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面外弯曲振动薄板上的除冰剪切应力分布特征研究

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南京航空航天大学学报:英文版 2023年第S1期40卷 84-95页

作者：苗波袁浪朱春玲南京航空航天大学航空学院南京210016 南京航空航天大学航空航天结构力学与控制国家重点实验室南京210016

基于压电驱动器激励振动的机械力学式除冰技术是一种重量小和能耗低的新型除冰技术,用于应对航空结冰威胁问题。其中机械振动引起的界面剪切应力和相应结构振动模态是该除冰技术研究中的两个重要方面。寻找合适的振动模态来产生足够的... 详细信息

基于压电驱动器激励振动的机械力学式除冰技术是一种重量小和能耗低的新型除冰技术,用于应对航空结冰威胁问题。其中机械振动引起的界面剪切应力和相应结构振动模态是该除冰技术研究中的两个重要方面。寻找合适的振动模态来产生足够的界面剪切应力以提高除冰效率是研究中的重要内容。薄板的振动模态通常用横向轴线和纵向轴线上的反节点数m和n来描述。本文目的是研究不同结构弯曲振动模态下除冰剪切应力的分布特征,从而为基于机械振动的结冰防护系统(Ice protection system,IPS)的详细设计建立目标振动模态的选择依据。通过理论分析和仿真计算,建立了界面剪切应力与结构振动模态参数之间的关系。采用“冰层⁃平板⁃压电陶瓷”的有限元分析模型(Finite element model,FEM),仿真计算了不同振动模态下的应力应变水平,并根据仿真和实验结果分析了除冰剪切力的分布特征。最终给出了基于弯曲振动模态参数m和n的特征来确定除冰模态的选择标准。

关键词：除冰方法界面剪切应力振动模态分布特征有限元模型结冰防护系统

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水平管气液两相分层流界面剪切预测研究进展

化工进展 2016年第5期35卷 1289-1297页

作者：郑平赵梁辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001

水平管气液两相分层流虽流型简单,但由于界面存在复杂的动量和能量传递,分层流的界面剪切预测至今没有一致的结论。本文从理论模型、实验模型、数值计算3个角度出发,详细阐述水平管气液两相分层流界面剪切预测的研究现状,得出不同研究... 详细信息

水平管气液两相分层流虽流型简单,但由于界面存在复杂的动量和能量传递,分层流的界面剪切预测至今没有一致的结论。本文从理论模型、实验模型、数值计算3个角度出发,详细阐述水平管气液两相分层流界面剪切预测的研究现状,得出不同研究方法的优势和缺陷。针对3种研究方法,指出理论模型通过模型简化和经验关联式来建立封闭模型,实验模型则在封闭关系上修正经验关联式,但由于简化假设和实验条件的限制,使得这两种研究方法对界面剪切应力的预测具有一定的局限性;数值计算能够弥补机理模型在流场细节等方面的不足,但能够提供界面剪切预测或封闭关系的工作很少。此外,对比了5种不同形式的已有模型对气液两相分层流持液率和压降预测的结果。最后展望了水平管气液两相分层流界面剪切预测的研究趋势,提出理论和实验研究需要提出更详细的局部模型,并考虑工程实际工况进行研究,发展针对气液界面计算的新方法,并为分层流提供封闭关系则是数值计算研究面临的挑战。

关键词：水平管气液两相流分层流界面剪切应力持液率压降

振动作用下土钉-粉土界面受力特性模拟试验研究

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世界地震工程 2023年第3期39卷 207-215页

作者：郭院成呼延安娣彭飞吴昊李永辉郑州大学土木工程学院河南郑州450001 机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州450000

为研究近接施工产生的振动作用对基坑土钉支护体系土钉受力的不利影响。针对振动作用对土钉与土体界面受力特性的影响问题,开展土钉拉拔界面剪切模拟试验,研究不同土体含水率和上覆压力下,振动作用对钉-土界面剪应力和界面剪切强度的影... 详细信息

为研究近接施工产生的振动作用对基坑土钉支护体系土钉受力的不利影响。针对振动作用对土钉与土体界面受力特性的影响问题,开展土钉拉拔界面剪切模拟试验,研究不同土体含水率和上覆压力下,振动作用对钉-土界面剪应力和界面剪切强度的影响规律。振动作用下,钉-土界面剪应力呈现非线性衰减趋势,剪应力越大,衰减量越大;振动初期,界面剪应力降幅较大,随着振动时间增加,界面剪应力降低趋势逐渐收敛;在土体含水率和振动时间相同时,上覆荷载越大,钉-土界面剪应力越大;上覆荷载和振动时间相同时,含水率越大,钉-土界面剪应力越小。振动作用引起土体及钉-土界面扰动损伤,界面摩擦角和黏聚力衰减,界面剪切强度显著降低;较大的上覆荷载使钉土间相互作用加强,有助于降低振动作用的影响;在振动作用下,土体含水率对钉-土界面剪切受力的影响较静力条件下更为显著。研究结果为振动作用下土钉承载力量化计算及土钉类基坑支护安全分析与控制提供支撑。

