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爆炸荷载下预制节段拼装双层钢管混凝土墩柱的动力响应数值模拟

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 647-657页

作者：李明鸿刘晏辰夏梦涛宗周红甘露陈振健东南大学土木工程学院南京211189 东南大学爆炸安全防护教育部工程研究中心南京211189

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证... 详细信息

为提升装配式公路桥梁的抗爆防护能力,提出了一种新型预制节段拼装双层钢管混凝土(PS-CFDST)组合墩柱.基于非线性显式动力分析程序LS-DYNA建立了新型PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下动力响应分析的精细有限元模型,并通过已有试验结果验证了模型的准确性.对爆炸荷载作用下PS-CFDST墩柱的动力响应进行数值模拟分析,研究了PS-CFDST墩柱在爆炸荷载作用下的破坏过程、损伤机理和耗能机制.运用参数化分析方法,研究了爆炸距离、节段数量和预应力水平等关键参数对PS-CFDST墩柱动力响应的影响,并在此基础上提出了PS-CFDST墩柱的抗爆设计建议.结果表明:PS-CFDST墩柱除通过材料塑性损伤耗能之外,节段接缝界面滑移耗能机制对耗能贡献可达40%以上;增大墩柱可接近距离是提升墩柱抗爆安全性的有效手段,增大预应力有利于减小柱中最大水平位移和墩底剪切滑移,从而提升PS-CFDST墩柱的抗爆性能.

关键词：预制节段拼装墩柱双层钢管混凝土数值模拟爆炸荷载动力响应损伤机理

基于紧密堆积理论的深水低密度三元固相水泥浆体系

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天然气工业 2024年第2期44卷 122-131页

作者：郑少军谷怀蒙刘天乐陈宇蒋国盛王韧代天秦榜伟徐浩万涛中国地质大学工程学院岩土钻掘与防护教育部工程研究中心中国海油研究总院有限责任公司中国石油工程技术研究院有限公司中国石油渤海钻探第一录井公司

深水浅表层固井作业过程中由于海底低温导致水泥环早期力学强度发展缓慢、内部密实度不高,易引发水气窜流,进而导致固井质量低劣甚至密封失效等复杂情况。为此,采用分形特征方程对G级油井水泥、纳米CaCO_(3)(NC)和漂珠(CS)进行紧密堆积... 详细信息

深水浅表层固井作业过程中由于海底低温导致水泥环早期力学强度发展缓慢、内部密实度不高,易引发水气窜流,进而导致固井质量低劣甚至密封失效等复杂情况。为此,采用分形特征方程对G级油井水泥、纳米CaCO_(3)(NC)和漂珠(CS)进行紧密堆积,然后结合室内实验评价,优选出了一套密度为1.50 g/cm^(3)的具有低温早强性能的三元固相水泥浆体系,并利用抗压强度测试、XCT、SEM等方法对紧密堆积体系的增强机理进行了表征和分析。研究结果表明:(1)三元紧密堆积体系早期力学强度发展快速,在10℃的低温条件下,24 h抗压强度可达3.5 MPa以上;(2)相比于相同密度的NC二元体系和CS二元体系,孔隙率降低了19.10%~33.05%,抗压强度提高了7.0%~21.1%;(3) NC可以为水泥水化提供成核位点、填充细化孔隙,CS可以部分替代水而提高体系致密性,在两种材料的协同作用和紧密堆积效应下可实现早期力学强度的快速发展。结论认为,三元固相级配水泥浆体系利用紧密堆积理论发挥了3种材料的各自优势,进而实现了早期力学强度的快速发展,对于深水井表层套管固井作业防止水气窜流具有很好的理论指导意义和应用推广价值。

关键词：深水低温低密度固井水泥浆分形理论抗压强度

GeoStudio与FLAC3D互馈的库岸滑坡多场信息模拟方法

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：王艳昆温韬王鲁琦胡明毅魏梦雪重庆大学土木工程学院中国地质大学(武汉)岩土钻掘与防护教育部工程研究中心长江大学地球科学学院

准确获取库岸滑坡在动水作用下的多场信息是可靠评价滑坡稳定性的重要基础。为克服GeoStudio和FLAC3D数值软件在模拟库岸滑坡多场信息上的限制，提出一种GeoStudio与FLAC3D互馈的库岸滑坡多场信息模拟方法。该方法首先通过GeoStudio模... 详细信息

