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长寿命UHPFRC组合钢桥面板研究综述

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 68-84页

作者：段兰袁翊竑王春生 BRÜHWILER Eugen 长安大学公路学院陕西西安710064 瑞士洛桑联邦理工学院结构维护与安全实验室沃州洛桑CH-1015

从三方面归纳与剖析了超高性能纤维增强水泥基(UHPFRC)复合材料组合钢桥面板的研究进展,包括强韧性组合层选材、界面传力机制与损伤累积机理、设计方法与工程应用;总结了纤维类型、纤维掺量对UHPFRC轴拉性能和抗弯性能的影响规律,确定... 详细信息

从三方面归纳与剖析了超高性能纤维增强水泥基(UHPFRC)复合材料组合钢桥面板的研究进展,包括强韧性组合层选材、界面传力机制与损伤累积机理、设计方法与工程应用;总结了纤维类型、纤维掺量对UHPFRC轴拉性能和抗弯性能的影响规律,确定了支撑组合钢桥面板结构分析的多种本构模型;对比分析了热连接、冷连接和混合连接组合界面设计方式的技术特点,归纳了胶粘界面、冷连接剪力键界面与混合连接界面的传力机理试验与理论研究成果;总结了基于冷连接设计理念的组合钢桥面板在合理构造、设计方法、规范规程与工程实践等方面的研究成果,并探讨了长寿命组合钢桥面板的创新与发展方向。研究结果表明:单一或混杂纤维的掺入综合提升了UHPFRC的应变强化能力、弯曲变形能力、抗断裂能力、裂缝宽度控制能力和抗疲劳性能,轴拉条件下UHPFRC三线型简化本构模型有力支撑了组合钢桥面板的设计计算,弹塑性损伤本构模型可描述不可逆疲劳损伤累积;验证了冷连接组合界面的增韧效果与可靠性,新型剪力键既可以提高组合效应,也能增韧UHPFRC层,混合连接界面具有降低界面局部应力集中、提高整体界面抗剪刚度、改善界面传力、提升施工效率等综合技术优势,内聚界面本构模型可实现冷连接界面损伤累积反演分析,界面损伤预测结果准确可靠;基于冷连接的UHPFRC组合钢桥面板可以有效提高钢桥面板的局部刚度,相关设计方法可支撑标准的编制与工程实践;应进一步提升UHPFRC的性价比和界面连接的高效性和可靠性,以支撑组合钢桥面板的长寿命、强韧性、轻量化、易维护、低能耗设计与建造。

关键词：桥梁工程长寿命 UHPFRC组合钢桥面板冷连接件组合界面设计准则免蒸养

降噪混合注意力变分自编码器及其在轴向柱塞泵故障诊断中的应用

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机械工程学报 2024年第4期60卷 167-177页

作者：王志颖李天福许文纲孙闯张军辉徐兵严如强西安交通大学机械工程学院西安710049 洛桑联邦理工大学智能运维与运营系统实验室瑞士洛桑1015 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

轴向柱塞泵作为液压系统的供能元件,其故障诊断研究具有重要意义。现有故障诊断方法大多依赖人工经验,提取故障特征需要大量专家知识,且对数据和噪声的鲁棒性较差。针对轴向柱塞泵服役环境复杂、监测信号易受噪声干扰的问题,提出端到端... 详细信息

轴向柱塞泵作为液压系统的供能元件,其故障诊断研究具有重要意义。现有故障诊断方法大多依赖人工经验,提取故障特征需要大量专家知识,且对数据和噪声的鲁棒性较差。针对轴向柱塞泵服役环境复杂、监测信号易受噪声干扰的问题,提出端到端的降噪混合注意力变分自编码器方法,直接提取淹没在噪声中的故障特征,从而实现噪声环境下轴向柱塞泵故障诊断。该方法利用卷积变分自编码器从柱塞泵压力信号和振动信号中提取故障特征,通过引入混合注意力机制,实现编码器隐层特征的加权融合,以增强故障特征并削弱噪声影响;进一步使用自适应软阈值降噪方法,降低噪声干扰,完成强噪声环境下轴向柱塞泵故障诊断。通过轴向柱塞泵故障模拟试验和噪声鲁棒性试验对所提出方法的有效性进行验证,结果表明该方法在5dB噪声下的诊断准确率高达99.32%,在-5d B的强噪声影响下仍能保持69.72%的准确率,优于常用的故障诊断方法。