关键词：粉土含水率土钉界面剪切应力模拟试验振动作用

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BFRP砂浆锚杆锚固黏结性能试验研究

混凝土 2022年第4期 170-175页

作者：陶亚文杜志刚丁梧秀代贞伟付小林郭进军魏艳卿河南工业大学土木工程学院河南郑州450001 洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023 中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 湖北武汉443205

通过6组BFRP砂浆锚杆拉拔试验,研究了BFRP砂浆锚杆的锚固黏结性能,分析了锚固长度、筋材直径、筋材表面特征对其黏结-滑移关系、锚杆杆体轴力分布、锚杆界面剪切应力分布的影响。结果表明:试验条件下水泥砂浆强度为27.49 MPa时,试件的... 详细信息

通过6组BFRP砂浆锚杆拉拔试验,研究了BFRP砂浆锚杆的锚固黏结性能,分析了锚固长度、筋材直径、筋材表面特征对其黏结-滑移关系、锚杆杆体轴力分布、锚杆界面剪切应力分布的影响。结果表明:试验条件下水泥砂浆强度为27.49 MPa时,试件的破坏形态分为拔出破坏和劈裂破坏两类;锚固长度由5cm增加至10、15 cm时,黏结强度分别降低42.5%、67.78%;筋材直径由12.6 mm减至10、8 mm时,黏结强度分别增加20.61%、42.22%;与光面BFRP筋相比,黏砂BFRP筋黏结强度增加4.42%,峰值滑移量减少24.21%;锚杆杆体轴力自加载端沿杆体呈降低趋势,极限荷载时,杆体轴力均传递至锚固末端,BFRP砂浆锚杆有效锚固长度大于15 cm;锚杆界面剪切应力分布呈先上升后下降的单峰形式,峰值位置随荷载增加逐渐向锚固末端转移,同一荷载等级下,随锚固长度的增加,峰值应力越高。

关键词： BFRP砂浆锚杆黏结性能黏结-滑移界面剪切应力

不同纤维牵引速率下iPP／GF复合材料界面的β横晶

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现代塑料加工应用 2015年第3期27卷 1-4页

作者：秦怡靖徐亚虎张丽颖郑国强刘春太郑州大学材料科学与工程学院材料成型及模具教育部重点实验室河南郑州450001

以不同的速率牵引等规聚丙烯(iPP)熔体中的玻璃纤维(GF),并逐步增加剪切时间,得到了不同的iPP/GF界面结晶形貌。通过偏光显微镜(POM)观察以及对界面剪切应力的分析,研究了不同速率下形成界面β横晶的临界剪切时间以及在该时间范围内界... 详细信息

以不同的速率牵引等规聚丙烯(iPP)熔体中的玻璃纤维(GF),并逐步增加剪切时间,得到了不同的iPP/GF界面结晶形貌。通过偏光显微镜(POM)观察以及对界面剪切应力的分析,研究了不同速率下形成界面β横晶的临界剪切时间以及在该时间范围内界面剪切应力随时间的变化关系。结果表明,在10,30,60,90μm/s的牵引速率下,所需临界剪切时间分别为220,105,60,50s;所有牵引速率下界面剪切应力随剪切时间均先快速增大,在出现1个平台期后又逐步上升;界面剪切应力随牵引速率的增大而增大。

关键词：等规聚丙烯玻璃纤维纤维牵引速率 β横晶临界剪切时间界面剪切应力

帘线/橡胶复合材料帘线抽出力学行为的有限元模拟

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橡胶工业 2006年第5期53卷 276-278页

作者：方庆红王慧宾张凤鹏黄宝宗东北大学理学院辽宁沈阳110003 沈阳化工学院材料科学与工程学院辽宁沈阳110142

采用有限元方法对帘线/橡胶复合材料的帘线抽出力学行为进行模拟。结果表明,帘线H抽出力的有限元方法计算结果与试验结果有较好的一致性;帘线的H抽出力和轴向应力均随基体半径和帘线埋入深度的增大而增大,基体半径和帘线埋入深度越小,... 详细信息

采用有限元方法对帘线/橡胶复合材料的帘线抽出力学行为进行模拟。结果表明,帘线H抽出力的有限元方法计算结果与试验结果有较好的一致性;帘线的H抽出力和轴向应力均随基体半径和帘线埋入深度的增大而增大,基体半径和帘线埋入深度越小,抽出力学行为变化幅度越增大;埋入深度的影响大于基体半径;界面剪切应力在帘线埋入上、下端点处有突变现象。

关键词：帘线/橡胶复合材料 H抽出力界面剪切应力界面轴向应力有限元模拟

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高温超导滤波器的设计与力学研究

高温超导滤波器的设计与力学研究

作者：张煜奇西安电子科技大学

学位级别：硕士

自出现临界温度高于77K的高温超导体以及高温超导薄膜成功制备后,以高温超导滤波器为主的高温超导微波电路的研究日益成熟。相比于常规金属微带滤波器,高温超导滤波器所带来的优势主要体现在以下几个方面:首先,高温超导薄膜的表面电阻约... 详细信息

