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芯柱式3D打印混凝土墙轴心受压性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第7期45卷 31-42页

作者：蔡建国王敬淞杜彩霞范啸张骞冯健东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 东南大学国家预应力工程技术研究中心江苏南京211189 中铁建苏州设计研究院有限公司江苏苏州215000

芯柱可以提高普通砌体墙体的承载能力,为研究3D打印混凝土墙中应用芯柱的可行性,设计了3D打印混凝土配筋空心墙与现浇钢筋混凝土芯柱的组合墙,研究其截面形式(竖向肋、斜向肋和组合肋)和芯柱数量(两芯柱、三芯柱和五芯柱)对3D打印混凝... 详细信息

芯柱可以提高普通砌体墙体的承载能力,为研究3D打印混凝土墙中应用芯柱的可行性,设计了3D打印混凝土配筋空心墙与现浇钢筋混凝土芯柱的组合墙,研究其截面形式(竖向肋、斜向肋和组合肋)和芯柱数量(两芯柱、三芯柱和五芯柱)对3D打印混凝土墙轴心受压性能的影响。结果表明:墙体的破坏形态可以分为墙体一侧的底部压溃、墙体一面上半部分压溃剥落和墙体整体破坏三种;竖向与斜向组合肋的截面形式受力性能最好,能够增强墙体的整体性并提高墙体的承载力;增加芯柱数量能够显著地提高墙体的承载力,提高16.3%~19.1%,但分散布置的芯柱会削弱墙体的整体性,使墙体的开裂荷载降低34.3%~48.5%。通过比较不同规范的承载力计算公式发现,按配筋砌块砌体墙计算得到的承载力与试验值较吻合,误差小于8.5%。采用ABAQUS对芯柱式3D打印混凝土墙体进行模拟分析,通过设置缺陷层的方式对材料层间薄弱面部分进行力学性能折减,模拟结果与试验结果相差小于10%,验证了模型的有效性,可以用其进行芯柱式3D打印混凝土墙体的承载力估算。

关键词： 3D打印混凝土墙体芯柱截面形式静力试验有限元分析轴压性能

基于传递矩阵法的指向式旋转导向工具主轴振动特性

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振动与冲击 2024年第16期43卷 129-135,165页

作者：张红蔡小龙冯定王鹏唐博长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北荆州434023

指向式旋转导向工具应用于井眼轨迹控制时,其主轴的动力学特性将直接影响到井眼轨迹控制效果及作业安全,而在钻进工况下,工具钻压传递机构在主轴上的位置对主轴的动力学特性起着重要的作用。因此,为了分析钻压传递机构的位置对主轴动力... 详细信息

指向式旋转导向工具应用于井眼轨迹控制时,其主轴的动力学特性将直接影响到井眼轨迹控制效果及作业安全,而在钻进工况下,工具钻压传递机构在主轴上的位置对主轴的动力学特性起着重要的作用。因此,为了分析钻压传递机构的位置对主轴动力学特性的影响,利用多体系统传递矩阵法建立了指向式旋转导向工具外壳-轴承-主轴系统的动力学模型。通过推导主轴上任意节点的几何和力学方程,该研究能够评估钻压传递机构的位置对主轴动态性能的影响规律。结合实例运算分析了钻压传递机构的安装位置对主轴固有频率和振型的影响,探讨了工具造斜时,钻压传递机构安装位置对主轴动态位移的影响。结果表明,随着钻压传递机构安装位置距离钻头越远,主轴固有频率和动态位移均增大,因此在满足工作要求下,推荐钻压传递机构安装位置尽可能靠近钻头端。为验证基于传递矩阵法建立的主轴动力学模型的正确性以及钻压传递装置安装位置对主轴动态位移影响规律,在指向式旋转导向工具试验台架上进行了钻进工况下主轴测点偏移量测试试验,结果表明,试验测得的数据与理论计算的数据基本吻合,误差最大仅为6.47%。

关键词：指向式旋转导向工具传递矩阵法主轴振动特性

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养殖肥水喷灌条件下摇臂式喷头水力性能研究

灌溉排水学报 2024年第6期43卷 61-67,85页

作者：蒋跃王莉莎李红左新乐江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 常州江苏大学工程技术研究院江苏常州213164

【目的】研究不同喷灌介质对喷头水力性能的影响。【方法】以20PY2H摇臂式喷头为研究对象,在不同工作压力下测定了清水和养殖肥水2种喷灌介质对喷头压力-流量、喷头水量分布的影响。通过模拟计算和田间喷灌试验分析相结合的方法,探查喷... 详细信息

