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拱桥断索冲击响应模型试验与有限元分析

中国公路学报 2024年第5期37卷 138-150页

作者：黄永辉霍建宏傅继阳刘爱荣饶瑞广州大学风工程与工程振动研究中心广东广州510006

为研究吊杆断裂对拱桥力学性能的影响,以广州海心桥为研究对象,设计并制作了几何相似比为1∶40的缩尺模型,采用缓慢卸载索力和突然断索2种方式开展吊杆断裂试验,讨论了2种吊杆失效模式对剩余构件静、动力响应的变化规律。然后采用ANSYS... 详细信息

为研究吊杆断裂对拱桥力学性能的影响,以广州海心桥为研究对象,设计并制作了几何相似比为1∶40的缩尺模型,采用缓慢卸载索力和突然断索2种方式开展吊杆断裂试验,讨论了2种吊杆失效模式对剩余构件静、动力响应的变化规律。然后采用ANSYS软件建立了有限元模型,通过瞬态分析方法对断索过程和结构响应进行了数值模拟。试验结果表明:位于L/4拱肋处的中吊杆失效后对邻近吊杆的冲击效应最为显著;吊杆索力的重分配比例随着距离断索区域的增加而减小;对于失效吊杆左右距离相同的邻近吊杆,索体长度越短的吊杆其索力分配比例越大。拱桥跨中和L/4附近吊杆断裂后的索力可近似全部由剩余吊杆承担;靠近拱脚处吊杆失效后,其一部分索力按照重分配比例由剩余吊杆分担,另一部分通过拱梁结合段直接传递到拱肋。不同典型位置处吊杆骤断后,引起邻近2根吊杆的索力动力放大系数在1.3~1.8范围内。结果可为吊杆断裂后拱桥的结构安全评估提供参考。

关键词：桥梁工程吊杆断裂模型试验拱桥有限元分析动力放大系数

基于固体前体构建集成催化剂及CO_(2)加氢研究进展

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化工进展 2024年第5期43卷 2786-2802页

作者：卢欣欣蔡东仁詹国武华侨大学集成催化剂研究中心福建厦门361021

针对催化剂活性位点和微观结构不可控的问题,采用固体前体作为缓释的金属离子源制备微观结构可控、活性位点空间位置明确的金属基集成催化剂有望解决该问题,并实现催化剂的定制化设计。本文介绍了4类固体前体材料用于制备CO_(2)热催化... 详细信息

针对催化剂活性位点和微观结构不可控的问题,采用固体前体作为缓释的金属离子源制备微观结构可控、活性位点空间位置明确的金属基集成催化剂有望解决该问题,并实现催化剂的定制化设计。本文介绍了4类固体前体材料用于制备CO_(2)热催化加氢反应的催化剂,包括过渡金属层状硅酸盐、层状双金属氢氧化物、金属有机骨架材料以及钒酸铋材料。总结了这4类集成催化材料的制备过程机制及其在CO_(2)热催化加氢中的应用实例,并对固体前体制备多组分集成催化剂的研究前景进行了展望。

关键词：催化二氧化碳加氢纳米材料固体前体集成催化剂

基于参数标准化的单样本定标方法在微波等离子体炬水泥快速分析中的应用

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高等学校化学学报 2024年第8期45卷 60-69页

作者：邵益波俞登捷李雅瑞魏好泽金伟于丙文浙江大学控制科学与工程学院智能系统与控制研究所分析仪器研究中心杭州310058 浙江大学湖州研究院分析仪器与智能系统研究中心湖州313002

流程工业颗粒物成分的在线检测具有低延时、安全可靠及低成本等要求,目前没有适合的技术手段.微波等离子炬(Microwave plasma torch,MPT)原子发射光谱法具有直接进样、成本低及装置安全可靠等优点,有潜力成为工业在线检测的重要手段.本... 详细信息

流程工业颗粒物成分的在线检测具有低延时、安全可靠及低成本等要求,目前没有适合的技术手段.微波等离子炬(Microwave plasma torch,MPT)原子发射光谱法具有直接进样、成本低及装置安全可靠等优点,有潜力成为工业在线检测的重要手段.本文基于MPT装置对水泥样品进行直接进样分析,并针对工业应用场景中标准样品受限的问题,采用单样本定标技术(Single sample calibration,SSC)进行定量分析.SSC法中的线性假设容易受到等离子体参数波动的影响,导致精度下降.为此,提出了一种基于参数标准化的SSC算法PS-SSC(SSC based on parameter standardization),通过激发温度和电子数密度对谱线强度进行修正以提高SSC的定量精度.为了评估MPT和PS-SSC方法联用在水泥成分快速分析中的有效性,将GSB 08-2985-2013标准水泥粉末气溶胶直接引入MPT中进行定量分析,并将PS-SSC与现有定量方法进行比较.与传统SSC方法相比,PS-SSC方法的决定系数R2由‒0.81~0.81提高到0.39~0.88,平均相对误差由4.39%~10.33%提高到1.55%~5.83%,平均相对标准偏差由2.89%~9.40%提高到2.28%~6.50%,展现了该方法在工业在线成分检测中的应用潜力.

