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超声焊接纯铜过程塑性变形与微观组织演变

焊接学报 2025年

作者：李欢李俊李哲高振泽许林倩王善林长江大学机械工程学院广州铁路职业技术学院机电工程学院青海理工学院工学部南昌航空大学高端装备极端制造技术江西省重点实验室

焊接界面塑性变形及晶粒组织演变决定了超声波焊接纯铜接头形成过程，但目前对纯铜超声波焊接机理认识有限.首先建立了一个纯铜超声波焊接的有限元模型探究了焊接温度场和塑性应变分布规律，其次将模拟的温度及塑性应变结果与动态再结... 详细信息

焊接界面塑性变形及晶粒组织演变决定了超声波焊接纯铜接头形成过程，但目前对纯铜超声波焊接机理认识有限.首先建立了一个纯铜超声波焊接的有限元模型探究了焊接温度场和塑性应变分布规律，其次将模拟的温度及塑性应变结果与动态再结晶理论结合，分别采用有限元法、元胞自动机法模拟了焊接过程的动态再结晶及晶体长大过程. 结果表明，材料晶粒的不规则分布，导致材料在焊头下方、焊接界面及底座上方处的材料塑性变形有明显差异. 工件与焊头及底座接触的区域产生了超细的动态再结晶晶粒. 在焊接时间0.19 s之后整个焊接区域发生了动态再结晶，且上工件的动态再结晶时间长于下工件. 粗的晶粒分布于焊头接触面的铜侧，而焊接界面处为细小的晶粒. 模拟的塑性变形分布规律与试验的维氏硬度的分布存在近似性，此外模拟的晶粒长大过程与试验也基本一致，较好地模拟了超声作用下的纯铜塑性变形与晶粒组织演变过程.

关键词：超声金属焊纯铜有限元法塑性变形晶粒组织

钢板混凝土墙-钢筋混凝土楼板连接节点抗剪性能

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 92-100页

作者：于跃隋春光雷永旺郭全全中国核电工程有限公司北京100840 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

模块化技术正在推动新一代核电厂的设计和发展,兼具优良工作性能和工业化施工性能的钢板混凝土(SC)结构在模块化结构具有广泛应用前景。SC墙-RC楼板连接节点作为SC模块结构与RC结构之间的典型传力构件,其结构设计必须既要保证荷载的有... 详细信息

模块化技术正在推动新一代核电厂的设计和发展,兼具优良工作性能和工业化施工性能的钢板混凝土(SC)结构在模块化结构具有广泛应用前景。SC墙-RC楼板连接节点作为SC模块结构与RC结构之间的典型传力构件,其结构设计必须既要保证荷载的有效传递,又要考虑模块化施工的可行性。为研究SC墙-RC楼板连接节点抗剪性能,设计并完成了2个“薄墙厚板型”SC墙-RC楼板连接节点循环加载试验,包括GB/T 51340—2018建议的钢筋连接器连接、附加抗剪键等两种连接方式。试验结果表明:在剪跨比1.50下试件均发生RC楼板弯剪破坏,节点主要传力破坏路径为加载端至楼板根部的斜压杆区域,说明节点结合面不配置抗剪键仍满足抗剪要求;试验过程中,直螺纹钢筋套筒无滑脱、未发生钢筋或焊缝拉断,延性系数均大于4,说明钢筋连接器连接的传力性能良好,可作为SC墙-RC楼板连接节点的有效连接方式;该节点核心区仍属于抗剪薄弱区域,若要满足“全强度连接”设计准则,核心区对拉筋体积含钢率应不低于0.59%。

关键词：钢板混凝土墙钢筋混凝土楼板连接节点钢筋连接器抗剪键

面向异构社交网络的空-频域自适应图神经网络

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计算机科学与探索 2025年第1期19卷 169-186页

作者：张岚泽顾益军彭竞杰中国人民公安大学信息网络安全学院北京100038

传统GNN基于同构性假设对近邻节点实现低通滤波功能完成邻域相似信息的聚合嵌入。但在异构图中分属不同类别的节点彼此多建立联系,而相同类别的节点在图拓扑位置上距离较远。这一特点给注重近端邻域信息聚合的传统GNN带来“远端节点信... 详细信息