【目的】研究不同喷灌介质对喷头水力性能的影响。【方法】以20PY2H摇臂式喷头为研究对象,在不同工作压力下测定了清水和养殖肥水2种喷灌介质对喷头压力-流量、喷头水量分布的影响。通过模拟计算和田间喷灌试验分析相结合的方法,探查喷灌介质、工作压力、组合间距、田间气象条件与喷灌均匀性之间的关系。【结果】(1)与清水灌溉相比,养殖肥水运行下喷头流量降低了2.06%~5.38%,射程前中段径向水量分布差异较大;(2)工作压力为200~300k Pa、组合间距为1.0R~1.4R条件下,MATLAB拟合出的CU模拟值为0.74~0.88,CU试验值为0.66~0.79。复杂的大田气象条件导致喷灌均匀系数下降了6.28%~12.78%。工作压力、喷头组合间距对清水运行喷灌均匀性的影响大于养殖肥水运行。【结论】养殖肥水喷灌更利于喷灌系统降低工作压力和增加喷头布置间距以降低设计成本。

关键词：养殖肥水摇臂式喷头水力性能试验水量分布组合均匀性

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柑橘感染褐斑病过程中BAG1的作用

园艺学报 2024年第5期51卷 956-970页

作者：周慧珍张嘉胡军华李白雪曹立余歆王福生邹修平周彦西南大学柑桔研究所国家柑桔工程技术研究中心重庆400712

本研究旨在探究柑橘BAG1参与褐斑病菌(Alternaria alternata)侵染的调控机制。从‘秤砣红橘’(Citrus tangerina *** Tanaka)、‘宫本温州蜜柑’(*** Macf)、‘爱媛38’杂柑(*** Blanco)和‘金秋砂糖橘’(*** Blanco)叶片中扩增BAG1基因... 详细信息

本研究旨在探究柑橘BAG1参与褐斑病菌(Alternaria alternata)侵染的调控机制。从‘秤砣红橘’(Citrus tangerina *** Tanaka)、‘宫本温州蜜柑’(*** Macf)、‘爱媛38’杂柑(*** Blanco)和‘金秋砂糖橘’(*** Blanco)叶片中扩增BAG1基因。BAG1蛋白相对保守,均具有Ubiquitin泛素结构域和BAG结构域,‘爱媛38’的BAG结构域存在3个新的氨基酸变动,导致侧链基团变动。上游启动子序列显示4个柑橘品种均包含相同的激素和胁迫相关顺式作用元件。系统分析显示4个柑橘品种与宽皮柑橘类BAG1蛋白聚为一支,相似度最高,与甜橙类、柚类亲缘关系较远。qRT-PCR显示在褐斑病菌THJ菌株侵染的抗、感品种上BAG1的表达差异显著。BAG1受外源Me JA、ABA和SA诱导上调表达。烟草亚细胞定位显示BAG1存在于细胞核和细胞膜中。BAG1沉默能够增强对***的抗性,过表达对***的抗性降低。表明BAG1通过参与活性氧激发和ABA、JA或SA信号途径,参与柑橘对褐斑病菌的调控。

关键词：柑橘 BAG1 褐斑病菌感病基因活性氧

存在旋转圆跳动的轧辊表面的送丝激光熔覆工艺研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1332-1339页

作者：张财宝刘继常曾俊喆湖南大学机械与运载学院湖南省机械装备绿色再制造工程技术研究中心湖南长沙410082

为解决轧辊旋转时产生的圆跳动影响送丝激光熔覆轧辊修复的问题,对轧辊旋转圆跳动对于丝材尖端与轧辊面位置及激光熔覆过程的影响规律进行理论分析,并针对激光功率和光斑直径对存在圆跳动的轧辊激光熔覆修复工艺的影响进行试验研究。研... 详细信息

为解决轧辊旋转时产生的圆跳动影响送丝激光熔覆轧辊修复的问题,对轧辊旋转圆跳动对于丝材尖端与轧辊面位置及激光熔覆过程的影响规律进行理论分析,并针对激光功率和光斑直径对存在圆跳动的轧辊激光熔覆修复工艺的影响进行试验研究。研究结果表明:在熔覆过程中,由于圆跳动的影响,前沿送丝成形的熔覆道高度过低,后沿送丝成形的熔覆道易出现大量毛刺,但中间送丝成形的熔覆道表面形貌相对较好;在小光斑、低功率工艺状况下,中间送丝成形的熔覆道也会出现孔隙以及毛刺,增加激光功率和光斑直径可以减少此现象。在圆跳动误差不大于0.6 mm情况下,当激光功率P为2 400 W、指示红光直径为6.5 mm时,几乎不会出现缺陷。采用小搭接率进行多道搭接试验时,圆跳动会影响第1道熔覆道的实际成形位置,搭接率为40%时成形的熔覆道受影响不明显。

关键词：丝材激光熔覆轧辊修复圆跳动丝材尖端激光光斑直径

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数字先导燃油计量滑阀无模型滑模控制研究

推进技术 2024年

作者：高强刘骅毅牛明洋南京航空航天大学机电学院江苏大学流体机械工程技术研究中心

为了提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能，提出了一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上，搭建其非线性数学模型，并基于滑阀位移实测数据对数字... 详细信息