准确获取库岸滑坡在动水作用下的多场信息是可靠评价滑坡稳定性的重要基础。为克服GeoStudio和FLAC3D数值软件在模拟库岸滑坡多场信息上的限制，提出一种GeoStudio与FLAC3D互馈的库岸滑坡多场信息模拟方法。该方法首先通过GeoStudio模拟动水作用下的滑坡时变渗流场，然后通过编制接口程序实现GeoStudio模型和渗流场向FLAC3D的快速转换。在此基础上，依据岩土体的遇水特性和有效应力原理，修正FLAC3D模型中的岩土体参数与初始应力，以计算滑坡的应力应变。采用库水位骤降条件下库岸滑坡大型物理模型试验验证方法的有效性，结果表明：采用该方法模拟的滑坡多场信息演化趋势与物理模型试验结果基本一致，监测点孔隙水压力的最大平均模拟误差小于10%，土水总压力的最大平均模拟误差小于33%；模拟结果准确再现了库岸滑坡物理模型试验的牵引式多重滑面滑动破坏模式和最终滑面位置。

关键词：库岸滑坡多场信息互馈演化机制数值模拟

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孕镶金刚石钻头磨损机理研究

地质与勘探 2024年第2期60卷 407-413页

作者：杨展方小红谭松成杨凯华中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 岩土钻掘与防护教育部工程研究中心湖北武汉430074

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数... 详细信息

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。

关键词：孕镶金刚石钻头磨粒磨损粘着磨损冲蚀磨损

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经编机电子横移运动同步性补偿设计

纺织学报 2024年第1期45卷 203-210页

作者：夏风林张航张琦郑宝平江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为解决经编机电子横移系统中横移动作滞后、不能满足经编机高速运转需要的问题,通过实验测试了经编机电子横移系统中常用的3种交流伺服系统的伺服驱动器接收的指令信号曲线和伺服电动机实际运动曲线,确定了各伺服系统的运动响应的滞后时... 详细信息

为解决经编机电子横移系统中横移动作滞后、不能满足经编机高速运转需要的问题,通过实验测试了经编机电子横移系统中常用的3种交流伺服系统的伺服驱动器接收的指令信号曲线和伺服电动机实际运动曲线,确定了各伺服系统的运动响应的滞后时间,并针对性地设计了一种与主轴运转实时同步的横移指令信号以弥补横移滞后的补偿方案,即根据经编机实时转速来动态预置横移指令信号的提前量,以弥补电子横移系统的滞后时间。结果表明:在相同系统配置条件下,电子横移系统通过设置合适的指令信号提前时间量作为补偿值,即根据经编机主轴的当前运转速度,采用提前发出横移指令信号的方法可有效补偿横移伺服的滞后响应特性,保证了梳栉横移与摆动动作的同步性,电子横移经编机的运转速度可提高约18%,从而显著提升电子横移经编机的生产效率。

关键词：经编机电子横移系统生产速度伺服控制响应特性

聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯纬编运动T恤面料的热湿舒适性

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纺织学报 2024年第1期45卷 90-98页

作者：姚晨曦万爱兰江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为研究不同组织结构参数的纬编单面面料对运动休闲T恤热湿舒适性的影响,开发了13款聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)纬编单面针织物。通过对PBT/PET纬编单面针织物的透气率、透湿量、热阻、水分蒸发速率和液态水分... 详细信息

为研究不同组织结构参数的纬编单面面料对运动休闲T恤热湿舒适性的影响,开发了13款聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)纬编单面针织物。通过对PBT/PET纬编单面针织物的透气率、透湿量、热阻、水分蒸发速率和液态水分管理能力这5个指标进行测试,探究织物组织结构和单丝线密度对织物厚度、面密度、孔隙率及热湿舒适性能的影响。在表征5个单项指标的基础上,运用灰色聚类分析对这13款纬编单面运动T恤面料的热湿舒适性进行综合评价。结果表明:织物的组织结构、厚度、单丝线密度、孔隙率以及面密度与织物的热湿舒适性能显著相关;组织结构为平纹、单面提花(1)和单珠地网眼的织物的热湿舒适性较好,因此更适合应用于运动休闲领域。