关键词：微波等离子体炬颗粒物直接进样单样本定标参数标准化

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Q345E钢激光-电弧复合焊T形接头疲劳性能

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焊接学报 2024年第5期45卷 1-7页

作者：姜来合格邓玉春赵娇玉黄凤龙任刚黄映杰高明华中科技大学武汉光电国家研究中心武汉430074 中车齐齐哈尔车辆有限公司齐齐哈尔161000 九江中科激光技术研究院九江332005

为探究激光-电弧复合焊接技术在转向架结构中应用的可能性,以20 mm厚的Q345E钢T形接头为研究对象,开展了激光-电弧复合焊接试验,并采用单点法和升降法进行疲劳性能测试.结果表明,当指定循环次数为5×10^(6)时,复合焊接头的中值疲劳强度... 详细信息

为探究激光-电弧复合焊接技术在转向架结构中应用的可能性,以20 mm厚的Q345E钢T形接头为研究对象,开展了激光-电弧复合焊接试验,并采用单点法和升降法进行疲劳性能测试.结果表明,当指定循环次数为5×10^(6)时,复合焊接头的中值疲劳强度为148.3 MPa,循环2×10^(6)时的条件疲劳强度为181.5 MPa,比相应的电弧焊接头提高39.6%,且焊接组织更细小,提高了裂纹萌生过程中所需的疲劳循环次数.疲劳裂纹形貌特征表明,T形接头的疲劳裂纹起源于封底焊缝焊趾处,瞬断区为韧性断裂模式,复合焊接头疲劳性能提高的原因在于其封底焊缝焊趾处具有较小的应力集中系数,且焊缝微观组织由更为细小的晶内铁素体组成,能够有效避免疲劳裂纹过早萌生,并阻碍疲劳裂纹扩展.

关键词：激光-电弧复合焊 T形接头疲劳性能

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典型钢桥面铺装体系生命周期碳足迹分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 321-328页

作者：钱振东汤文杰刘阳张煜恒谢宇欣东南大学智能运输系统研究中心南京211189

为了量化钢桥面铺装体系的碳排放量,应用基于过程的生命周期评价方法分析了钢桥面铺装体系的生命周期碳足迹.从材料生产、施工建造、运营管理、维修养护、废弃处置和运输6个过程构建了钢桥面铺装体系碳排放的生命周期清单数据库,采用国... 详细信息

为了量化钢桥面铺装体系的碳排放量,应用基于过程的生命周期评价方法分析了钢桥面铺装体系的生命周期碳足迹.从材料生产、施工建造、运营管理、维修养护、废弃处置和运输6个过程构建了钢桥面铺装体系碳排放的生命周期清单数据库,采用国际平整度指数建立铺装层行驶质量衰减下的碳排放预估模型,利用SMUO仿真软件进行交通延误仿真获取相关参数以建立交通延误的碳排放模型,建立了相应的碳足迹量化框架和模型,同时对下层EA(环氧)+上层SMA(沥青玛蹄脂)典型铺装体系进行了实例分析.结果表明,维修养护和运营管理阶段贡献了碳排放总量的近80%,交通延误导致的额外碳排放约达到了碳排放总量的24%,固化剂、喷砂除锈等材料或施工工艺也分别贡献了碳排放总量的8.11%和5.42%.

关键词：钢桥面铺装体系生命周期评价碳足迹交通延误

基于自适应EKF的空天飞行器再入段大气参数估计方法

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中国惯性技术学报 2024年第4期32卷 379-386,405页

作者：李荣冰王宇程鉴皓阚梦怡南京航空航天大学导航研究中心南京211106

针对空天飞行器再入段计算虚拟大气参数时,风速状态系统噪声和导航系统量测噪声具有时变特性导致滤波精度下降问题,提出一种基于自适应EKF的大气参数估计方法。首先,基于气动模型下的动力学方程组,建立风速和大气参数估计模型;其次采用S... 详细信息

针对空天飞行器再入段计算虚拟大气参数时,风速状态系统噪声和导航系统量测噪声具有时变特性导致滤波精度下降问题,提出一种基于自适应EKF的大气参数估计方法。首先,基于气动模型下的动力学方程组,建立风速和大气参数估计模型;其次采用Sage-Husa自适应滤波方法对风速状态系统噪声和导航量测噪声进行自适应调整,并且针对可能存在的滤波发散问题,引入滤波发散判据,调整滤波过程参数,提高了滤波稳定性。最后进行了仿真验证,仿真结果表明,所提出的自适应EKF滤波方法具有较好的风速和大气参数估计精度和收敛稳定性,其中在风向、真空速和侧滑角估计精度上较EKF和传统Sage-Husa滤波算法均提高了20%以上。

