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考虑环境温度效应的隔震橡胶支座力学性能试验

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 91-103页

作者：庞辉姜涛戴君武杨永强柏文地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080 北华大学土木与交通学院吉林吉林132013

为研究环境温度对隔震橡胶支座力学特性的影响,利用高速压剪试验设备针对直径700 mm的隔震橡胶支座(LRB700以及LNR700)开展一系列不同温度(-20、0、23℃)、不同频率(0.2、0.25、0.3 Hz)以及不同剪应变(50%、100%、250%)的压剪试验。鉴... 详细信息

为研究环境温度对隔震橡胶支座力学特性的影响,利用高速压剪试验设备针对直径700 mm的隔震橡胶支座(LRB700以及LNR700)开展一系列不同温度(-20、0、23℃)、不同频率(0.2、0.25、0.3 Hz)以及不同剪应变(50%、100%、250%)的压剪试验。鉴于高速高压(15 MPa的竖向压应力)试验设备本身会产生较大的惯性力以及摩擦力,分别提供相应的修正方案以便准确获得支座的力学性能指标。结果表明:随着加载圈数的增加,LRB700内部铅芯的温度变化较为明显,并呈现关于高度的对称性,而LNR700内壁温度变化很小;LRB700及LNR700的相关力学性能指标(如水平屈服剪力、屈服后水平刚度以及水平等效刚度)随环境温度的降低都表现出不同程度的上升趋势,其中,LRB700水平屈服剪力上升15%~32%,LRB700屈服后水平刚度上升7%~16%,LRB700与LNR700水平等效刚度分别上升12%~23%、5%~16%。基于上述结果并结合相关规范针对LRB700以及LNR700提出考虑环境温度效应的力学性能调整系数。

关键词：隔震橡胶支座考虑环境温度修正方案性能指标性能调整系数

可延展压电薄膜基底结构界面脱粘的预测与调控

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工程力学 2024年第4期41卷 247-256页

作者：周煜棠王博张博涵毕皓皓黄永安王烁道西北工业大学工程力学系西安710072 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074 俄克拉荷马州立大学机械与宇航工程学院美国俄克拉荷马74078

调控薄膜基底结构的表面不稳定性已被成功应用于制备可延展的新型电子设备中。然而,该类电子器件在工作中需要承受外部载荷作用,致使薄膜-基底结构界面处残余应力集中,容易诱发薄膜电子器件与基底脱粘与分层。该文将从理论分析和数值仿... 详细信息

调控薄膜基底结构的表面不稳定性已被成功应用于制备可延展的新型电子设备中。然而,该类电子器件在工作中需要承受外部载荷作用,致使薄膜-基底结构界面处残余应力集中,容易诱发薄膜电子器件与基底脱粘与分层。该文将从理论分析和数值仿真角度,研究压电薄膜在柔性基底表面上的失稳特性。由于压电薄膜变形具有大位移小应变的特点,该文基于非线性Euler-Bernoulli梁理论与能量最小化原理,建立压电薄膜基底结构无屈曲、褶皱、局部屈曲及全脱层屈曲模式的理论分析模型;从能量角度定量分析了薄膜-基底结构4种模式相互演变的临界条件;通过数值仿真,验证了该文解析结的有效性,定量、定性的讨论了薄膜基底结构的材料、几何参数对4种模式演变的影响。研究结果表明:改变基底弹性模量、预应变、物理场强度和界面粘附系数能够调控压电薄膜基底结构的屈曲模式;通过调控温度变化量和电压的方式,能够实现对压电薄膜基底结构的失稳特性精细化调控。该文的研究结果将为提升薄膜基底型的电子器件的稳定性及优化设计提供理论支持。

关键词：压电薄膜-柔性基底结构脱粘分层表面失稳临界应变

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有机液体储氢载体催化脱氢技术研究进展

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第6期57卷 557-574页

作者：潘伦韩泽昊闫晓高睿杰张香文邹吉军天津大学化工学院天津300072

绿氢(可再生能源制氢)的开发及利用是推动能源绿色转型和实现“双碳”目标的重点发展方向之一.然而,大规模绿氢的安全储运技术仍需进一步完善.以环烷烃/芳烃为主的有机液体储氢载体(LOHCs)体系因其高储氢密度、安全高效、运输方便等优... 详细信息