关键词：纬编单面T恤面料热湿舒适性透气性透湿率聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维

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三维服装虚拟展示技术的研究进展

纺织学报 2024年第5期45卷 248-257页

作者：程碧莲蒋高明李炳贤江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为产生逼真而富有动感的服装展示效果,探究虚拟展示技术是一种极具前景的解决方案,为此对国内外三维服装虚拟展示技术的研究进行了回顾。首先系统地概述三维人体建模技术,总结了参数化人体建模和非参数化人体建模的发展现状。其次,以服... 详细信息

为产生逼真而富有动感的服装展示效果,探究虚拟展示技术是一种极具前景的解决方案,为此对国内外三维服装虚拟展示技术的研究进行了回顾。首先系统地概述三维人体建模技术,总结了参数化人体建模和非参数化人体建模的发展现状。其次,以服装建模中的几何建模法、物理建模法和混合建模法3种方法为切入点详细阐述了服装建模的研究历程,分析了国内外学者多年的研究与探索。最后,基于服装虚拟展示技术中的三维着装模拟法和服装动画模拟法介绍了虚拟展示技术从单一的静态模拟发展到具有物理属性的动态仿真的发展过程,论述了三维服装虚拟展示技术中服装着装模拟技术和服装动画模拟技术现有成果的优势和不足,展望了三维服装展示技术未来会朝快速地三维人体建模、高效着装模拟和具有真实感地动画模拟3个方向发展。

关键词：三维人体建模服装建模服装虚拟展示着装模拟动画模拟

纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型构建与实现

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纺织学报 2024年第1期45卷 106-111页

作者：张静丛洪莲蒋高明江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

纬编双面移圈织物工艺结构复杂多变,现有系统在进行设计开发时难以直观地展示出织物的组织结构特点。为实现纬编双面移圈织物的组织结构模拟,本文提出了一种纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型。首先建立了成圈、集圈、移圈线圈几... 详细信息

纬编双面移圈织物工艺结构复杂多变,现有系统在进行设计开发时难以直观地展示出织物的组织结构特点。为实现纬编双面移圈织物的组织结构模拟,本文提出了一种纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型。首先建立了成圈、集圈、移圈线圈几何结构模型,接着分析了纬编双面移圈织物结构特征,并在传统弹簧-质点模型的基础上构建了多层弹簧-质点模型,然后采用牛顿第二定律和Velocity-Verlet数值积分法求解了多层弹簧-质点模型的最终位置,最终提出了一种纬编双面移圈织物结构模拟的算法流程。本文建立的多层弹簧-质点结构模型能够反映纬编双面移圈织物的组织结构,具有较好的结构模拟效果。

关键词：纬编双面移圈弹簧-质点模型结构模拟线圈几何结构模型

单面纬编织物变化孔隙率结构设计与透气导湿性能评价

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纺织学报 2024年第5期45卷 51-59页

作者：方雪明董智佳丛洪莲丁玉琴江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为优化夏季用轻薄但效应单一的平针结构针织物的热湿调节功能,采用不同粗细的涤纶与氨纶搭配,通过原料细度、织物密度以及孔隙率调节,设计开发9种变化孔隙的单面纬编结构织物。研究原料、织物结构和孔隙对织物透气、吸湿等热湿舒适性能... 详细信息

为优化夏季用轻薄但效应单一的平针结构针织物的热湿调节功能,采用不同粗细的涤纶与氨纶搭配,通过原料细度、织物密度以及孔隙率调节,设计开发9种变化孔隙的单面纬编结构织物。研究原料、织物结构和孔隙对织物透气、吸湿等热湿舒适性能的影响。结果表明,孔隙特征与织物透气导湿性能呈现明显关联。织物体积质量在200~400 kg/m^(3)之间,体积质量越小,透气率越高。在机型原料相同的情况下,局部使用细纱会使织物表面孔隙占比上升,织物组织结构影响平均孔径,孔径最大可以达到105μm。在织物组织结构相同的情况下,织物平均孔径与单向水分传递指数和透湿率均呈现正相关;织物水分蒸发速率与织物体积质量和表面孔隙率也呈现正相关性。模糊综合评价的结果表明,对于单面添纱织物来说,添加氨纶虽然能增强单向导湿性能,但氨纶收缩织物孔隙,增加厚重,使透气效果降低,故在原料不含氨纶且织物表面孔隙率较高的情况下,织物的透气导湿性能最优。

关键词：纬编织物单面添纱孔隙结构透气性能单向导湿涤纶氨纶