关键词：轴向柱塞泵故障诊断变分自编码器注意力机制软阈值降噪

锂离子电池全生命周期的动静态SOC估算方法

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西安交通大学学报 2024年

作者：赵剑坤陈世龙杨乃兴魏路路王琼陈文辉西安建筑科技大学机电工程学院陕西省纳米材料与技术重点实验室

电池荷电状态(SOC)是电动汽车电池管理系统最为关键的监测参数。针对电池SOC估算方法难以在其全生命周期内保持较高精度的问题，提出一种考虑电池衰退的动静态SOC估算方法，在静态SOC估算时，通过电池健康状态(SOH)对电池有效容量进行... 详细信息

电池荷电状态(SOC)是电动汽车电池管理系统最为关键的监测参数。针对电池SOC估算方法难以在其全生命周期内保持较高精度的问题，提出一种考虑电池衰退的动静态SOC估算方法，在静态SOC估算时，通过电池健康状态(SOH)对电池有效容量进行修正，考虑电池衰退对容量的影响；在动态SOC估算时，利用在线求解锂扩散方程，获得当前锂离子电池的可用有效容量，并同时考虑电池的容量衰退及电流和温度对放电容量的影响。通过在LabVIEW平台搭建上述动静态SOC估算方法求解程序，对电池在美国联邦城市驾驶工况(FUDS)及充放电循环过程中的动静态SOC进行了估算，结果表明：电池静态SOC始终高于其动态SOC，且温度越低，电流越大，动静态SOC的误差也越大；在新电池容量由100%衰减到58%的充放电循环过程中，电池动态SOC的最大估算误差均低于2%，表明所提出的SOC估算方法能够实现电池全生命周期SOC的准确估算。研究结果可为车用动力电池全生命周期的高效和安全管控提供支撑。

关键词：电动汽车荷电状态全生命周期锂离子电池健康状态

锂离子电池全生命周期的动静态荷电状态估算方法

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西安交通大学学报 2024年第10期58卷 44-50页

作者：赵剑坤陈世龙杨乃兴魏路路王琼陈文辉西安建筑科技大学机电工程学院西安710055 陕西省纳米材料与技术重点实验室西安710055

针对电池荷电状态(SOC)估算方法难以在其全生命周期内保持较高精度的问题,提出一种考虑电池衰退的动静态SOC估算方法。在静态SOC估算时,通过电池健康状态(SOH)对电池有效容量进行修正,考虑电池衰退对容量的影响;在动态SOC估算时,利用在... 详细信息

针对电池荷电状态(SOC)估算方法难以在其全生命周期内保持较高精度的问题,提出一种考虑电池衰退的动静态SOC估算方法。在静态SOC估算时,通过电池健康状态(SOH)对电池有效容量进行修正,考虑电池衰退对容量的影响;在动态SOC估算时,利用在线求解锂扩散方程,获得当前锂离子电池的可用有效容量,并同时考虑电池的容量衰退及电流和温度对放电容量的影响。通过在LabVIEW平台搭建上述动静态SOC估算方法求解程序,对电池在美国联邦城市驾驶工况下充放电循环过程中的动静态SOC进行了估算,结果表明:电池静态SOC始终高于其动态SOC,且温度越低,电流越大,动静态SOC的误差也越大;在新电池容量由100%衰减到58%的充放电循环过程中,电池动态SOC的最大估算误差均低于2.0%,表明所提出的SOC估算方法能够实现电池全生命周期SOC的准确估算。研究结果可为车用动力电池全生命周期的高效和安全管控提供支撑。

关键词：电动汽车荷电状态全生命周期锂离子电池健康状态

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加载人工磁导体的双频柔性可穿戴天线

电子与信息学报 2024年第09期46卷 3637-3645页

作者：王丽黎李君君张诗雨樊盼盼西安理工大学自动化与信息工程学院西安市无线光通信与网络研究重点实验室

该文研究了一种加载人工磁导体（AMC）的双频柔性可穿戴天线，天线的谐振频率为3.5 GHz和5.8 GHz。天线由双频单极子天线和4×4阵列的双频人工磁导体构成，均采用柔性材料作为介质基板。天线尺寸为0.70λ0×0.70λ0×0.05λ0（λ0为3.5 ... 详细信息