绿氢(可再生能源制氢)的开发及利用是推动能源绿色转型和实现“双碳”目标的重点发展方向之一.然而,大规模绿氢的安全储运技术仍需进一步完善.以环烷烃/芳烃为主的有机液体储氢载体(LOHCs)体系因其高储氢密度、安全高效、运输方便等优势成为绿氢长距离大规模输送的关键技术.相比于工艺成熟的芳烃加氢技术,富氢LOHCs(环烷烃)脱氢技术开发的难度较大,是近年来研究的热点.本文系统综述了环己烷(CH)、甲基环己烷(MCH)、十氢萘(DHN)和全氢二苄基甲苯(H18-DBT)4类典型富氢LOHCs脱氢技术的研究进展.基于目前的研究结果,阐述了单环烷烃(CH、MCH)和多环烷烃(DHN、H18-DBT)的脱氢反应路径和机理,重点从活性组分和载体两方面总结了脱氢催化剂的设计思路、构效关系和研究进展,详细分析了基于不同模型的富氢LOHCs脱氢动力学,探讨了4类典型脱氢反应装置的优缺点.总体来讲,环烷烃作为LOHCs距离工业化应用还有一段距离,继续完善环烷烃脱氢动力学和脱氢机理、提高Pt系催化剂的催化活性和稳定性、开发具有实际应用意义的非贵金属催化剂以及优化反应器结构成为未来环烷烃脱氢技术研究需要聚焦的难点.

关键词：有机液体储氢载体环烷烃催化脱氢脱氢催化剂反应动力学

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壁湍流等动量区空间分布的实验研究

实验流体力学 2024年第4期38卷 21-28页

作者：程肖岐范子椰唐湛棋白建侠姜楠天津大学机械工程学院天津300354 天津市现代工程力学重点实验室天津300354 天津仁爱学院数学教学部天津301636

为深入探索湍流边界层等动量区的空间分布特性,使用大视场粒子图像测速仪在水洞中测量了平板湍流边界层流向–法向(x–y)平面内的速度矢量场。通过计算流向速度的概率密度函数,得到不同时刻和空间位置的等动量区分布,分析不同数量的等... 详细信息

为深入探索湍流边界层等动量区的空间分布特性,使用大视场粒子图像测速仪在水洞中测量了平板湍流边界层流向–法向(x–y)平面内的速度矢量场。通过计算流向速度的概率密度函数,得到不同时刻和空间位置的等动量区分布,分析不同数量的等动量区沿流向的持续距离及出现频率。不同等动量区数量下,其对应的流向持续距离和流向间隔具有显著差异。当等动量区数量与其平均值相近时,等动量区在流向的持续距离较长,且流向间隔较小、出现频率较大;当等动量区数量与其平均值相差较大,其对应的流向持续距离较短,且流向间隔较大、出现频率较低。

关键词：等动量区湍流边界层粒子图像测速相干结构空间分布

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舰载航空飞行器气动技术发展趋势研究

战术导弹技术 2024年第05期 30-39页

作者：刘晓波陈涛孙杭义钟萍何思利石建军周蜜中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所西南科技大学土木工程与建筑学院工程力学系

针对舰载航空飞行器的应用背景和发展现状，综述了舰载航空飞行器的主要类型及其存在的特殊空气动力学问题，研究了美国在解决舰载航空飞行器空气动力学问题方面的方法，阐述了利用数值仿真、地面试验、飞行试验三种研究手段所开展的具... 详细信息

针对舰载航空飞行器的应用背景和发展现状，综述了舰载航空飞行器的主要类型及其存在的特殊空气动力学问题，研究了美国在解决舰载航空飞行器空气动力学问题方面的方法，阐述了利用数值仿真、地面试验、飞行试验三种研究手段所开展的具体研究工作和获得的研究成果，展望了舰载航空飞行器气动技术的未来发展趋势，主要包括在气动布局技术上将重点发展高升力构型和无尾飞翼构型，在流动控制技术上将综合考虑主动流动控制技术与被动流动控制技术的结合，在地面试验技术上将结合无人机的试验需求发展多空间维度的试验技术，在飞行控制技术上将根据悬停能力、高速飞行、自主着舰、编队飞行等任务需求发展多项新型飞行控制技术。

关键词：舰载航空飞行器空气动力技术数值仿真地面试验飞行试验气动布局流动控制

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液滴结冰研究中的光学测量方法

力学学报 2024年

作者：曾昊王峰孙超清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室燃烧能源中心新基石科学实验室清华大学航天航空学院工程力学系

