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装配式X形钢板活塞阻尼器受力性能试验及应用研究

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建筑结构学报 2024年第8期45卷 205-215页

作者：周方圆胡宇博叶昆吕云辉华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

为了克服传统弯曲型、剪切型金属阻尼器无法在肘节式等位移放大装置安装使用的现状,提出一种基于X形钢板屈服耗能的装配式活塞阻尼器(X-shaped piston metal damper,XPMD),其由一组平行的金属环片(X形钢板为主要耗能元件)、内部传动杆... 详细信息

为了克服传统弯曲型、剪切型金属阻尼器无法在肘节式等位移放大装置安装使用的现状,提出一种基于X形钢板屈服耗能的装配式活塞阻尼器(X-shaped piston metal damper,XPMD),其由一组平行的金属环片(X形钢板为主要耗能元件)、内部传动杆及外部套筒共同组成。具有耗能功效的金属环片通过高强螺栓与内部传动杆及外部套筒相互连接,具有较好的装配性及易于更换的特点。通过试验系统研究了X形钢板端头宽度、缩颈宽度、纵向长度及厚度等参数对XPMD阻尼器滞回性能的影响规律,同时提出了XPMD阻尼器的理论力学评估模型。以多层框架为例,对比分析了在地震作用下安装XPMD阻尼器前后其位移响应、层间剪力的变化特点,验证了XPMD阻尼器对框架结构的减震效果。研究结果表明:在循环荷载作用下XPMD阻尼器具有稳定的滞回性能,在较小变形下地震输入能量主要通过X形钢板弯曲变形实现能量耗散,在较大变形条件下X形钢板拉伸变形逐渐增大使得XPMD阻尼器等效刚度有所增加;安装XPMD阻尼器可明显降低框架结构在地震作用下的位移及层间剪力响应。

关键词：活塞阻尼器装配式 X形钢板消能减震滞回曲线

超大地震作用下基于直接设计法的基础隔震结构抗震性能分析——以2023年土耳其地震为例

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工程力学 2024年第S1期41卷 104-111页

作者：王昱翔叶昆张博宇华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

2023年2月6日土耳其发生了7.8级地震,其破坏力远超一般地震,造成了大量建筑物发生严重破坏甚至倒塌。通过对部分台站地震记录所进行的反应谱分析初步表明,该次土耳其地震的强度远远超出了目前中国抗震规范所规定的最高设防标准。因此,... 详细信息

2023年2月6日土耳其发生了7.8级地震,其破坏力远超一般地震,造成了大量建筑物发生严重破坏甚至倒塌。通过对部分台站地震记录所进行的反应谱分析初步表明,该次土耳其地震的强度远远超出了目前中国抗震规范所规定的最高设防标准。因此,基于中国规范设计的基础隔震结构在该次土耳其地震作用下能否保持良好的抗震性能亟待研究。基于以上分析,该文选取采用了铅芯橡胶隔震支座的6层、8层和10层基础隔震结构为研究对象,将各结构简化为集中质量的多自由度串联模型,并使用《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408-2021)提出的直接设计法进行了结构设计。以土耳其地震的部分台站记录作为输入激励,同时作为对比选择了22条规范9度罕遇等级的普通远场地震开展了广泛的参数研究。研究结果表明:基于中国抗震规范最高设防等级的基础隔震结构在规范9度罕遇地震作用下,结构的安全性和正常使用功能能够得到有效保证;在该次土耳其地震作用下,有相当部分情况的基础隔震结构会发生严重破坏甚至倒塌,结构变形和楼层加速度响应远超一般的常规地震;增大隔震系统周期能够有效降低上部结构变形、楼层加速度和隔震层变形;增大隔震系统屈重比虽然可以在一定程度上控制上部结构变形和隔震层变形,但是对于楼层加速度的控制是不利的。

关键词：基础隔震结构直接设计法巨震作用地震性能弹塑性分析

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水压泵柱塞密封性能实验装置的设计

中国机械工程 2024年第2期35卷 229-235页

作者：罗龙君贺小峰刘珣张洽璇黄贺文华中科技大学工程实践创新中心武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

为解决油水分离式柱塞泵的柱塞与缸套的密封可靠性及选型设计问题,研制了模拟水压柱塞泵实际运行工况的柱塞密封性能实验装置及其加载系统,并对实验装置进行了动平衡设计。在建立实验装置加载系统的仿真模型后,通过仿真对比确定了合理... 详细信息

为解决油水分离式柱塞泵的柱塞与缸套的密封可靠性及选型设计问题,研制了模拟水压柱塞泵实际运行工况的柱塞密封性能实验装置及其加载系统,并对实验装置进行了动平衡设计。在建立实验装置加载系统的仿真模型后,通过仿真对比确定了合理的加载方式。该实验装置的加载实验和稳定性实验表明,实验装置运行稳定可靠,且容积效率在合理范围内。

