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秦岭造山带与沉积盆地和结晶基底地震波场及动力学响应

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地球物理学报 2014年第3期57卷 770-788页

作者：滕吉文李松岭张永谦赵金仁皮娇龙王夫运闫雅芬杨辉胡国泽潘素珍中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地震局地球物理勘探中心郑州450002

秦岭—大别造山带横贯中国大陆中部，并将我国东部分为南北两部；即华北克拉通和扬子克拉通.在南、北相向运动力系驱动下构成了一个极为复杂的复合、叠加构造带、成矿带和地震活动带.同时导致了该地域异常变化的沉积建造和强烈起伏的结... 详细信息

秦岭—大别造山带横贯中国大陆中部，并将我国东部分为南北两部；即华北克拉通和扬子克拉通.在南、北相向运动力系驱动下构成了一个极为复杂的复合、叠加构造带、成矿带和地震活动带.同时导致了该地域异常变化的沉积建造和强烈起伏的结晶基底.然而对它们形成的地球物理边界场响应，岩相和结构的异常变化尚不清晰，特别对盆山之间的耦合响应更缺乏深层动力过程的理解.为此本文通过该区榆林—铜川—涪陵长1000 km剖面的地震探测和研究结果提出：（1）沉积建造厚度变化为4~10 km，结晶基底起伏强烈，幅度可达4~6 km；（2）一系列基底断裂将该区切割为南鄂尔多斯盆地和秦岭北缘前陆盆地、秦岭—大巴造山带和南缘前陆盆地与东北四川盆地，其中前陆盆地为秦岭北渭河盆地和秦岭南通江—万源盆地；（3）秦岭造山带是北部华北克拉通向南推挤、南部扬子克拉通向北推挤下隆升的陆内山体，并构筑了其南、北前陆盆地；（4）秦岭造山带的南、北边界并非是一条边界断层，而应是包括前陆盆地在内的组合界带；（5）秦岭与大巴弧形山系源于同一深部结晶基底，即同根生.这一系列的新认识对深化理解秦岭—大巴造山带形成的深层动力过程和演化机理及厘定扬子克拉通的真实北界具有极为重要的意义.

关键词：秦岭造山带地震波场沉积盆地结晶基底动力学响应

抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析

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物理学报 2018年第1期67卷 265-272页

作者：秦立振张振宇张坤丁建桥段智勇苏宇锋郑州大学机械工程学院郑州450001 郑州大学物理工程学院郑州450001

分析了微型抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮磁体的受力特性,发现了能量采集器的单稳态和双稳态现象,研究了能量采集器在不同工作状态下该两种稳态类型时的动力学响应特性.当能量采集器处于非工作的单稳态状态时,其动力学响应是在线性系统... 详细信息

分析了微型抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮磁体的受力特性,发现了能量采集器的单稳态和双稳态现象,研究了能量采集器在不同工作状态下该两种稳态类型时的动力学响应特性.当能量采集器处于非工作的单稳态状态时,其动力学响应是在线性系统的基础上加入非线性扰动、幅频响应曲线向右偏转;热解石墨板间距越大,非线性扰动越强烈,右偏现象则越显著.当能量采集器处于非工作的双稳态状态时,其动力学响应比较复杂,出现倍周期、4倍周期以及混沌等非线性系统特有的现象.当能量采集器处于工作状态的双稳态状态时,其振动频率和外界激励频率保持一致,进行周期振动.该研究对抗磁悬浮振动能量采集器的结构设计具有重要的参考价值,为提高能量采集器的响应特性和输出性能提供了理论指导.

关键词：抗磁悬浮能量采集器动力学响应非线性

考虑动力学响应的天线座拓扑-自由尺寸协同优化设计

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机械工程学报 2024年第11期60卷 20-31页

作者：朱继宏张亦飞侯杰李祥吉张卫红陕西省空天结构技术重点实验室西安710072 西北工业大学机电学院西安710072 西北工业大学航宇材料一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心西安710072

结构的动力学响应设计是复杂装备设计与制造过程中一个不可回避的问题。针对复杂舰载天线座结构的设计需求提出了考虑动力学响应的拓扑-自由尺寸协同优化设计方法。以加权频率最大化为目标函数,简谐激励下结构的应力幅值为约束,构建协... 详细信息

结构的动力学响应设计是复杂装备设计与制造过程中一个不可回避的问题。针对复杂舰载天线座结构的设计需求提出了考虑动力学响应的拓扑-自由尺寸协同优化设计方法。以加权频率最大化为目标函数,简谐激励下结构的应力幅值为约束,构建协同优化模型并推导目标函数以及约束函数的灵敏度信息。针对复杂天线座结构板壳实体混合模型,进行协同设计,由拓扑优化结果确定内部材料分布,自由尺寸优化结果确定壳体的大致厚度分布,并在考虑工艺性基础上进行精确尺寸设计。随后对优化模型进行重构并分析校核。采用协同优化方法能够有效减少设计过程中的反复迭代,提升设计效率。设计结果表明,该方法能够显著提升结构的固有频率,大幅降低最苛刻工况下结构最大应力、位移幅值,实现性能更为优异的天线座结构设计。

