主体起到激励作用,扩大了数据供应链的决策空间,但也改变了数据供应链主体的成本结构,也导致其决策行为的变化。此外,数据供应商和数据交易平台双方均是以自身利益最大化为目标的“经济人”,而数据产品往往具有隐匿性,产品交易过程中数据供应链主体往往需付出一定成本,但大多数情况下无法提前获知或准确评估所交易的数据产品的潜在价值和额外收益或服务,难以突破狭义价值网理论中节点承载角色单一的惯性思维,导致其在数据产品交易合作中存在一定程度的投机、懈怠心理,从而产生伙伴控制过程中的“背叛”行为。由此可见,对政府补贴下数据供应链主体间合作交易的决策与协调问题,从动态和深入的视角进行探讨不但有利于促进数据产品有效流通,加大赋能实体经济,还能推进数据交易市场的规范建设。基于以上研究背景,首先,本文将数据交易平台用户数量作为状态变量,其中数据供应商决定数据产品质量水平,数据交易平台决定平台增值服务水平。利用微分博弈模型构建集中式决策情形、无成本分担的分散式决策情形,并引入成本分担契约协调决策情形,探讨成本分担契约的协调是否可以实现数据供应链系统利润的Pareto改善。然后,基于微分博弈模型,考察了三种情形下数据供应商和数据交易平台各自相应的最优均衡策略、不考虑政府补贴下成本分担契约协调效果、数据交易平台用户数量随时间变化的最优轨迹以及重要参数对质量水平和增值服务水平的影响。最后,引入政府补贴,讨论政府补贴行为与数据供应主体策略之间的互动博弈,借助Maple和Origin进行算例分析并进行数值仿真,以便更加直观地对不考虑政府补贴时和考虑政府补贴时各微分博弈情形下的均衡策略以及数据供应链的利润进行比较,且对政府补贴系数、数据产品质量水平的影响系数和增值服务水平的影响系数等进行分析,验证了结论的有效性,为促进数据产品流通、以及数据供应商与交易平台在数据产品交易合作方面的长期努力,提供了坚实的理论支撑与科学依据,也为政府在制定补贴政策时,提供具有价值的参考与借鉴。研究结果表明:(1)不考虑政府补贴时,在集中决策模式下,数据交易平台的用户数量和增长速率均高于分散决策模式下的数据交易平台。数据交易平台用户数量随着时间的推移呈递增累积的变化,但在达到峰值后逐渐趋于稳定,实现了正向的积累效应。同时,在考虑政府补贴的情况下,集中决策、无成本分担契约和引入成本分担契约协调的决策三种情形下,数据交易平台用户数量的轨迹是相似的,表明政府补贴可以将数据供应链的数据交易平台用户数量提高至集中决策水平。(2)不考虑政府补贴时,数据交易平台引入一定阈值成本分担系数,数据供应商的数据产品质量水平、数据交易平台增值服务水平、数据交易平台用户数量、数据供应商、数据交易平台利润以及数据供应链系统的利润都得到有效提升。(3)产品质量水平成本系数与增值服务水平成本系数、数据交易平台用户数量衰减系数以及贴现因子对于数据产品质量水平、增值服务水平有负向的影响作用;产品质量水平和增值服务水平的影响系数、数据交易平台用户数量对需求的影响系数与数据产品质量水平、增值服务水平呈正相关关系。(4)考虑政府补贴时,数据供应商与数据交易平台的合作紧密程度提升会导致政府最优补贴系数逐渐减小,在集中决策情况下,补贴系数降为零值。当数据供应商与数据交易平台在成本分担契约协调的分散式决策中,由于两者在供应链中的地位不同,因此他们所获得的政府补贴系数也存在差异,其中数据交易平台所获得的补贴系数相对较高。此外,政府补贴不仅影响传统三种博弈形式下数据供应链主体的质量或增值服务水平,还会调主体间的利润分配关系。因此,在制定补贴政策时,政府需结合数据供应商与数据交易平台的合作模式及其位势,以实现政策的最佳效果。

关键词：数据供应链政府补贴数据产品微分博弈

模拟高放废液硼硅酸盐玻璃固化体钼分相与化学稳定性的结构基因模拟

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2068-2080页

作者：戴晨李洪张丽艳胡丽丽朱小莉潘安练湖南大学材料科学与工程学院长沙410082中国中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室上海201800中国日本电气硝子株式会社(NEG)美国分公司北卡罗来纳28150美国

碱金属钼酸盐黄相在高放废液玻璃固化过程中难以处理,严重影响玻璃的化学稳定性。为了对高钼废液固化玻璃的化学稳定性进行较为准确的预判,从而加速配方研发进程,利用玻璃结构基因模拟法(GSg M)研究了高Mo (2.6%~3.3%,质量分数)模拟高... 详细信息

碱金属钼酸盐黄相在高放废液玻璃固化过程中难以处理,严重影响玻璃的化学稳定性。为了对高钼废液固化玻璃的化学稳定性进行较为准确的预判,从而加速配方研发进程,利用玻璃结构基因模拟法(GSg M)研究了高Mo (2.6%~3.3%,质量分数)模拟高放废液硼硅酸盐玻璃的化稳性和钼分相累积情况,建立了B、Li、Na、Mo浸出率、玻璃转变温度和钼分相累积程度的结构预测模型,并进行了模型验证。研究显示,在本工作的成分研究范围内,钼分相成分主要为CsLiMoO_(4)(水溶性黄相)及CaMoO_(4)(耐水性晶相)。成分–结构–性质关系表明,提高Li_(2)O和CaO会显著促进钼分相的形成。518~528 cm^(-1)Si—O—Si振动增强,则钼分相加剧,但[BO_(3)]基团中B—O—B振动增强,可有效减少钼分相的析出。模型验证结果表明,各性质的结构预测模型可对设计玻璃的化稳性及钼分相累积程度进行快速预测,以筛选设计玻璃配方是否有进一步研究的必要。

关键词：高放废液硼硅酸盐玻璃固化钼分相浸出率结构基因模拟