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钢管混凝土柱-钢连梁耗能墙设计方法及抗震性能试验

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 24-37页

作者：兰炳稷何浩祥陈易飞吴山程时涛北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124

针对多高层钢框架结构中的钢筋混凝土抗侧力墙体在地震作用下损伤集中、材料利用率低、延性及耗能效果均不理想的问题,提出一种钢管混凝土柱-钢连梁耗能墙,并优选出强柱弱梁型墙体与强梁弱柱型墙体两种墙体构造形式,推导了两类墙体的构... 详细信息

针对多高层钢框架结构中的钢筋混凝土抗侧力墙体在地震作用下损伤集中、材料利用率低、延性及耗能效果均不理想的问题,提出一种钢管混凝土柱-钢连梁耗能墙,并优选出强柱弱梁型墙体与强梁弱柱型墙体两种墙体构造形式,推导了两类墙体的构造条件与关键性能参数理论计算方法,通过试验与有限元模拟相结合的方式对比了两类墙体的抗震性能,同时对提出的设计和性能参数计算理论开展验证。研究结果表明:强柱弱梁型墙体可以实现分布式均匀耗能,其等效黏滞阻尼比系数峰值大于0.3,位移延性系数大于8,其抗震性能显著优于强梁弱柱型墙体的;所提出的墙体设计原则及关键性能参数计算方法具备良好的有效性和准确性。

关键词：耗能墙耗能机制拟静力试验设计方法有限元模拟

调控五配位Al^(3+)含量制备高性能低温Sabatier反应催化剂

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 483-492页

作者：陈志强蒋榕培刘梦然王青项锴孙海云方涛北京航天试验技术研究所航天绿色推进剂研究与应用北京市重点实验室北京100074 北京航天试验技术研究所航天液体推进剂研究中心北京100074

为了制备出高性能低温Sabatier反应Ru基催化剂,通过调控Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量(五配位Al^(3+)占Al物种的比例),实现对Ru基活性位点电子性质的调控。在此过程中,利用~(27)Al固体核磁共振(~(27)Al-NMR)检测Al_(2)O_(3)载... 详细信息

为了制备出高性能低温Sabatier反应Ru基催化剂,通过调控Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量(五配位Al^(3+)占Al物种的比例),实现对Ru基活性位点电子性质的调控。在此过程中,利用~(27)Al固体核磁共振(~(27)Al-NMR)检测Al_(2)O_(3)载体中五配位Al^(3+)的含量,借助X射线光电子能谱仪(XPS)和H_2程序升温还原(H_(2)-TPR)考察Ru基活性位点电子性质的调控效果,利用固定床反应器测试催化剂性能。结果表明,Al_(2)O_(3)载体中的五配位Al^(3+)可有效调控Ru基活性位点的电子性质,进而提升低温Sabatier反应Ru基催化剂性能。其中,以五配位Al^(3+)含量约为28.1%的Al_(2)O_(3)载体制备的Ru基催化剂,在低温区(<300℃)的CO_(2)转化率和CH_4选择性均可达90%以上。而且,在100 h的稳定性测试中,催化性能没有明显降低。

关键词：低温Sabatier反应 Ru基催化剂五配位Al^(3+) 电子性质调控催化性能提升

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表面涂覆提升氧化铝材料的冲压机械强度

材料工程 2024年第3期52卷 176-181页

作者：陈志强罗玉宏梁竞华刘梦然王青董啸天北京航天试验技术研究所航天绿色推进剂研究与应用北京市重点实验室北京100074 北京航天试验技术研究所航天液体推进剂研究中心北京100074

为了有效提升氧化铝材料的冲压机械强度,通过表面涂覆的方式对该材料的孔道结构进行改性。利用DL-3型强度测试仪测试发现,表面涂覆氯化铝的氧化铝样品在100~1100℃的温度范围内焙烧后,冲压机械强度从35 MPa提升至51 MPa,表面涂覆铝基络... 详细信息

为了有效提升氧化铝材料的冲压机械强度,通过表面涂覆的方式对该材料的孔道结构进行改性。利用DL-3型强度测试仪测试发现,表面涂覆氯化铝的氧化铝样品在100~1100℃的温度范围内焙烧后,冲压机械强度从35 MPa提升至51 MPa,表面涂覆铝基络合的氧化铝样品在相同条件下,冲压机械强度从21 MPa提升至46 MPa,相比较而言,无表面涂覆的氧化铝样品在相同条件下,冲压机械强度从17 MPa提升至39 MPa。结合扫描电镜和X射线衍射等表征发现:氯化铝和铝基络合物的表面涂覆对氧化铝材料晶体类型影响较小,但是能够有效填充氧化铝材料的基体孔道,增加载体的密实程度,进而有效提升氧化铝材料的冲压机械强度。另外,相对于表面涂覆铝基络合物的氧化铝样品,表面涂覆氯化铝的氧化铝材料经过高温焙烧后比表面积更大、孔径更小、孔径分布也更为集中。更为重要的是:表面涂覆氯化铝的氧化铝样品,经过高温焙烧后表面会形成利于稳定活性金属的粗糙形貌。

