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Stress analysis of full-length grouted bolt under shear deformation of anchor interface

Journal of Mountain Science 2022年第11期19卷 3286-3301页

作者： zhu zheng-de SHU Xiao-yun LI Zhe TIAN Hong-ming TIAN Yun College of Civil and Transportation Engineering Hohai UniversityNanjing 210024China State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan 430071China School of Civil Engineering Shaoxing UniversityShaoxing 312000China China Railway design Corporation Tianjin 300251China

The bolt anchoring force is closely related to the shear properties of the anchor interface. The shear stress distribution of full-length grouted bolts is analyzed based on the stress-strain relationship among the bolt, grout, rock mass and bond interface,considering the shear properties of the grout and contact interface bonding behavior. In this case, the interfacial shear stress of the grout and rock mass and the bolt axial force are obtained under pull-out and normal working conditions. The results show that the peak shear stress of the interface with the shear deformation of the bond interface is significantly lower than that without it when the pull-out force is applied. When designing bolt parameters of grade IV and V rock mass, the relative deformation between the rock mass and anchor should be considered, with a “unimodal” to “bimodal” shear stress *** the case of a low elastic modulus of rock masses,both the shear stress concentration and distribution range are obvious, and the neutral point is near the bolt head. As the elastic modulus increases, the shear stress concentration and distribution range are reduced, and the neutral point moves towards the distal end. As a result, the optimum length of fulllength grouted bolts can be determined by in-situ pull-out tests and decreases with the increased elastic modulus of the rock mass.

关键词： Full length grouted bolt Neutral point Interfacial shear stress Bolt pull out condition Normal working condition

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defect Engineering with Rational Dopants Modulation for High‑Temperature Energy Harvesting in Lead‑Free Piezoceramics

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Nano-Micro Letters 2025年第3期17卷 87-101页

作者： Kaibiao Xi Jianzhe Guo Mupeng zheng Mankang zhu Yudong Hou Key Laboratory of Advanced Functional Materials Ministry of EducationCollege of Materials Science and EngineeringBeijing University of TechnologyBeijing 100124People’s Republic of China

High temperature piezoelectric energy harvester(HTPEH)is an important solution to replace chemical battery to achieve independent power supply of HT wireless ***,simultaneously excellent performances,including high figure of merit(FOM),insulation resistivity(ρ)and depolarization temperature(Td)are indispensable but hard to achieve in lead-free piezoceramics,especially operating at 250°C has not been reported ***,well-balanced performances are achieved in BiFeO3–BaTiO3 ceramics via innovative defect engineering with respect to delicate manganese *** to the synergistic effect of enhancing electrostrictive coefficient by polarization configuration optimization,regulating iron ion oxidation state by high valence manganese ion and stabilizing domain orientation by defect dipole,comprehensive excellent electrical performances(Td=340°C,ρ250°C>10^(7)Ωcm and FOM_(250°C)=4905×10^(–15)m^(2)N^(−1))are realized at the solid solubility limit of manganese *** HT-PEHs assembled using the rationally designed piezoceramic can allow for fast charging of commercial electrolytic capacitor at 250°C with high energy conversion efficiency(η=11.43%).These characteristics demonstrate that defect engineering tailored BF-BT can satisfy high-end HT-PEHs requirements,paving a new way in developing selfpowered wireless sensors working in HT environments.

关键词： Lead-free piezoceramic defect engineering Dopants modulation High-temperature Piezoelectric energy harvester

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Near-perfect replication on amorphous alloys through active force modulation based on machine learning/neural network parameter prediction

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第1期Mechanics & Astronomy) .卷 181-191页

作者： Senkuan Meng zheng Wang Ruisong zhu Ruijie Liu Jiang Ma Lina Hu Weihua Wang Key Laboratory for Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials (Ministry of Education) School of Materials Science and Engineering Shandong University College of Mechatronics and Control Engineering Shenzhen University Songshan Lake Materials Laboratory Institute of Physics Chinese Academy of Sciences

As a microforming technique, micro/nano-structural replication possesses advantages of high precision and efficiency. With the remarkable superplasticity in the supercooled liquid region, amorphous alloys or metallic glasses(MGs) are regarded as ideal materials for miniature fabrication. However, due to the intrinsic metastable nature of supercooled liquids, the design of imprinting processes for MGs poses a challenge. In the past, process parameters have largely relied on trial-and-error *** this work, a low-frequency active force modulation system is employed to apply a stable, precise, and real-time feedback stress field for imprinting of MG samples. Low-frequency vibrations can facilitate the filling of microstructures on the template surface by reducing the effective viscosity of the supercooled liquid. With the dataset composed of orthogonal experiments, a machine learning strategy based on back-propagation(BP) neural networks was utilized to construct a 3D parameter space for temperature, stress, and time, and to predict the corresponding filling ratio. Furthermore, the optimal combination of imprinting process parameters was identified, and its filling ratio was experimentally validated to reach as high as 0.94. The near-perfect replication of microstructures confirms the superiority of the active force modulation system and the data-driven strategy of machine learning-assisted parameter design. At the same time, this one-step microforming process provides a new approach to addressing the accuracy-cost trade-off dilemma in precision manufacturing.