该文研究了一种加载人工磁导体（AMC）的双频柔性可穿戴天线，天线的谐振频率为3.5 GHz和5.8 GHz。天线由双频单极子天线和4×4阵列的双频人工磁导体构成，均采用柔性材料作为介质基板。天线尺寸为0.70λ0×0.70λ0×0.05λ0（λ0为3.5 GHz时的自由空间波长）。人工磁导体的介质基板为3层结构，增加了相位响应，使用双环开槽结构延长电流路径长度，实现了双频的宽带同相位反射。人工磁导体的引入有效降低天线的背向辐射，从而降低比吸收率（SAR），同时提高天线的增益。仿真结果表明，该天线性能受结构变形和人体载荷的影响较小。在工作频段内天线的阻抗带宽分别为7.5%和4.0%；峰值增益分别为7.86 dBi和8.06 dBi。在3.5 GHz和5.8 GHz的比吸收率分别为0.2 W/kg和0.06 W/kg，均小于美国联邦通信委员会标准。为了验证仿真结果，对天线进行加工测试，实测与仿真结果基本一致。实验结果表明，加载人工磁导体的天线具有良好的鲁棒性和增益以及较低的比吸收率，适用于可穿戴无线通信系统。

关键词：可穿戴天线双频人工磁导体比吸收率鲁棒性

阿尔卑斯古近纪火山活动的沉积记录及其地质意义

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地球科学 2024年

作者：芦刚高亮王长城陈兴聪卢喜和 Wilfried Winkler 成都理工大学能源学院山东石油化工学院石油工程学院瑞士苏黎世联邦理工大学

在始新世中期至渐新世早期，欧洲板块和亚得里亚板块发生碰撞，导致了阿尔卑斯造山带的大规模岩浆活动，由于后期隆升剥蚀无法保存，而弧后盆地中同时期的沉积火山碎屑岩记录了这一构造事件。本文针对该套沉积火山碎屑岩，开展了地质年... 详细信息

在始新世中期至渐新世早期，欧洲板块和亚得里亚板块发生碰撞，导致了阿尔卑斯造山带的大规模岩浆活动，由于后期隆升剥蚀无法保存，而弧后盆地中同时期的沉积火山碎屑岩记录了这一构造事件。本文针对该套沉积火山碎屑岩，开展了地质年代学与地球化学等方面的研究，揭示了阿尔卑斯造山带的火山活动和构造演化特征。本次研究表明：火山碎屑岩中的锆石年龄峰值主要集中在～47Ma、40Ma和37Ma，并且锆石的Hf同位素呈现负值，说明其主要形成于板块俯冲过程中部分地壳熔融的岩浆中。此外，通过对岩浆锆石同位素计算地壳厚度的变化，说明了阿尔卑斯造山带不仅存在由于板块俯冲碰撞引起的地壳垂直挤压增厚，还存在俯冲板片拉伸引起的地壳伸展变薄。

关键词：火山碎屑岩岩浆锆石 U-Pb年龄 Eu值地壳厚度

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刀具磨损和变摩擦系数对切削力的影响

光学精密工程 2024年第14期32卷 2211-2224页

作者：郐吉才段云乾李新刘石安 ARDASHEV Dmitrii Valerievich 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454003 河南省先进电子封装材料精密成形国际联合实验室河南焦作454003 南乌拉尔国立大学俄罗斯车里雅宾斯克454080

刀具磨损和摩擦系数对切削力、表面质量有显著影响。为进一步研究刀具磨损和摩擦系数对切削力的影响规律,提出了同时考虑刀具磨损和变摩擦系数的切削力模型。首先分析了刀具磨损对刃口半径的影响规律,指出随刀具磨损增加,刃口半径增加;... 详细信息

刀具磨损和摩擦系数对切削力、表面质量有显著影响。为进一步研究刀具磨损和摩擦系数对切削力的影响规律,提出了同时考虑刀具磨损和变摩擦系数的切削力模型。首先分析了刀具磨损对刃口半径的影响规律,指出随刀具磨损增加,刃口半径增加;其次明确了刀具磨损及刃口半径对最小切削厚度的影响规律,认为最小切削厚度随刀具磨损、刃口半径的增加而增加。进一步用单晶金刚石刀具切削铝合金,并在切削深度、进给速度、刀具刃口半径、刀具磨损宽度以及恒定摩擦系数与变摩擦系数等方面进行了对比。研究表明,随切削深度、进给速度增加,法向切削力与切向切削力增加;随刃口半径从150 nm增加到450 nm,切向力增加了1.13倍,法向力增加了2.12倍;随刀具磨损宽度从0增加到0.55μm,切向力增加了1倍,法向力增加了约7倍;恒定摩擦系数切削力最大误差高达41%,变摩擦系数切削力最大误差在11%以内。因此,同时考虑了刀具磨损与变摩擦系数的切削模型与实际切削过程更加吻合。