关键词：氧化铝冲压机械强度表面涂覆氯化铝

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附加阻尼网的斜底式TLD减震控制理论与试验研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 72-85页

作者：孙澔鼎何浩祥程扬曹青北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124 中铁建设集团有限公司北京100040

为解决传统调谐液体阻尼器(tuned liquid damper,TLD)中有效阻尼偏小、用水量偏大等问题,提出一种附加阻尼网的斜底式水箱调谐液体阻尼器(damping net and sloped-bottom tuned liquid damper,DNS-TLD),将水箱底面倾斜的TLD与阻尼网有... 详细信息

为解决传统调谐液体阻尼器(tuned liquid damper,TLD)中有效阻尼偏小、用水量偏大等问题,提出一种附加阻尼网的斜底式水箱调谐液体阻尼器(damping net and sloped-bottom tuned liquid damper,DNS-TLD),将水箱底面倾斜的TLD与阻尼网有机结合,强化水箱内液体晃动,可提供更大附加阻尼比并降低用水量。建立了附加DNS-TLD结构的力学模型,阐述其减震机制,提出了一种简便估算DNS-TLD总等效阻尼比的方法。通过单层钢框架振动台试验,对比分析了附加DNS-TLD及其他不同类型TLD的减震性能。将试验结果与数值模拟结果进行比较,进一步验证减震规律以及各类TLD总等效阻尼比估算方法的准确性。在此基础上,对附加DNS-TLD的10层钢筋混凝土框架结构进行地震作用下的动力时程分析,验证DNS-TLD对实际结构减震控制的有效性。振动台试验与数值模拟结果均表明,DNS-TLD有效结合了斜底式水箱TLD与阻尼网的优点,表现出更优的阻尼性能,相比于其他类型的TLD,其减震效率更高,鲁棒性和工程适用性更强。

关键词：调谐液体阻尼器斜底式水箱阻尼网调谐减震附加阻尼比

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约束混凝土受压力学性能实测及修正本构模型

应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1170-1185页

作者：何浩祥王峥程时涛陈旺高翔北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室

现有的约束混凝土本构模型并非依据直接测试数据构建，需要验证和修正.为了精准量测约束混凝土内部应力，研发微型大量程土压力盒.利用嵌入在树脂杆内的应变计测量混凝土内部应变.将相关传感器预埋在钢筋混凝土棱柱体试件内部不同位置... 详细信息

现有的约束混凝土本构模型并非依据直接测试数据构建，需要验证和修正.为了精准量测约束混凝土内部应力，研发微型大量程土压力盒.利用嵌入在树脂杆内的应变计测量混凝土内部应变.将相关传感器预埋在钢筋混凝土棱柱体试件内部不同位置，最终完成轴压试验，获取约束混凝土真实的应力-应变数据.对约束混凝土中不同位置的应力-应变数据进行综合处理，得到等效应力-应变曲线，并据此对传统约束混凝土本构模型进行修正.通过对试件的有限元模拟分析初步验证修正约束混凝土本构模型的准确性.通过钢筋混凝土柱静力加载破坏试验数据及有限元模拟进一步验证修正本构模型和所采用测试技术的精准性.

关键词：约束混凝土应力-应变曲线本构模型应力测试轴压试验滞回曲线

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多级气体发生器弹射系统性能仿真及参数优化

兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 283-287页

作者：张娇蕊王永鹏吴薇梵王鹍北京航天试验技术研究所北京100074

针对多级气体发生器弹射系统,建立仿真模型预测驱动弹药发射的运动过程和容器内压强的变化趋势,完成模型验证。利用上述模型推广至多级气体发生器数量、启动时序对弹药速度、过载的影响研究,提出弹射系统参数优化方案。优化后的气体发... 详细信息

针对多级气体发生器弹射系统,建立仿真模型预测驱动弹药发射的运动过程和容器内压强的变化趋势,完成模型验证。利用上述模型推广至多级气体发生器数量、启动时序对弹药速度、过载的影响研究,提出弹射系统参数优化方案。优化后的气体发生器数量和点火时序方案可以满足设计指标要求。