传统GNN基于同构性假设对近邻节点实现低通滤波功能完成邻域相似信息的聚合嵌入。但在异构图中分属不同类别的节点彼此多建立联系,而相同类别的节点在图拓扑位置上距离较远。这一特点给注重近端邻域信息聚合的传统GNN带来“远端节点信息聚合缺失”与“同构性假设失灵”的问题。因此设计融合空域与频域自适应嵌入机制的异构图神经网络(DA-HGNN)以解决上述问题。针对问题一,设计“远端空域嵌入模块”,旨在通过高阶随机游走迁移概率筛选并聚合远端相似节点,补充“消息传递的跨邻域自适应性”;针对问题二,设计“近端频域嵌入模块”,构建滤波器分离节点高频与低频信号,并设计频域导向型注意力机制对上述信息进行频域偏好的自适应融合,从而减少“同构性假设失灵”所引入的噪声。在四个公开异构图数据集中取得最优实验结果,准确率上平均提高6.41个百分点。在灵敏度分析和消融实验中阐述了超参数的选择机制和各模块的实际性能,并验证了在异构网络中“节点结构相似性”“节点属性向量相似性”以及“节点同构性”三者之间仍呈现正相关关系这一结论。在异构真实数据集中验证了欺诈检测效果,AUC指标提升4.4个百分点。

关键词：异构图图神经网络图表示学习同构性假设失灵

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不同PCM结晶度的相变黏土碾压过程离散元模拟

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岩土工程学报 2025年

作者：刘东海谷泽永陈辉王文东天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津水务投资集团有限公司

掺入石蜡基相变材料（PCM）的相变黏土可为寒冷地区黏土心墙的冬季施工防冻控温问题提供一种新的解决方案。但是，PCM在不同温度下特有的相态变化（即结晶度不同）会导致相变黏土呈现不同的压实特性，不同PCM结晶度的相变黏土碾压参数... 详细信息

掺入石蜡基相变材料（PCM）的相变黏土可为寒冷地区黏土心墙的冬季施工防冻控温问题提供一种新的解决方案。但是，PCM在不同温度下特有的相态变化（即结晶度不同）会导致相变黏土呈现不同的压实特性，不同PCM结晶度的相变黏土碾压参数控制标准有待进一步研究。考虑到现场碾压试验不仅成本高，而且在多变环境下难以控制PCM达到设定结晶度的试验温度，本文采用PFC 3D软件，根据碾轮及荷载模拟相似率，建立了不同PCM结晶度下相变黏土碾压离散元模型，通过室内击实试验对离散元模型的有效性进行验证，分析了不同碾压参数对相变黏土压实质量的影响，进而给出不同PCM含量及其不同结晶度下的相变黏土的推荐碾压参数。结果表明：激振力过小时，即使增加碾压遍数也难以达到大激振力的压实效果，适当提高激振力有利于压实；PCM的结晶度提高会使相变黏土压实干密度降低，通过增加碾压遍数、减小碾压速度和适当减小摊铺厚度等措施，可提高相变黏土的压实效果，达到PCM未结晶时的最大干密度。本研究可为不同施工温度下分析相变黏土的碾压质量提供新的方法，也可为不同PCM结晶度下心墙相变黏土压实质量控制提供理论依据。

关键词：相变黏土压实质量碾压参数控制标准离散元模拟

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爆炸0区风机关键技术研究进展及展望

中国机械工程 2025年

作者：程龙军刘刚陈雷李东泽邢潇崔淦中国石油大学(华东)山东省油气与新能源储运安全重点实验室中石化安全工程研究院有限公司化学品安全全国重点实验室

油气储运过程普遍存在可燃气与空气混合的爆炸0区环境，0区风机是保障0区环境安全的重要装置，目前被国外垄断。针对0区风机关键技术，分类综述了狭小受限空间燃爆规律、流场优化计算、叶轮离心应力与振动、安全轴封技术和阻爆测试领域... 详细信息