关键词：柱塞密封水压柱塞泵加载系统实验装置

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幂律流体顶盖驱动流中的颗粒运动

物理学报 2024年第14期73卷 145-154页

作者：杨晓峰刘姣单方柴振华施保昌华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074 南昌大学数学与计算机学院南昌330031

采用扩散界面格子Boltzmann模型研究了圆形颗粒在幂律流体方腔流中的运动,重点分析了初始位置、幂律指数、颗粒大小对圆形颗粒在幂律流体顶盖驱动流中的运动的影响.数值结果表明不同初始位置的圆形颗粒最终均能稳定在极限环上运动.不同... 详细信息

采用扩散界面格子Boltzmann模型研究了圆形颗粒在幂律流体方腔流中的运动,重点分析了初始位置、幂律指数、颗粒大小对圆形颗粒在幂律流体顶盖驱动流中的运动的影响.数值结果表明不同初始位置的圆形颗粒最终均能稳定在极限环上运动.不同幂律指数的幂律流体对圆形颗粒运动的极限环有明显影响,对于剪切增稠流体,颗粒的运动速度明显增大,极限环半径明显缩小;对于剪切稀化流体,左下角和右下角的次级涡收缩,极限环向方腔的右下角移动.圆形颗粒较小时,颗粒的运动速度较快,运动半径较大,运动轨迹更接近流体的流线;圆形颗粒较大时,受到边界的限制,极限环半径较小,运动速度较慢.此外,还讨论了颗粒对顶盖驱动流主涡涡心位置的影响,颗粒会将主涡涡心推向远离颗粒的方向.

关键词：格子Boltzmann 方法圆形颗粒幂律流体顶盖驱动流

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基于逆全极点滤波器的高频PWM噪声整形方法

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电工技术学报 2024年第10期39卷 3129-3140页

作者：陈福祥刘凯胡傲奇张昊赵烁曾理湛华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

高频开关功率放大器具有高功率、低纹波、高响应的优点,是高加速、高精度定位系统的核心部件。为了解决高频PWM中开关频率与占空比分辨率的矛盾,该文分析调制中噪声整形的基本原理,采用误差反馈结构提取PWM量化噪声进行数字整形,阐述噪... 详细信息

高频开关功率放大器具有高功率、低纹波、高响应的优点,是高加速、高精度定位系统的核心部件。为了解决高频PWM中开关频率与占空比分辨率的矛盾,该文分析调制中噪声整形的基本原理,采用误差反馈结构提取PWM量化噪声进行数字整形,阐述噪声整形滤波器设计约束条件。提出通过逆全极点无限脉冲响应(IIR)滤波器获得有限脉冲响应(FIR)噪声整形滤波器的简明设计方法,仿真及实验表明,该文提出的方法可利用低阶FIR整形滤波器获得平坦的通带和高整形衰减。在不足9位的PWM中,4阶的FIR噪声整形滤波器能够恢复调制信号在10 kHz频段内约40 dB的信噪比损失。

关键词：开关功率放大器高频 PWM 噪声整形全极点滤波器信噪比

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伪目标迭代生成的机器人误差补偿算法

中国机械工程 2024年第1期35卷 136-143页

作者：叶伯生金雄程黎晗邵柏岩李晓昆李思澳华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

针对机器人误差模型建立后的误差补偿问题,提出一种改进的伪目标迭代算法。该算法用每次迭代中生成新的伪目标来修正关节角,从而不断减小机器人实际误差。完善了伪目标迭代算法流程,提出了5种新的不同的伪目标生成方法,分析了各种方法... 详细信息

针对机器人误差模型建立后的误差补偿问题,提出一种改进的伪目标迭代算法。该算法用每次迭代中生成新的伪目标来修正关节角,从而不断减小机器人实际误差。完善了伪目标迭代算法流程,提出了5种新的不同的伪目标生成方法,分析了各种方法的特点和适用场景。结合多种伪目标生成方法提出了一种集成算法,进一步提高误差补偿精度。使用HSR-JR612机器人进行仿真实验,仿真结果表明,算法耗时在毫秒级别,补偿效果好,集成算法能进一步提高位姿补偿效果。最后使用UR10机器人与激光跟踪仪进行实验,实验结果表明,补偿后机器人末端位置误差可以减小到0.06 mm以内,姿态误差可以减小到0.025°以内。

关键词：机器人误差补偿定位精度伪目标

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软体技术在机器人化制造中的应用与展望

机器人 2024年第2期46卷 158-177页

作者：蒲萌浩徐富康柴治平夏志生丁汉吴志刚华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

当前,传统的制造方案已无法满足日益严苛的大型工件制造需求,机器人化制造方案成为解决问题的关键,但目前还存在诸多局限,例如:结构复杂、适形性低、容易对工件造成破坏、加工-检测一体化难等问题。针对上述问题,提出了将软体技术与机... 详细信息

