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采用数值模拟方法对隔震沟隔震效应的研究

兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 293-299页

作者：耿民刘玺李植伟王俊杰刘峰军事科学院国防工程研究院北京100036

在实验室内进行爆炸实验产生的地震动会对实验室自身和周边建筑产生不利影响,为确保实验室建筑的稳定与安全,需要在爆源周围修建环状隔震沟。使用LS-DYNA软件对爆炸坑中装药爆炸产生的爆炸地震波分别在有、无隔震沟条件下的传播过程进... 详细信息

在实验室内进行爆炸实验产生的地震动会对实验室自身和周边建筑产生不利影响,为确保实验室建筑的稳定与安全,需要在爆源周围修建环状隔震沟。使用LS-DYNA软件对爆炸坑中装药爆炸产生的爆炸地震波分别在有、无隔震沟条件下的传播过程进行了数值模拟研究。通过改变装药量、隔震沟深度、宽度、隔震沟内填充材料类型以及实验坑内回填土类型等参数,探究不同参数对隔震沟隔震效应的影响,并计算出相应隔震率,为爆炸实验室及类似工程的隔震消能设计提供参考。

关键词：隔震沟隔震率数值模拟 LS-DYNA

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金字塔点阵单元力学性能多目标优化

机械科学与技术 2024年第5期43卷 882-890页

作者：张坤李建卢福聪广西大学土木建筑工程学院南宁530004 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

本文以金字塔点阵单元的平压与剪切比极限承载力作为优化目标,基于遗传算法(GA)和响应面法(RSM)对结构参数进行多目标优化,并对优化结果进行有限元和试验验证。研究结果表明:基于遗传算法预测的优化结构与一般结构相比,其平压与剪切比... 详细信息

本文以金字塔点阵单元的平压与剪切比极限承载力作为优化目标,基于遗传算法(GA)和响应面法(RSM)对结构参数进行多目标优化,并对优化结果进行有限元和试验验证。研究结果表明:基于遗传算法预测的优化结构与一般结构相比,其平压与剪切比极限承载力预测结果分别提高了30.1%和91.6%;在优化结果验证方面,通过有限元分析得到的优化结构平压和剪切比极限承载力分别提高了39.7%和90.5%;通过试验获得最优结构的平压比极限承载力较一般结构提高了44%。有限元分析和试验均验证了本文优化方法的有效性,可将其推广应用于点阵结构的优化设计。

关键词：金字塔点阵单元力学性能遗传算法多目标优化

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扰流板参数对坑道爆炸冲击波衰减效率的影响

兵器装备工程学报 2024年第7期45卷 192-199页

作者：王建帅樊成飞军事科学院国防工程研究院北京100850

为研究扰流板对坑道内爆炸冲击波的超压传播影响规律,对坑道内爆炸冲击波传播过程进行了理论分析和数值模拟。模拟涵盖了扰流板不同数量、间距、尺寸、迎波角、以及布置方式参数,通过对比超压理论计算结果和仿真结果,验证了计算方法的... 详细信息

为研究扰流板对坑道内爆炸冲击波的超压传播影响规律,对坑道内爆炸冲击波传播过程进行了理论分析和数值模拟。模拟涵盖了扰流板不同数量、间距、尺寸、迎波角、以及布置方式参数,通过对比超压理论计算结果和仿真结果,验证了计算方法的可行性。坑道内扰流板数量对冲击波衰减的影响最大,可将爆炸冲击波的衰减效率提升35.8%;扰流板间距对爆炸冲击波衰减效率的提升仅次于扰流板数量,在进行扰流板布置时,优先考虑数量和间距的配合;在进行扰流板冲击波试验时,尽可能减小前方扰流板尺寸,加大后方扰流板尺寸,减轻爆炸冲击波对扰流板自身的毁伤,延长爆炸冲击波超压峰值到来的时间;迎波角为70°时,相对布设优于交错布设;迎波角为75°时,交错布设优于相对布设。

关键词：扰流板坑道爆炸冲击波冲击波衰减数值仿真

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鄱阳湖沉积物中多环芳烃的时空分布及源解析

环境科学 2024年第3期45卷 1492-1501页

作者：马妍孙晨毕笳乐张波涛刘艳邵鹏刘统王圣瑞钟文军中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 北京师范大学水科学研究院北京100875 北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心) 北京100094 江西省林业科学院湿地生态资源研究中心南昌330032

对鄱阳湖沉积物中16种多环芳烃(PAHs)含量、时空分布及影响因素进行了研究,并对湖体不同区域的PAHs进行定量源解析.PAHs在沉积物中广泛存在,所有点位表层沉积物中ω(∑_(16)PAHs)范围为203~2 318μg·kg^(-1),其中湖体表层沉积物中PAHs... 详细信息