关键词：多级气体发生器弹射系统模型预测参数优化

2195-T8铝锂合金疲劳多裂纹融合试验与仿真研究

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 350-358页

作者：庞闯刘德俊田干郭伟刘德博火箭军工程大学导弹工程学院西安710025 北京航天试验技术研究所北京100048 北京宇航系统工程研究所北京100076

铝锂合金作为航空航天广泛应用的合金材料,其疲劳断裂行为的研究对结构安全性评价具有重要意义。以第三代铝锂合金2195-T8为研究对象,通过恒幅拉-拉疲劳试验和有限元方法对2195-T8铝锂合金疲劳裂纹扩展行为进行试验与仿真研究。基于断... 详细信息

铝锂合金作为航空航天广泛应用的合金材料,其疲劳断裂行为的研究对结构安全性评价具有重要意义。以第三代铝锂合金2195-T8为研究对象,通过恒幅拉-拉疲劳试验和有限元方法对2195-T8铝锂合金疲劳裂纹扩展行为进行试验与仿真研究。基于断面显微测量与观察,在仿真模型中引入多个初始裂纹,模拟多裂纹的融合扩展过程,获得多裂纹独自扩展、交融时扩展和融合后扩展的规律。结果表明:裂纹融合前,在疲劳循环载荷作用下,裂纹尖端应力强度因子总体上不断增大,塑性区域体积增加区域平缓;当裂纹相互融合时,裂纹面处应力强度因子瞬时增大,远高于其余裂尖数值大小;随着裂纹进一步融合,尖端应力强度因子数值趋于平稳;裂纹完全融合后,到达裂纹快速扩展阶段,塑性区域体积与扩展步数呈正比增加,扩展速率呈现先快后慢的规律,裂纹面交汇融合成新的椭圆形状裂纹面。

关键词：疲劳断裂铝锂合金裂纹融合有限元应力强度因子

地面装备电源变换系统高低压线缆串扰仿真研究

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强激光与粒子束 2024年第4期36卷 166-172页

作者：熊瑛李小健王彪张莹杜晓琳聂秀丽王天楠中国北方车辆研究所电磁兼容试验室北京100072

电源变换系统中功率器件如MOSFET和IGBT开关管的高速切换将产生高幅值和宽频段的电磁干扰,是电动车辆最为常见也无法避免的电磁干扰源。同时,互连线缆是机电设备传递信号和能量的载体,是实现设备功能不可或缺的组成部分,线缆的天线效应... 详细信息

电源变换系统中功率器件如MOSFET和IGBT开关管的高速切换将产生高幅值和宽频段的电磁干扰,是电动车辆最为常见也无法避免的电磁干扰源。同时,互连线缆是机电设备传递信号和能量的载体,是实现设备功能不可或缺的组成部分,线缆的天线效应使其成为设备产生电磁干扰的主要途径,是系统电磁兼容问题的主要根源之一。为了分析高压电源变换系统对低压控制系统的电磁耦合,以某典型地面装备电源变换系统IGBT开关管产生的脉冲宽度调制波(PWM波)作为电磁干扰源,以实装线缆作为分析对象,构建高低压线缆串扰模型,仿真分析不同线缆对地距离、线缆间距条件下单线、屏蔽线、双绞线等多类低压线缆的近端串扰电压,得出低压线缆的抗干扰性,为系统线缆的布线提供指导。

关键词：线缆电磁兼容电源变换系统线缆串扰共模干扰

近地小行星材料特性对激光烧蚀驱动效率的影响试验分析

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深空探测学报（中英文） 2024年第2期11卷 203-210页

作者：宋光明任思远龚自正张品亮陈川武强曹燕北京卫星环境工程研究所北京100094 可靠性与环境工程技术重点试验室北京100094

基于激光驱动效果和小行星材料特性密切相关的问题,针对脉冲激光对近地小行星物质的烧蚀驱动效率开展了试验研究,选用不同材质、孔隙率的类小行星试验样品,开展了冲量耦合规律测量试验。试验结果表明:在脉冲激光烧蚀的作用下,C型小行星... 详细信息

基于激光驱动效果和小行星材料特性密切相关的问题,针对脉冲激光对近地小行星物质的烧蚀驱动效率开展了试验研究,选用不同材质、孔隙率的类小行星试验样品,开展了冲量耦合规律测量试验。试验结果表明:在脉冲激光烧蚀的作用下,C型小行星比S型小行星具有更高的冲量耦合效率;随着小行星孔隙率的升高,冲量耦合效率降低,激光烧蚀驱动的效率下降。此外,还对激光烧蚀类小行星物质质量变化的规律进行试验,试验结果表明存在使得小行星质量烧蚀效率最佳的激光功率密度。对于需长期预警时间的威胁小行星,在烧蚀驱动偏转其轨道的同时,以最快的速率减少其质量,可进一步提升防御效率,实现防御的目的。

关键词：激光驱动烧蚀小行星孔隙率预警时间

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