当前,传统的制造方案已无法满足日益严苛的大型工件制造需求,机器人化制造方案成为解决问题的关键,但目前还存在诸多局限,例如:结构复杂、适形性低、容易对工件造成破坏、加工-检测一体化难等问题。针对上述问题,提出了将软体技术与机器人化制造系统融合的思路,在机器人化加工、检测和装配3个场景中引入软体变刚度技术、柔性传感技术和软体夹持器技术,赋予机器人化系统轻量化、顺应化、无损化、无感化、集成化等优点,为机器人化制造提供全新的解决方案。并且,针对机器人化制造未来的发展趋势,分析了软体技术巨大的应用潜力,进一步推动机器人化制造向着共融机器人方向深入发展。

关键词：制造软体技术机器人化制造共融机器人

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煤焦颗粒群异相反应特性的数值模拟研究

煤炭学报 2024年第4期49卷 2076-2085页

作者：张泽武乐笑宇李小姗邬凡罗聪张立麒华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

煤焦异相反应是煤粉燃烧区别于气体燃料燃烧或液体燃料燃烧的特征之一,其反应过程占整个煤粉燃烧时间约90%,对煤粉高效燃烧至关重要。通常情况下,煤粉颗粒以稠密相而非以稀疏相或单颗粒形式进入炉膛,颗粒间的相互作用会影响煤焦异相反应... 详细信息

煤焦异相反应是煤粉燃烧区别于气体燃料燃烧或液体燃料燃烧的特征之一,其反应过程占整个煤粉燃烧时间约90%,对煤粉高效燃烧至关重要。通常情况下,煤粉颗粒以稠密相而非以稀疏相或单颗粒形式进入炉膛,颗粒间的相互作用会影响煤焦异相反应,因此,深入开展煤焦颗粒群异相反应行为研究对于煤的高效利用十分必要。采用准稳态的数值模拟方法研究煤焦颗粒群的异相反应行为,对比分析了煤焦单颗粒和煤焦颗粒群的反应特性,相比于煤焦单颗粒,煤焦颗粒群燃烧峰值温度升高约300 K,颗粒表面温度降低约100 K,碳消耗速率降低56%~65%,说明颗粒间作用影响了煤焦颗粒的燃烧反应进程。对3种典型分散形式下煤焦颗粒群燃烧反应特性进行研究,随着颗粒间距的增加,各分散形式的煤焦氧化反应占比增加0.22%~2.20%,碳消耗速率随之增大9.8%~26.1%,较大颗粒间距有利于O_(2)分子在颗粒间的扩散,促进了氧化反应以及煤焦消耗。探究了不同反应气氛下煤焦颗粒群的燃烧反应特性,相比于空气气氛,高CO_(2)和H_(2)O气氛下燃烧群峰值温度增加4%~30%,颗粒表面温度升高0.5%~3.7%,其中30%O_(2)/70%H_(2)O工况的碳消耗速率最大,较空气气氛高80%。综合对比,各颗粒间作用、颗粒间距和反应气氛工况下3种颗粒群分散形式的煤焦燃烧碳消耗速率依次为:形式C>形式B>形式A(形式A:颗粒群呈正方形分散;形式B:颗粒群呈正菱形分散;形式C:颗粒群呈正三角形分散),因此颗粒与气流之间的扰乱作用对煤焦的消耗产生不可忽视的影响。

关键词：异相反应煤焦颗粒群燃烧颗粒温度碳消耗速率

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音声可视化的媒介逻辑、演进线路和未来趋势

当代传播 2024年第2期 95-100页

作者：陈功张艳茹湖南科技大学人文学院

信息传播通常沿着两条路径发展:听觉化和视觉化。所谓听觉化即信息以音声方式传播,而视觉化则指信息以视觉符号方式传播。信息呈现遵循着表意型音声化或再现型可视化的媒介逻辑,而根据媒介逻辑,音声可视化大致经历了四个阶段:图文仿真... 详细信息

信息传播通常沿着两条路径发展:听觉化和视觉化。所谓听觉化即信息以音声方式传播,而视觉化则指信息以视觉符号方式传播。信息呈现遵循着表意型音声化或再现型可视化的媒介逻辑,而根据媒介逻辑,音声可视化大致经历了四个阶段:图文仿真存有符号化阶段、电子拟真存有拟声化阶段、原生存有拟像化阶段和场景再造智能化阶段。目前,虚拟技术的成熟、元宇宙技术的兴起,使场景再造的音声智能可视化已然到来。

关键词：信息传播音声可视化媒介逻辑演进线路元宇宙未来趋势