油气储运过程普遍存在可燃气与空气混合的爆炸0区环境，0区风机是保障0区环境安全的重要装置，目前被国外垄断。针对0区风机关键技术，分类综述了狭小受限空间燃爆规律、流场优化计算、叶轮离心应力与振动、安全轴封技术和阻爆测试领域的研究进展，并提出了五点展望：①建立0区风机燃爆测试方法是首要目标，搭建循环回路测试系统评价抗爆性能；②较狭小受限空间，风机内部旋转结构爆燃转爆轰演化规律存在差异，应通过实验与计算来揭示；③分析阻火器对流场的扰动规律，开展流场优化研究提升风机通气性能；④研究高转速叶轮应力分布与振动规律，提出安全应力极限与提升方法；⑤研发抗爆、导静电耐磨型轴封材料及高效轴封结构。结论：通过关键技术研究，可实现国内0区风机零的突破。

关键词： 0区风机阻火器爆燃转爆轰流场优化应力轴封

航空推进系统典型薄壁结构热声激振响应分析与实验研究

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推进技术 2025年

作者：杨延泽沙云东赵文强周晓天沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室

针对高速飞行器推进系统结构完整性设计与验证需求，研究典型薄壁结构在热声载荷作用下动力学响应特性。本文基于导出式噪声测量试验系统对行波管高温、高速内流道完成了噪声载荷的采集与测量。将实测噪声信号作为声载荷谱，基于四边固... 详细信息

针对高速飞行器推进系统结构完整性设计与验证需求，研究典型薄壁结构在热声载荷作用下动力学响应特性。本文基于导出式噪声测量试验系统对行波管高温、高速内流道完成了噪声载荷的采集与测量。将实测噪声信号作为声载荷谱，基于四边固支矩形薄壁结构的振动控制方程与耦合的有限元/边界元法开展了四边固支高温合金GH188材料的矩形薄壁结构在不同热声载荷下的动力学响应仿真计算，讨论了热、声载荷与结构振动特性的影响关系，并给出了危险频段阻尼损耗系数的取值。计算结果表明，声压级的改变可显著影响结构振动响应峰值，两者呈正相关趋势，160 dB工况Von Mises应力最大，为13.319MPa。由于热屈曲现象的存在，温度载荷不仅对结构动响应峰值产生影响，同时还会改变结构局部刚度导致危险点位置的变化，在一定温度范围内结构在临界屈曲状态下应变响应峰值最大，为68.454×10-6。基于行波管试验器开展四边固支矩形薄壁结构在临界屈曲状态下的动力学响应试验，轴向应变最大误差不超过13%，峰值响应频率误差最大不超过10%。试验结果验证了本文噪声测量及仿真计算分析方法的准确性，为高速飞行器推进系统结构完整性设计及典型薄壁结构件在热声载荷下的振动特性研究提供了一种合理的方法。

关键词：薄壁结构热声载荷热屈曲振动响应试验验证

SLM增材制造弯管磨粒流抛光防过磨创新结构设计与试验研究

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表面技术 2025年

作者：王坤李方祺吕伊凡朱伟光张松泽内蒙古工业大学机械工程学院飞而康快速制造科技有限责任公司

目的针对磨粒流抛光直角弯处因磨料惯性力梯度变化导致肘部流道外侧过磨问题，提出一种带有创新保护结构的弯管设计方法。方法以不均匀增厚、条状凸起和半球凸起结构弯管为实验对象，通过数值模拟和磨粒流实验相结合的方法，研究三种创... 详细信息

目的针对磨粒流抛光直角弯处因磨料惯性力梯度变化导致肘部流道外侧过磨问题，提出一种带有创新保护结构的弯管设计方法。方法以不均匀增厚、条状凸起和半球凸起结构弯管为实验对象，通过数值模拟和磨粒流实验相结合的方法，研究三种创新结构设计弯管内表面在磨粒流光整工艺加工下各样点压力与流道形状对弯管肘部材料去除量的影响。结果仿真和实验结果揭示了各结构弯管的压力变化趋势，以及去除量的分布特征。在10 MPa的加工压力和100次的循环加工次数下，不均匀增厚弯管在入口倒角处存在压力增大突变，所以在倒角处、弯管段去除量最大，比普通弯管增加了20.7%。两种凸起结构在弯管段外侧压力随凸起结构而突变增大，随形磨削导致外侧凸起结构处去除量变化波动加剧，相比普通弯管分别增加了67.2%和47.5%，内侧去除量相比普通弯管也显著提升，分别提升172%和151%。结论不均匀增厚弯管可以显著减少肘部过磨，保持内壁表面连续均匀的梯度变化，而凸起结构导致去除量波动，虽可以减少过磨但难以控制稳定的表面粗糙度，所以不均匀增厚弯管结构对肘部流道外侧过磨问题具有较好的工程应用价值。