为了提高传统电液伺服阀先导驱动燃油计量滑阀结构的可靠性与动态性能，提出了一种数字阀阵列和节流孔组合先导驱动燃油计量滑阀的新构型。在深入分析燃油计量滑阀工作原理基础上，搭建其非线性数学模型，并基于滑阀位移实测数据对数字阀的流量系数进行了辨识。不同占空比脉宽调制（PWM）信号下的阀芯位移仿真与实验结果基本一致，验证了模型的准确性，同时揭示了阀芯位移的振荡规律。幅频特性测试结果表明，该燃油计量滑阀在跟踪±50%全行程时的-3dB幅频宽达到16.5 Hz。进一步地，提出了一种不依赖于对象模型的无模型滑模控制算法，结果表明，在跟踪轨迹x=4.5sin(2πt)时，与PID控制相比，无模型滑模控制器的最大误差、平均误差以及误差的标差分别减少45.1%、15.4%、23.3%。

关键词：燃油计量滑阀数字阀阵列辨识无模型滑模控制非线性数学模型

主动脉穿刺型轴流血泵折边结构叶轮的数值模拟及溶血分析

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排灌机械工程学报 2024年第2期42卷 109-117页

作者：荆腾潘爱娣顾发东王秀礼江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为解决血泵因叶顶间隙泄漏而造成溶血和血栓等问题,引入了一种折边不等间距叶轮,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)进行内部流场的数值模拟,并与非折边不等间距叶轮及折边等间距叶轮进行对比分析,研究了它们的内流... 详细信息

为解决血泵因叶顶间隙泄漏而造成溶血和血栓等问题,引入了一种折边不等间距叶轮,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)进行内部流场的数值模拟,并与非折边不等间距叶轮及折边等间距叶轮进行对比分析,研究了它们的内流场动力学特性和血液相容性.结果表明:折边叶片结构血泵避免了叶顶间隙泄漏流的产生,同时折边不等间距叶轮减少了叶轮入口和出口处的回流和涡流,流道内整体切应力低于其他2种叶轮;3种叶轮的溶血指数HI均满足血泵的溶血设计指标,其中,折边不等间距叶轮血泵壁面切应力在0~150 Pa的占比达96.84%,曝光时间相对集中且满足人工血泵设计要求,溶血指数较非折边不等间距叶轮血泵下降了3.50%,较折边等间距叶轮血泵下降了12.50%,溶血性能最优.提出的折边不等间距叶轮血泵可有效降低红细胞破损概率,减少溶血和血栓的发生,可为轴流血泵的结构设计和优化提供一定参考.

关键词：轴流血泵折边叶轮计算流体力学模拟溶血

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小模数直齿轮免参数并行快速测量

光学精密工程 2024年第6期32卷 792-805页

作者：方一鸣石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

小模数齿轮在实际制造中，单条产线多台设备通常同时生产多种不同参数的齿轮，迄今无法用单台齿轮测量仪器在生产线上同时实时全检这些不同参数的齿轮。开发了基于Facet的齿轮亚像素边缘定位算法、基于迭代重加权最小二乘的齿轮中心定... 详细信息

小模数齿轮在实际制造中，单条产线多台设备通常同时生产多种不同参数的齿轮，迄今无法用单台齿轮测量仪器在生产线上同时实时全检这些不同参数的齿轮。开发了基于Facet的齿轮亚像素边缘定位算法、基于迭代重加权最小二乘的齿轮中心定位法、圆与齿廓交点快速定位法、正弦函数拟合齿数法和齿廓近似测压力角法等；若结合适当的送料与定位机构，本文方法能够在未知参数时，实现多种不同型号齿轮的混合测量，无需装夹，测量效率高。可以实现齿数、模数、压力角、齿顶圆直径、齿根圆直径、全齿高、齿宽、公法线变动量、变位系数、齿廓偏差和形位误差的测量。实验结果表明：该方法测量0.5～1.0 mm模数的直齿轮的重复性精度为4μm。该方法在小模数齿轮柔性化生产线具有重要应用前景。

关键词：小模数直齿轮齿轮在线测量机器视觉边缘检测亚像素

基于Omega涡识别方法的径流式水涡轮尾水管涡带特性

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排灌机械工程学报 2024年第4期42卷 395-402页

作者：蒋宇浩汤玲迪江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了研究水涡轮尾水管的涡带特性与Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,对比了Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,并基于Omega方法和降维的Omega方法分析了不同工况下尾水管的涡带特性.结果表明:对于径... 详细信息

为了研究水涡轮尾水管的涡带特性与Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,对比了Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,并基于Omega方法和降维的Omega方法分析了不同工况下尾水管的涡带特性.结果表明:对于径流式水涡轮,通过合理调整阈值,Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法均能识别到清晰合理的尾水管涡结构,而Omega方法阈值选取区间较小且具有不敏感性;水涡轮尾水管在小流量工况时会出现较长的涡带,不利于机械的稳定性.同时运用二维Omega涡识别方法与拟涡能指标,在不同工况下对尾水管各监测面进行定量分析,确定涡量浓度高的区域,研究尾水管的能量耗散规律.结果发现,尾水管进水口到弯管之间的区域涡量浓度最高,能量耗散最大,流态最不稳定,这可为该型式水涡轮的结构优化提供理论参考与数据支撑.

关键词：尾水管涡带涡识别数值模拟 Omega方法拟涡能

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