关键词：拓扑优化自由尺寸优化动力学响应加权频率天线座

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机枪冲击作用下的人体动力学响应研究

振动与冲击 2017年第9期36卷 195-200,260页

作者：张本军王瑞林郑立评李永建军械工程学院石家庄050003

机枪冲击作用下的人体响应是机枪人机工效的重要组成部分,需进行研究;利用人体运动学软件和ADAMS建立多刚体人体的机枪人枪系统模型;为得到验证所需数据,进行了射击时枪口点响应试验;通过对自动机和枪口点响应的校核,验证了模型的可信性... 详细信息

机枪冲击作用下的人体响应是机枪人机工效的重要组成部分,需进行研究;利用人体运动学软件和ADAMS建立多刚体人体的机枪人枪系统模型;为得到验证所需数据,进行了射击时枪口点响应试验;通过对自动机和枪口点响应的校核,验证了模型的可信性;通过对人枪接触位置和人体关节响应的分析,得到了一些列的结论,这些结论可以为机枪结构设计和改进提供指导,也可为人枪相互作用分析提供参考。所使用的建模方法和思路,则为其他武器进行人机相互作用分析提供了新途径。

关键词：机枪人枪系统多刚体动力学响应仿真

斜向撞击下Hybrid Ⅲ胸部的动力学响应与损伤评价

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汽车工程 2015年第8期37卷 886-891,924页

作者：赖兴华周青清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 清华大学苏州汽车研究院(相城) 苏州215000

基于经验证的Hybrid Ⅲ有限元模型,进行假人胸部水平面内斜角度碰撞的仿真,对比了其在不同角度(30°,45°和60°)、不同速度的撞击下的动力学响应和变形特性,分析了Hybrid Ⅲ胸部斜向受载的生物逼真度。结果表明,HybridⅢ胸部斜向动力... 详细信息

基于经验证的Hybrid Ⅲ有限元模型,进行假人胸部水平面内斜角度碰撞的仿真,对比了其在不同角度(30°,45°和60°)、不同速度的撞击下的动力学响应和变形特性,分析了Hybrid Ⅲ胸部斜向受载的生物逼真度。结果表明,HybridⅢ胸部斜向动力学响应不符合人体尸体响应要求,斜向载荷作用下假人胸部内置传感器的输出会显著低估了胸部可能遭受的伤害风险,容易得出错误的胸部损伤评估结论。

关键词：斜向撞击 Hybrid Ⅲ 胸部动力学响应损伤

青藏高原Moho界面起伏样式对通道流模型的动力学响应——基于数值模拟

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地球物理学报 2014年第9期57卷 2766-2776页

作者：皮娇龙滕吉文杨辉中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049

青藏高原的高精度人工源深部地震探测发现:壳一幔边界(Moho)并非是一物理学上的"刚性"界面,它不仅起伏变化强烈,极为凹凸不平,而且被一系列规模不一,产状各异的深大断裂所切割,故必然会导致复杂的地表和深部物质运移动力学响应的复杂化... 详细信息

青藏高原的高精度人工源深部地震探测发现:壳一幔边界(Moho)并非是一物理学上的"刚性"界面,它不仅起伏变化强烈,极为凹凸不平,而且被一系列规模不一,产状各异的深大断裂所切割,故必然会导致复杂的地表和深部物质运移动力学响应的复杂化.在常见的通道流模型中,一般均设定下地壳与上地幔之间为一平缓界面,在数值模拟工作中亦常简化为平滑的约束界面.为此,基于青藏高原实际资料提取的壳、幔介质平均速度模型,采用黏弹性数值模型讨论Moho界面起伏变换样式对通道流模型产生的响应.研究结果表明:(1)通道流效应的影响仅限于小区域内,当Moho面存在起伏样式变化时,确会对通道流产生影响,Moho界面的起伏增强了下地壳和岩石圈地幔的同步运动效应,但是其影响范围是有限的;(2)Moho界面起伏形态变化对地表和Moho界面水平位移产生的影响各异,在Moho界面发生错断的地方,呈现为地表水平位移开始发生明显加速减小的地方,即地表与深部介质水平位移解耦,模型深部动力学效应与地表的响应并非为局部性效应,而至少体现出区域性的响应.