关键词：切削力模型刀具磨损变摩擦系数金刚石刀具

铝合金熔体在SiC陶瓷颗粒间的流动浸渗行为

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特种铸造及有色合金 2007年第8期27卷 627-630页

作者：高中涛龙思远游国强 Beffort O 重庆大学机械工程学院瑞士联邦材料实验室

报道了挤压铸造条件下铝合金熔体在自然堆积的SiC颗粒预成形块中的单向浸渗行为。观察结果表明,挤压浸渗过程中铝合金熔体流动前沿与SiC颗粒表面间呈动态不浸润;熔体对颗粒间间隙的浸渗受润毛细现象控制,是一个随浸渗压力增加而逐渐对... 详细信息

报道了挤压铸造条件下铝合金熔体在自然堆积的SiC颗粒预成形块中的单向浸渗行为。观察结果表明,挤压浸渗过程中铝合金熔体流动前沿与SiC颗粒表面间呈动态不浸润;熔体对颗粒间间隙的浸渗受润毛细现象控制,是一个随浸渗压力增加而逐渐对不同尺寸间隙实现浸渗的选择性浸渗过程,并据此解释了观察到的复合材料组织的形成条件。

关键词：压力浸渗挤压铸造颗粒复合材料铝基复合材料 SiC颗粒

雅鲁藏布蛇绿岩中的变质底板:快速俯冲起始与折返

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岩石学报 2024年第1期40卷 97-118页

作者：段文勇李旭平山东省沉积成矿作用实验室山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 波鸿鲁尔大学地球科学学院波鸿44801 瑞士联邦理工学院地球科学系苏黎世8092

蛇绿岩中的变质底板通常是俯冲起始的关键记录,并且对探究蛇绿岩的形成机制至关重要。最近在我国西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩中陆续发现了高温变质底板。本文对雅鲁藏布蛇绿岩白朗剖面采集到的变质底板样品(基性麻粒岩)进行了系统的岩石学,... 详细信息

蛇绿岩中的变质底板通常是俯冲起始的关键记录,并且对探究蛇绿岩的形成机制至关重要。最近在我国西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩中陆续发现了高温变质底板。本文对雅鲁藏布蛇绿岩白朗剖面采集到的变质底板样品(基性麻粒岩)进行了系统的岩石学,副矿物U-Pb年代学以及模拟研究,包含相耦合的相平衡、石榴石扩散以及热动力学数值模型。岩石学观察表明,基性麻粒岩记录了四期变质阶段。在新鲜的麻粒岩样品中,石榴石核部保留了早期进变质阶段的矿物包裹体,尽管石榴石的核部成分在峰期发生了再平衡。基质矿物组合连同石榴石的核部成分代表了岩石的峰期变质阶段。退变质阶段由石榴石边部成分以及后成合晶矿物组合所记录。绝大多数的变质底板样品遭受了后期亚绿片岩相交代作用。相平衡模拟表明岩石经历了顺时针变质轨迹,并记录了约1.6~1.7GPa和829~863℃的峰期条件以及约0.9~1.1GPa和823~923℃的近等温减压退变质条件。利用相关系对交代样品中亚绿片岩相的矿物组合进行了温压估计,得到了306~324℃/<0.3GPa的条件。榍石的U-Pb年代学以及温度计算结果表明变质底板的进变质年龄为132.4±4.8Ma和133.9±5.9Ma。金红石记录了126.8±6.2Ma和132.3±3.1Ma的后期冷却年龄,与榍石年龄在不确定度内重叠。先前以及本文年代学数据表明变质底板从原岩形成到进变质并随后折返的时间尺度非常短。石榴石扩散和热动力学模型计算也与年代学结果相吻合,整个变质过程模拟的持续时间仅为2.6~2.8Myr,并且折返发生非常迅速,速率为6.7cm/yr。结合变质底板以及上覆蛇绿岩所记录的数据,本文认为雅鲁藏布蛇绿岩的形成机制可能十分复杂,并不是单一的洋中脊环境或俯冲带相关环境,并强调一些俯冲起始前形成的洋中脊玄武岩作为变质底板参与了深俯冲循环并很快导致俯冲相关的岩石形成,这些俯冲相关岩石与那些未俯冲的洋中脊岩石一起形成了现今的雅鲁藏布蛇绿岩。

关键词：雅鲁藏布蛇绿岩俯冲起始变质底板变质演化基性麻粒岩