液滴结冰过程广泛存在于日常生活与技术应用当中，理解液滴结冰过程对航空安全、风力发电、极地海洋装备设计等领域具有重要意义.光学测量方法为研究液滴结冰过程提供了重要的非接触式测量手段.本文旨在总结并评估液滴结冰研究中常用的... 详细信息

液滴结冰过程广泛存在于日常生活与技术应用当中，理解液滴结冰过程对航空安全、风力发电、极地海洋装备设计等领域具有重要意义.光学测量方法为研究液滴结冰过程提供了重要的非接触式测量手段.本文旨在总结并评估液滴结冰研究中常用的光学测量方法，为液滴结冰实验中光学测量手段的运用提供全面的视角和深入的剖析.本文从液滴结冰过程中涉及到的关键物理过程与机理出发，首先概述液滴结冰过程中的关键物理过程和机理，随后分类介绍液滴结冰研究中常用的光学测量方法，包括传统的光学显微观察、高速摄影技术、非相干光学方法、激光探测技术以及近年发展的先进光学技术，介绍基本原理，展示应用案例，分析各自优缺点。本文指出，光学测量方法在可视化液滴结冰过程的微观细节、动力学和物理机制等方面发挥了重要作用，但也面临一些挑战，如时空分辨率、测量精度、干扰抑制等.最后，本文从提高光学测量的分辨率、灵敏度、准确性、全面性以及机器学习对光学测量技术的助推作用等角度，展望了液滴结冰研究中光学测量方法的发展方向，以期光学测量方法为相关领域的科学研究和工程应用提供更加有力的支持.

关键词：多相流液滴结冰光学测量

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祝贺《工程力学》创刊四十周年

工程力学 2024年第10期41卷 I0005-I0005页

作者：徐世烺中国科学院《工程力学》

关键词：

压电/压磁复合楔形结构耦合场的奇异性研究:反平面问题

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应用数学和力学 2024年第10期45卷 1256-1267页

作者：王国林温建俊岳彦美刘金喜石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学工程力学系石家庄050043

研究了反平面变形状态下压电/压磁复合楔形结构耦合场的奇异性.应用复变函数理论和本征函数展开方法,推导了16种机械、电学和磁学组合边界条件下关于奇异性指数本征方程的显函表达式.基于得到的本征方程,通过数值算例表明了楔角、边界... 详细信息

研究了反平面变形状态下压电/压磁复合楔形结构耦合场的奇异性.应用复变函数理论和本征函数展开方法,推导了16种机械、电学和磁学组合边界条件下关于奇异性指数本征方程的显函表达式.基于得到的本征方程,通过数值算例表明了楔角、边界条件和材料组合类型对耦合场奇异性的影响,发现压电效应和压磁效应之间的相互作用导致压电/压磁复合楔磁电弹场的奇异性比压电复合楔电弹场的奇异性更加复杂.

关键词：压电材料压磁材料复合楔形结构反平面变形耦合场奇异性指数

超声疲劳狗骨平面试样设计与疲劳寿命实验研究

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固体力学学报 2024年第3期45卷 392-400页

作者：舒力力李岳刚徐乾罡张桢华中科技大学航空航天学院工程力学系武汉430074 华中科技大学工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

超声谐振技术是研究金属材料超高周长寿命疲劳性能的有效手段之一.超声疲劳试样通常需要独特的几何设计以满足共振的要求.常规疲劳试样如圆棒以及狗骨等不具备平面特征,在定量微观表征等方面存在困难.本文介绍了一种基于狗骨型拉压疲劳... 详细信息

超声谐振技术是研究金属材料超高周长寿命疲劳性能的有效手段之一.超声疲劳试样通常需要独特的几何设计以满足共振的要求.常规疲劳试样如圆棒以及狗骨等不具备平面特征,在定量微观表征等方面存在困难.本文介绍了一种基于狗骨型拉压疲劳试样的带平面超声拉伸疲劳试样及其设计方法、疲劳测试方法.与传统超声疲劳试样设计不同的是,本文的狗骨平面试样具备平面试验段,具有利于定量微观表征的特征.本文以GH4169镍基合金为例,开展狗骨平面疲劳试样设计.通过超声疲劳试验结果表明,本文提出的基于理论解和数值方法的狗骨平面试件能在20 kHz产生共振,并且测得应力数据基本与现有材料S-N曲线相符.本文方法为超声疲劳试样设计与超高周疲劳的微观变形机制研究提供了新思路.

关键词：超高周疲劳超声振动狗骨平面试样