关键词：通道流青藏高原 Moho面数值模拟动力学响应

汽车-自行车/摩托车碰撞事故中骑车人头腿部动力学响应对比研究

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振动与冲击 2018年第1期37卷 156-162页

作者：王兴华彭勇中南大学轨道交通安全教育部重点实验室交通运输工程学院长沙410075 中南大学高性能复合材料制造国家重点实验室长沙410006

为了研究不同碰撞条件下自行车骑行者与摩托车骑行者头部及腿部动力学响应的差异。首先,以车速(30 km/h、35 km/h、40 km/h、45 km/h和50 km/h)、车型(小轿车和越野车)和碰撞部位(两轮车前部、两轮车中部和两轮车后部)为试验变量,设计... 详细信息

为了研究不同碰撞条件下自行车骑行者与摩托车骑行者头部及腿部动力学响应的差异。首先,以车速(30 km/h、35 km/h、40 km/h、45 km/h和50 km/h)、车型(小轿车和越野车)和碰撞部位(两轮车前部、两轮车中部和两轮车后部)为试验变量,设计了60组自行车事故和摩托车事故仿真试验。然后,利用PC-Crash事故再现软件,对不同碰撞条件下汽车-自行车/摩托车侧面碰撞事故进行了仿真研究,并在此基础上分析了侧面碰撞事故中自行车骑行者和摩托车骑行者的动态响应参数(如头部合成加速度、头部合成速度、头部碰撞速度和撞击侧小腿撞击力等)。结果表明:与小轿车碰撞时,自行车骑行者首先会在发动机罩上滑动,然后以臀部和发动机罩的接触部位为旋转中心向着风挡玻璃旋转,而摩托车骑行者则直接以大腿和发动机罩边缘的接触部位为旋转中心向着机盖尾部或风挡玻璃旋转。并且在相同的碰撞条件下,自行车骑行者更容易遭受严重的头部损伤,而摩托车骑行者的撞击侧小腿则需承受更大的撞击力。该研究结果可为制定合适的自行车骑行者和摩托车骑行者保护策略提供参考。

关键词：侧面碰撞事故自行车骑行者摩托车骑行者动力学响应

基于动力学响应分析的透平机械多转子轴系虚拟动平衡研究

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振动与冲击 2017年第18期36卷 8-12,28页

作者：宾光富周伟王维民李学军湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201 北京化工大学诊断与自愈工程研究中心北京100029

为解决透平机械多转子轴系动平衡需频繁多次启停机的问题,提出一种基于动力学响应分析的多转子轴系无试重虚拟动平衡方法。通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的有限元模型,分别在各转子平衡配重位置处施加虚拟不平衡激励,进行... 详细信息

为解决透平机械多转子轴系动平衡需频繁多次启停机的问题,提出一种基于动力学响应分析的多转子轴系无试重虚拟动平衡方法。通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的有限元模型,分别在各转子平衡配重位置处施加虚拟不平衡激励,进行动力学稳态不平衡响应分析,得到轴系平衡转速下各振动测点处的振动响应值,从而避免需多次启机试重来获取轴系转子配重位置处的加重影响系数,结合实测的轴系不平衡振动基频值,通过矢量计算获得轴系各转子所需的平衡配重。采用搭建的四跨五支承透平机械轴系转子模拟试验台,应用该方法开展1 200 r/min低平衡转速下无试重虚拟动平衡试验,结果表明一次配重平均降幅高达55%,不仅减少了启停机次数,而且可降低因试重不当、测试误差所导致平衡失败概率;该方法还可推广应用到柔性转子轴系的现场动平衡。

关键词：多转子轴系动力学响应加重影响系数无试重虚拟动平衡

自行车座椅高度对事故中骑车人动力学响应的影响

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机械工程学报 2018年第21期54卷 81-89页

作者：胡林程启寅黄晶陈强长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室中国汽车技术研究中心

通过PC-Crash软件建立自行车、骑车人和汽车模型,并进行事故仿真试验。引入自行车的座高参数对骑车人损伤进行研究,可以进一步深入的分析骑车人损伤情况。通过分析典型碰撞事故中自行车座椅高度参数对骑车人头部和下肢损伤的影响,同时... 详细信息

通过PC-Crash软件建立自行车、骑车人和汽车模型,并进行事故仿真试验。引入自行车的座高参数对骑车人损伤进行研究,可以进一步深入的分析骑车人损伤情况。通过分析典型碰撞事故中自行车座椅高度参数对骑车人头部和下肢损伤的影响,同时建立了相应的数学模型,并通过真实事故案例验证了模型的可靠性。仿真试验的结果表明,当汽车车头中部与自行车发生碰撞,且座高较低时,骑车人头部碰撞位置主要集中在引擎盖中上部;随着座椅高度的增加,头部碰撞位置逐渐上移到靠近挡风玻璃上边框的位置;受车型影响,自行车座椅高度参数对骑车人造成的影响具有不同特点;在各个碰撞角度下,不同自行车座高所对应的骑车人动力学响应有所差异;骑车人头部损伤风险和下肢骨折风险与自行车座高具有相关性。

关键词：汽车-自行车事故重建动力学响应自行车座椅高度 PC-Crash