关键词：空天飞行器虚拟大气参数 Sage-Husa自适应滤波扩展卡尔曼滤波

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外推法导引及应用

数学进展 2024年第1期53卷 13-40页

作者： Claude BREZINSKI Michela REDIVO-ZAGLIA 保罗·潘勒韦实验室法国国家科学研究中心混合研究单位8524里尔大学法国里尔59655 帕多瓦大学意大利帕多瓦35122

在数值科学和应用科学中,人们经常需要考虑多种类型的序列:标量、向量、四元数、矩阵以及后来出现的张量.这些序列可能收敛,也可能发散.当它们收敛时,其收敛速度可能会非常缓慢,以至于其实际用途十分有限.在某些情况下,可以修改建立这... 详细信息

在数值科学和应用科学中,人们经常需要考虑多种类型的序列:标量、向量、四元数、矩阵以及后来出现的张量.这些序列可能收敛,也可能发散.当它们收敛时,其收敛速度可能会非常缓慢,以至于其实际用途十分有限.在某些情况下,可以修改建立这些序列的过程,但在其他情况下,这个过程是一个无法进入的黑箱.那么,规避这一困难的一个可行方法就是将序列变换成另一个序列,希望它能收敛到相同的极限,并且收敛得更快.这种序列变换背后的思想就是外推法.本文是关于这些方法中最重要的方法以及其理论基础和算法方面的导引.本文还介绍了一些应用.

关键词：外推法收敛加速序列变换安德森加速张量非线性方程吉布斯现象

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同带泵浦的Tm:CYA调Q锁模激光器

中国光学（中英文） 2024年第4期17卷 764-770页

作者：孙堂正李云飞谭晶荣杜晓娟丁嘉宇任舒婷许浩王翀杨金芳张明霞朱永乐董忠令维军甘肃省全固态激光工程研究中心甘肃天水741001 集成电路封装与测试教育部工程研究中心甘肃天水741001

以半导体可饱和吸收镜SESAM作为锁模启动元件,利用同带泵浦技术首次在Tm:CaYALO_(4)(Tm:CYA)激光器实现了被动调Q锁模运转。光路采用X型四镜腔结构,泵浦源采用Er:Y_(3)Al_(5)O_(12)(Er:YAG)固体激光器,其中心波长为1650 nm。分别采用0.5... 详细信息

以半导体可饱和吸收镜SESAM作为锁模启动元件,利用同带泵浦技术首次在Tm:CaYALO_(4)(Tm:CYA)激光器实现了被动调Q锁模运转。光路采用X型四镜腔结构,泵浦源采用Er:Y_(3)Al_(5)O_(12)(Er:YAG)固体激光器,其中心波长为1650 nm。分别采用0.5%、1.5%、3%和5%透过率的输出耦合镜,对激光器连续光输出和锁模输出特性进行研究。结果表明:当采用5%透过率的输出耦合镜时,激光器的输出特性最好;当激光器在连续光运转情况下,得到了894 mW的最高功率和16%的最大斜效率输出;将连续光功率优化至最高,在光路中加入SESAM锁模元件后,当吸收泵浦功率大于1.86 W时,激光运转进入不稳定的调Q状态;当吸收泵浦功率提高到5.7 W时,实现了稳定的被动调Q锁模运转;吸收泵浦功率达到6.99 W时,采用5%透过率的输出耦合镜,获得了最高输出功率为399 mW的锁模脉冲激光;此时调Q包络下重复频率为98.11 MHz,脉冲宽度为619.4 ps,对应的最大单脉冲能量为4.07 nJ,调Q包络中锁模脉冲调制深度接近100%。实验结果证明,同带泵浦技术可以用于激光器以产生调Q锁模脉冲,为超短脉冲激光的产生提供了一种新的泵浦方式。

关键词： Tm:CYA激光器同带泵浦半导体可饱和吸收镜(SESAM) 调Q锁模

基于干扰观测器的一类组合航天器高阶全驱抗干扰控制

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航空学报 2024年第1期45卷 66-78页

作者：崔凯鑫段广仁哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心哈尔滨150001 南方科技大学控制科学与技术研究中心深圳518055

研究了一类组合航天器的高阶全驱(HOFA)抗干扰控制,其干扰包括具有未知参数的输入端干扰和常值外部干扰。首先,引入一种一般化的离散时间高阶全驱后向差分模型,并对其中的2种干扰分别进行了干扰估计。其次,基于HOFA系统框架,设计了基于... 详细信息

研究了一类组合航天器的高阶全驱(HOFA)抗干扰控制,其干扰包括具有未知参数的输入端干扰和常值外部干扰。首先,引入一种一般化的离散时间高阶全驱后向差分模型,并对其中的2种干扰分别进行了干扰估计。其次,基于HOFA系统框架,设计了基于干扰观测器的复合控制器,不仅可以有效抑制干扰,而且能够得到一个可任意配置特征结构的闭环系统。然后,利用参数化方法,分别建立了观测器增益矩阵和反馈控制矩阵的完全参数化形式。最后,所提方法被应用于一类实际组合航天器模拟器,仿真和试验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：组合航天器离散时间高阶全驱后向差分模型干扰观测器抗干扰控制参数化设计