对鄱阳湖沉积物中16种多环芳烃(PAHs)含量、时空分布及影响因素进行了研究,并对湖体不同区域的PAHs进行定量源解析.PAHs在沉积物中广泛存在,所有点位表层沉积物中ω(∑_(16)PAHs)范围为203~2 318μg·kg^(-1),其中湖体表层沉积物中PAHs含量高于入湖河流表层沉积物中PAHs含量.鄱阳湖PAHs环数比例大小依次排列为:4环>5环>6环>3环>2环,4环PAHs组成占主导地位,其含量占∑_(16)PAHs的比例高达86.11%.2~3环以及部分4环PAHs包括Flua和Pyr更容易受到SOM的影响,4~6环PAHs更容易受到ORP及重金属等环境因子的影响.在空间分布上,∑_(16)PAHs的较高含量位于湖体邻近都昌县与鄱阳县区域,此区域地形相对封闭,与周围区域水流交换量小,不利于污染物的迁移、转化及降解.在时间分布上,PAHs含量水平的变化与江西省GDP的发展呈现出高度一致性,经济发展和人类活动影响可能是导致PAHs含量水平不断增加的主要原因.鄱阳湖表层沉积物PAHs的主要来源包括石油污染及石油、煤炭和生物质燃烧源,不同区域PAHs来源存在一定的空间差异.本研究可为鄱阳湖表层沉积物中PAHs污染情况提供参考,对鄱阳湖生态环境保护和治理具有重要意义.

关键词：鄱阳湖沉积物多环芳烃(PAHs) 时空分布源解析

茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质及界面蛋白胆盐置换的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 26-32页

作者：葛鸽林立郑家宝孙为正北京市食品检验研究院(北京市食品安全监控和风险评估中心) 北京100094 华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

通过添加不同含量的茶多酚提取物修饰大豆分离蛋白制备水包油乳液,考察大豆分离蛋白乳液的界面张力、蛋白吸附比例、乳液粒径以及Zeta电位等性质变化,探究茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质和界面蛋白置换的影响。实验结果表明:添加茶多酚后... 详细信息

通过添加不同含量的茶多酚提取物修饰大豆分离蛋白制备水包油乳液,考察大豆分离蛋白乳液的界面张力、蛋白吸附比例、乳液粒径以及Zeta电位等性质变化,探究茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质和界面蛋白置换的影响。实验结果表明:添加茶多酚后,大豆分离蛋白的界面张力升高;大豆分离蛋白溶液(1%,质量分数)按照9∶1(质量比)与大豆油混合后,经过高速剪切和超声制备成水包油乳液,添加茶多酚制备的乳液稳定性提高,与空白对照组相比,当茶多酚添加量为0.04%时,乳液平均粒径从1.702μm显著下降至1.203μm(P研究脂质代谢和食品精准设计具有指导作用。

关键词：茶多酚大豆分离蛋白乳液胆盐置换电位

预制混凝土夹心保温墙体GFRP连接件抗剪性能研究

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北京建筑大学学报 2024年第3期40卷 94-101页

作者：曲秀姝李中杰孙岩波北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039

纤维增强材料连接件因导热系数低、耐久性好等特点,在建筑外墙中具有广阔的工程应用前景。然而,纤维增强材料连接件抗剪性能较差,有必要开展采用纤维增强材料连接件的墙板抗剪性能研究。利用Abaqus有限元软件,选择合理的混凝土和连接件... 详细信息

纤维增强材料连接件因导热系数低、耐久性好等特点,在建筑外墙中具有广阔的工程应用前景。然而,纤维增强材料连接件抗剪性能较差,有必要开展采用纤维增强材料连接件的墙板抗剪性能研究。利用Abaqus有限元软件,选择合理的混凝土和连接件本构模型,建立4种不同类型连接件的数值模型。通过与试验结果进行对比,证明所建模型的有效性。随后探讨混凝土等级、连接件数量、连接件布置方式对夹心保温墙板抗剪承载力的影响。研究结果表明,提高混凝土等级能够提高部分夹心保温墙板在破坏阶段的承载力,但提升能力十分有限;连接件水平布置比垂直布置的墙板承载力略高;对于使用棒状及类似形状连接件的夹心保温墙板,增加连接件数量是最直接提高抗剪能力的方式。最后,分析了夹心保温墙板不同的失效模式及其计算方法。

关键词：夹心保温墙板 GFRP连接件有限元模拟抗剪承载力混凝土破坏承载力

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石英砂岩三轴剪切力学特性及裂隙面形态特征

工程科学与技术 2024年第4期56卷 161-172页

作者：林志南冯世宏王家全张强龙海锋广西科技大学土木与建筑工程学院广西柳州545006 广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心广西柳州545006 中国水利水电科学研究院北京100038

为研究3维压剪应力状态下岩质边坡中完整岩石的剪切损伤破坏特征,采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,对成分简单、结构均质及饱和完整的细粒石英砂岩进行16组不同围压的三轴剪切试验,获得相应的三轴剪切应力-应变曲线和含有... 详细信息