关键词：增材制造磨粒流加工弯管过磨弯管结构设计数值模拟试验分析

加设自复位支撑冷弯型钢龙骨剪力墙抗剪性能试验研究

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建筑结构 2025年

作者：张文莹王淇马园泽陈亮余少乐北京工业大学建筑工程学院石家庄正定新区管委会中国建筑第八工程局有限公司

为提升冷弯型钢剪力墙的抗剪承载力、增强其耗能能力并减小残余变形，提出了一种自复位耗能支撑，并对其构造及工作原理进行介绍。设计了4片剪力墙试件进行单调加载试验，包括1片无支撑及3片加设自复位耗能支撑的波纹钢板覆面剪力墙。... 详细信息

为提升冷弯型钢剪力墙的抗剪承载力、增强其耗能能力并减小残余变形，提出了一种自复位耗能支撑，并对其构造及工作原理进行介绍。设计了4片剪力墙试件进行单调加载试验，包括1片无支撑及3片加设自复位耗能支撑的波纹钢板覆面剪力墙。通过对比试验结果，深入分析了有、无支撑及支撑摩擦系数变化对剪力墙抗剪承载力、侧向刚度、变形特性以及耗能能力的影响。结果表明：波纹钢板覆面剪力墙的破坏模式与支撑摩擦系数有关。随着摩擦系数的增大，剪力墙的破坏方式由面板屈曲的延性破坏转变为边立柱屈曲的脆性破坏。此外，加装自复位耗能支撑后，墙体的抗剪承载力和初始刚度均有显著提升，但延性和耗能能力略有降低。同时，随着支撑摩擦系数的进一步增加，墙体的抗剪承载力虽然略有提升，但其延性、初始刚度却呈现下降趋势，耗能相差不大。未来建议进一步探索自复位耗能支撑对不同截面形式的波纹钢板覆面剪力墙抗震性能的影响。

关键词：冷弯型钢剪力墙自复位耗能支撑抗剪承载力变形能力

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薄板复合材料螺栓连接强度与损伤分析

复合材料科学与工程 2025年

作者：李杰包祖国李琦孙晓旺周强王显会南京理工大学机械工程学院长三角先进材料研究院材料大数据平台南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心内蒙古第一机械集团股份有限公司科研所

本文通过试验和仿真分析研究了薄板复合材料螺栓连接结构在拉伸载荷下强度与损伤过程。首先，通过常规力学性能试验测得复合材料基础性能参数，然后对不同预紧力、不同铺层方式和单双螺栓分布的薄板复合材料连接件进行试验。基于刚度连... 详细信息

本文通过试验和仿真分析研究了薄板复合材料螺栓连接结构在拉伸载荷下强度与损伤过程。首先，通过常规力学性能试验测得复合材料基础性能参数，然后对不同预紧力、不同铺层方式和单双螺栓分布的薄板复合材料连接件进行试验。基于刚度连续退化模型和三维Hashin失效准则，通过测试搭接板间的摩擦力反求螺栓预紧力并采用降温等效法来模拟螺栓的预紧力，再对开孔板进行试验与仿真的标定，最终建立复合材料层合板螺栓连接的三维有限元模型，对薄板复合材料连接件的强度和损伤机理进行渐进失效分析。结果表明：随着螺栓预紧力增大，薄板复合材料连接件峰值载荷增大，断裂位移减小；不同铺层方式的薄板复合材料连接件损伤过程和其铺层比例有关；横向双螺栓连接件极限载荷约为单螺栓连接件的两倍，纵向双螺栓连接件极限载荷稍低于单螺栓连接件的两倍。

关键词：薄板复合材料螺栓连接渐进失效损伤过程