自出现临界温度高于77K的高温超导体以及高温超导薄膜成功制备后,以高温超导滤波器为主的高温超导微波电路的研究日益成熟。相比于常规金属微带滤波器,高温超导滤波器所带来的优势主要体现在以下几个方面:首先,高温超导薄膜的表面电阻约为200μΩ,低阻值带来低损耗,因此可以通过增加阶数来提高通带边沿的陡峭程度;其次,高温超导滤波器的基底材料有较高的介电常数,这就导致电路尺寸较小;最后,超导薄膜的制作和微带电路的加工水平成熟,人们可以接受高成本带来的高性能。关于高温超导滤波器的设计,目前在窄通带、多通带等方面已有很多研究,但是仍然存在寄生元件带来损耗、高频率处响应不佳等问题,制约着高温超导滤波器的发展,所以研究高温超导滤波器的新型结构,实现更优异的滤波性能,有利于其更广泛的应用。此外,高温超导滤波器在工作时,会经历降温、传输电流变化等情况,其内部将会有应力的产生,从而导致超导薄膜和基底之间的热、电、机械性能的改变,影响滤波器芯片工作的稳定性,而目前的研究中很少有关于高温超导滤波器的力学研究,所以研究薄膜-基底结构在降温和通电时的界面剪切应力、横向正应力等的时变分布,为高温超导滤波器在复杂电磁环境下的应用提供理论基础。本文依据高温超导薄膜的材料特性和高温超导滤波器的设计原理,提出了一种紧凑的旋入旋出式阶梯阻抗谐振器结构,通过这种结构制作出的高温超导滤波器达到了0.8%的相对带宽,并且在输入输出端口处插入了λ/4波长螺旋型微带线,得到的传输零点位于0.7489GHz、0.8679GHz、1.3592GHz、1.4937GHz和1.5465GHz五个频率点处。另外,本文还研究了由不同工作温度引起的非线性响应和与基底材料有关的敏感度分析,证实了结构参数选择的合理性,最终选取YBCO/LaAlO/YBCO双面超导薄膜。根据上述理论分析进行了双面超导薄膜的制作和滤波电路芯片的加工,并且将组装好的高温超导滤波器置于65K温度下进行滤波性能测试。测试结果表明插入损耗小于0.5dB,输入回波损耗小于-15dB,与仿真结果吻合。其次,本文将谐振器结构简化,结合零度馈电端口,设计了高温超导双通带滤波器,实现了在3.5GHz和5.54GHz的双频点,电路结构简单。同时,本文基于弹性力学平面问题的基本模型,建立了高温超导滤波器薄膜-基底结构的力学模型,研究了在降温和通电过程中的界面剪切应力、横向正应力等的时变分布,探索了高温超导滤波器薄膜-基底界面的剥离行为,得到了高温超导滤波器在复电磁环境下稳定工作的条件。结果表明,界面剪切应力集中分布在薄膜两侧,当剪切力大于粘合力时容易发生破坏;而薄膜横向正应力集中分布在薄膜中心,当应力状态为拉应力时,脆性的薄膜材料容易发生破坏。最后将模型推广至圆形超导薄膜-基底结构,在施加磁场的条件下计算了界面剪切应力,并和已有实验结果或理论计算结果对比验证了模型的合理性。

关键词：高温超导滤波器高温超导薄膜旋入旋出式阶梯阻抗谐振器窄带宽双通带薄膜-基底结构界面剪切应力薄膜横向正应力

Effect of rolling on interfacial property of steel/mushy Al-20Sn bonding plate

同方学位论文库评论

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中国有色金属学会会刊：英文版 2003年第5期13卷 1141-1144页

作者：张鹏杜云慧刘汉武曾大本崔建忠巴立民 Department of Mechanical Engineering Northern Jiaotong University Beijing 100044 China Department of Mechanical Engineering Tsinghua University Beijing 100084China Metal Forming Department Northeastern University Shenyang 110004China Anshan Automobile Fittings Factory Anshan 114014 China

The rolling treatment of steel/mushy Al 20Sn bonding plate was conducted under different relative reduction at room temperature. The effect of room temperature rolling on interfacial mechanical property of bonding plate was studied. The results show that, for steel/mushy Al 20Sn bonding plate which consists of 1.2mm thick 08Al steel plate and 2.0mm thick Al 20Sn layer, the relationship between interfacial shear strength and relative reduction is S=70.1+5.48r-r 2 (S is interfacial shear strength, r is relative reduction). When the relative reduction is 2.74%, the largest interfacial shear strength 77.6 MPa can be obtained.

关键词：界面剪切应力轧制相对缩减钢/铝-20锡粘结板

加载方式对FRP-混凝土-钢混合双管柱界面剪切性能影响的理论研究

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