为研究3维压剪应力状态下岩质边坡中完整岩石的剪切损伤破坏特征,采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,对成分简单、结构均质及饱和完整的细粒石英砂岩进行16组不同围压的三轴剪切试验,获得相应的三轴剪切应力-应变曲线和含有原岩屑碎片的剪切破坏裂隙面,分析三轴剪切应力作用下石英砂岩的非线性强度变化特征,探究石英砂岩的三轴剪切破坏模式和裂隙结构面形态粗糙特征。基于德洛内(delaunay)点云离散算法重构石英砂岩破坏裂隙结构面,分析剪切破坏结构面的潜在接触部分随着表面有效倾角门槛值的变化特征。结果表明:1)随着围压逐渐增大,石英砂岩的三轴剪切破坏模式先由脆性破坏转变为塑性破坏,再逐渐转变为塑形流动破坏;2)石英砂岩的三轴剪切强度随着围压的递增呈现出明显的非线性变化特征,可用幂函数描述,并采用摩尔-库仑准则(Mohr-Coulomb)对石英砂岩的三轴剪切强度进行分段线性拟合,可知随着围压的增大,黏聚力逐渐增大,内摩擦角逐渐减小;3)剪切破坏裂隙面3维粗糙特征可用传统的Grasselli模型评估,其非线θ_(max)^(*)性拟合参数和粗糙度参数c能充分描述三轴剪切破坏裂隙的粗糙度特征。研究成果对岩石在复杂应力状态下的三轴剪切强度评价、岩石工程中边坡的稳定性分析和支护设计方案优化具有重要意义。

关键词：岩石力学三轴剪切试验破坏模式非线性剪切强度裂隙面形态特征

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面对称运载火箭优势面滚转迎风技术

国防科技大学学报 2024年第3期46卷 88-97页

作者：赵永志张普卓杜昊昱唐攀王紫扬中国运载火箭技术研究院北京宇航系统工程研究所北京100076 余梦伦智能火箭创新实验室北京100076

针对面对称运载火箭飞行中俯仰、偏航通道控制力不匹配问题,提出通过姿态滚转控制调整迎风面以减小最大飞行摆角的控制技术,称为滚转迎风(bank-to-wind,BTW)技术。重点研究了BTW控制的离线法,推导了BTW控制滚动程序角理论值的解析解,证... 详细信息

针对面对称运载火箭飞行中俯仰、偏航通道控制力不匹配问题,提出通过姿态滚转控制调整迎风面以减小最大飞行摆角的控制技术,称为滚转迎风(bank-to-wind,BTW)技术。重点研究了BTW控制的离线法,推导了BTW控制滚动程序角理论值的解析解,证明了该理论值的偏差与飞行姿态偏差是同阶小量。提出带权重的傅里叶级数拟合算法,对滚动程序角进行修正,以符合工程应用的可行性。开展六自由度飞行动力学仿真,分析BTW控制对控制力、飞行气动载荷和滚动程序角跟踪品质的影响,验证BTW控制的有效性。比对不同拟合基频的仿真结果得出结论:拟合频率过高将影响控制品质,从工程应用角度看滚动程序角的“光滑性”比“拟合性”更重要。

关键词：面对称运载火箭迎风滚转风干扰控制力

智能网联环境下CAV混行车流集聚策略及分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 118-125页

作者：梁军李燕青王文飒于滨江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

针对目前的交叉口控制方法无法适应于网联人工驾驶车辆(CHV)与网联自动驾驶车辆(CAV)的混行而导致冲突增多、效率下降的问题,提出了一种适用于主干路交叉口的基于多智能体系统(MAS)的CAV混行车流集聚控制模型(MTF-ACM).构建基于V2V(车对... 详细信息

针对目前的交叉口控制方法无法适应于网联人工驾驶车辆(CHV)与网联自动驾驶车辆(CAV)的混行而导致冲突增多、效率下降的问题,提出了一种适用于主干路交叉口的基于多智能体系统(MAS)的CAV混行车流集聚控制模型(MTF-ACM).构建基于V2V(车对车)技术的混行车流集聚策略,以降低混行车流的随机性.设计虚拟动态预信号,通过时空同步机制对集聚车队进行速度诱导.根据主预信号协同配时策略,使集聚车队以最大可能不停车通过交叉口.研究结果表明:当CAV的市场渗透率(MPR)为60%时MTF-ACM取得通行能力的最佳效益;当交通流量临近饱和状态时,相较于无ACM和CAV-ACM,MTF-ACM平均延误时间和停车次数分别降低30%和50%以上,燃油消耗和CO_(2)排放分别减少20.59%和22.21%.

关键词：混行车流集聚控制模型动态预信号速度诱导协同配时不停车通过交叉口主干路交叉口