关键词： metallic glass amorphous alloy microforming imprinting machine learning

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表面微观结构的三维测量及其在制造业中的应用

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组合机床与自动化加工技术 2010年第6期 61-65页

作者：朱正德大众动力总成(上海)有限公司上海201807

在以汽车工业为代表的批量生产制造业中,工件表面微观结构的二维测量迄今仍处于主流地位,这主要是由所采用的工艺和已建立的完善的评定体系决定的。但近几年,随着激光造型等新工艺在一些重要工序中的应用日趋增多,表面微观结构的三维测... 详细信息

在以汽车工业为代表的批量生产制造业中,工件表面微观结构的二维测量迄今仍处于主流地位,这主要是由所采用的工艺和已建立的完善的评定体系决定的。但近几年,随着激光造型等新工艺在一些重要工序中的应用日趋增多,表面微观结构的三维测量也进入了实用阶段,文章通过实例对其进行了描述,并就相关的评定参数做了介绍。

关键词：表面微观结构二维测量和三维测量激光造型评定参数

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基于单体失效的均布螺栓组非等强度连接对传递动力性能的影响分析

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组合机床与自动化加工技术 2011年第5期 34-37页

作者：朱正德大众动力总成(上海)有限公司上海201807

论文以连接发动机曲轴法兰/飞轮的均布螺栓组为例,对其中个别螺栓连接由于某种原因引起的失效,将会给整个螺栓组传递扭矩的功能带来的影响进行了详尽的分析,并给出了风险的定量评估。

关键词：均布螺栓组连接单体失效连接功能影响分析可靠性评估

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提升磨削烧伤检测水平的方法和措施

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组合机床与自动化加工技术 2013年第7期 78-81页

作者：朱正德大众动力总成(上海)有限公司上海201807

文章指出,鉴于磨削烧伤传统测试方法存在的局限性,近年来,一种根据物理学Barkhansen原理研制的"磁弹法"检测仪已在一些企业获得了应用。文章阐述了基于线性回归方法,通过磨削烧伤特征值的定标提升仪器应用水平的过程,并从实际情况出发,... 详细信息

文章指出,鉴于磨削烧伤传统测试方法存在的局限性,近年来,一种根据物理学Barkhansen原理研制的"磁弹法"检测仪已在一些企业获得了应用。文章阐述了基于线性回归方法,通过磨削烧伤特征值的定标提升仪器应用水平的过程,并从实际情况出发,提出了一个兼具准确可靠又合理可行的实施方案。

关键词：磨削烧伤 Barkhansen原理质量特征值检测与定标线性回归分析

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温度因素对密封性测试的影响及其应对技术措施

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组合机床与自动化加工技术 2012年第8期 85-88页

作者：朱正德大众动力总成(上海)有限公司上海201807

文章首先分析了温度因素对工件密封性测试结果的影响,并指出为消除这种在制造业中难以避免的情况而采取相应技术措施的必要性。在阐述了基于温度补偿原理的修正方法在泄漏检测中的应用,以及客观上其存在的局限性之后。文章重点就已被众... 详细信息

文章首先分析了温度因素对工件密封性测试结果的影响,并指出为消除这种在制造业中难以避免的情况而采取相应技术措施的必要性。在阐述了基于温度补偿原理的修正方法在泄漏检测中的应用,以及客观上其存在的局限性之后。文章重点就已被众多主流汽车发动机厂所接受的对经高温清洗后的工件,如何通过自然或强制冷却的方式以降低温度变化对的泄漏检测影响做了介绍。

关键词：泄漏检测影响因素温度补偿

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连杆小头孔衬套压装质量控制的研究

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组合机床与自动化加工技术 2012年第2期 37-40,44页

作者：朱正德大众动力总成(上海)有限公司上海201807

论文对如何控制连杆小头孔衬套的压装质量进行了研究。通过分析衬套的压出、压入机理和过程,指出为了确保"压出力"这一关键控制变量符合要求,必须建立适应批量生产企业实际情况的测试方法,并对涉及压装质量的各个环节和过程,拟定具有针... 详细信息

论文对如何控制连杆小头孔衬套的压装质量进行了研究。通过分析衬套的压出、压入机理和过程,指出为了确保"压出力"这一关键控制变量符合要求,必须建立适应批量生产企业实际情况的测试方法,并对涉及压装质量的各个环节和过程,拟定具有针对性的监控方式、手段。文章通过有说服力的具体案例和验证结果,提出了在批量生产情况下如何保证连杆小头孔衬套压装质量的有效做法。

关键词：连杆衬套过盈配合压入/压出力测试方法监控手段正相关验证

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小孔倒角深度的工序间快速检测

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轻工机械 2000年第3期18卷 31-32页

作者：朱正德上海大众汽车有限公司上海201805

介绍了一种高效测量方法 ,适用于小孔倒角深度的工序间快速检测。这种按比较测量原理研制的便携式检具 ,有着较普遍的使用价值。

关键词：倒角深度比较测量专用检具孔加工机械零件

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动力总成装配工序的螺栓连接质量控制

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组合机床与自动化加工技术 2009年第2期 37-40页

作者：朱正德大众动力总成(上海)有限公司

在以批量生产为特征的制造业中,为了确保产品的装配质量,必须对螺栓连接实施有效控制。文章阐述了在解读一系列相关标准、分析了所涉及的主要环节的基础上,制订了科学、规范的控制方法。文章以汽车动力总成为例,表明了在作为装配作业主... 详细信息

在以批量生产为特征的制造业中,为了确保产品的装配质量,必须对螺栓连接实施有效控制。文章阐述了在解读一系列相关标准、分析了所涉及的主要环节的基础上,制订了科学、规范的控制方法。文章以汽车动力总成为例,表明了在作为装配作业主要手段的自动、半自动电动拧紧枪已通过验证的前题下,还需要确认拧紧工序具有足够的过程能力,以及电动拧紧枪已设置了合理的监控窗口。最后,则必须采取正确的事后检验方法对螺栓连接部位进行扭矩测试。

关键词：拧紧控制设备能力验证过程能力监控窗口事后检验

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