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3D缝合预制体成形工艺仿真及几何孪生模型构造方法

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复合材料学报 2025年

作者：刘静妍谢军波纪高宁郭蕊陈利天津工业大学复合材料研究院纺织复合材料教育部重点实验室天津工业大学纺织科学与工程学院航天材料及工艺研究所

3D缝合复合材料克服了2D铺层复合材料层间性能弱的缺点，在航空航天行业中，3D缝合预制体作为复合材料的核心增强元素，其几何结构对材料的力学特性起着至关重要的作用。然而，由于预制体本质上是一种柔性的织物，其在缝合过程中可能会... 详细信息

3D缝合复合材料克服了2D铺层复合材料层间性能弱的缺点，在航空航天行业中，3D缝合预制体作为复合材料的核心增强元素，其几何结构对材料的力学特性起着至关重要的作用。然而，由于预制体本质上是一种柔性的织物，其在缝合过程中可能会经历几何结构的变化，例如纱线路径在缝合孔处的变动和横截面的压缩变形。为了对复合材料的性能进行准确预测和设计，实现对预制体的精确、高保真建模是至关重要的。本研究针对石英纤维三维缝合预制体中纤维结构的复杂性，利用虚拟纤维技术，开发了一种仿真缝合工艺。该仿真方法能够精确模拟纱线的动态运动和形变过程，并成功构建出预制体的几何孪生模型，利用显微计算机断层扫描（Micro-CT）技术对预制体样本的内部单胞结构进行了详细分析，进而证实了所建立模型的精确度和稳定性。

关键词：缝合预制体虚拟纤维成形工艺几何孪生体数值仿真

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双模涡旋光束的产生及光场分析

激光与光电子学进展 2025年

作者：王泓洋陈冠旭吴迪张子静崔成帅吕鑫冉宋家宇冯睿赵远哈尔滨工业大学物理学院

近年来，特殊光场，特别是涡旋光束产生与调制受到广泛关注，其独特的相位，偏振，振幅特性，在光学信息传输、旋转测速、量子光学等领域展现出巨大的应用潜力。利用光栅衍射法，本文首先对两类双模涡旋光束，即涡旋光叠加态和偏振涡旋... 详细信息

近年来，特殊光场，特别是涡旋光束产生与调制受到广泛关注，其独特的相位，偏振，振幅特性，在光学信息传输、旋转测速、量子光学等领域展现出巨大的应用潜力。利用光栅衍射法，本文首先对两类双模涡旋光束，即涡旋光叠加态和偏振涡旋光束的产生进行了研究，比较发现，涡旋光束叠加态实验和仿真产生的光场的结构相似度（SSIM）随着轨道角动量（OAM）阶数的增大而逐渐降低，l=±5的结构相似度比l=±1低7.78%。其次探究了基模高斯光束中心与空间光调制器中心的偏移对光场的畸变影响，随着偏移的增大，不同阶数的光强相关系数逐渐降低，D=0.5w的光强相关系数平均比D=0.1w低13.91%(w为束腰半径)。最后，通过调整两个调制方向相互垂直的纯相位光栅参数，产生了衍射阶次，拓扑荷和偏振阶可调的偏振涡旋光束。对光场的检偏表明，偏振片检测的亮斑数量是偏振阶数的2倍。本文的研究在进一步拓展涡旋光束在光场调控等领域的应用方面具有重要理论和应用价值。

关键词：光栅衍射法双模涡旋光束偏振涡旋光束结构相似度中心偏移

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区域医疗系统抗震韧性综述

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 1-12页

作者：裴顺顺翟长海胡杰结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

韧性作为一种新的灾害风险管理理念,已成为防灾减灾领域的研究热点,考虑到医疗系统在城市运行和灾后救援中的重要作用,在地震期间和之后,区域医疗系统应该具有足够的韧性,并提供连续的医疗服务。如何综合考虑区域范围内多家医院和交通... 详细信息

韧性作为一种新的灾害风险管理理念,已成为防灾减灾领域的研究热点,考虑到医疗系统在城市运行和灾后救援中的重要作用,在地震期间和之后,区域医疗系统应该具有足够的韧性,并提供连续的医疗服务。如何综合考虑区域范围内多家医院和交通系统的安全性、应急响应能力、多系统的整合与协作,有效评估区域医疗系统的抗震韧性水平,并提出科学的改进建议,对建设韧性城乡具有重要的理论意义。本文通过梳理国内外文献,阐明了区域医疗系统韧性的概念和内涵,总结了地震后短期应急和长期修复两个阶段韧性评估的重点,归纳了现有区域医疗系统韧性的评估框架,从医院集群系统、面向医疗的交通系统、应急医疗服务系统和医疗-交通耦合系统4个方面阐述了现有评估方法。区域医疗系统韧性的研究旨在提高其面对灾害时的抵抗性、短期适应性和长期恢复性,这些研究对于满足紧急和日常的医疗需求以及指导灾后恢复具有重要意义。目前区域医疗系统抗震韧性的研究取得了一些进展,但仍然存在一些挑战,本文最后展望了未来的研究方向。

关键词：区域医疗系统单体医院交通系统抗震韧性功能评估恢复时间

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双壁波纹钢管混凝土构件短柱轴压力学性能

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 56-64页

作者：路博崔燕方勇王玉银李豪哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029

为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CfDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式... 详细信息

为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CfDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式,对比不同参数下构件的承载力、峰值应变、延性系数等关键力学指标,获得荷载-波纹钢管应变关系曲线以揭示试件的约束机理并验证外波纹钢管类型的影响。试验结果表明:外波纹钢管可为夹层混凝土提供约束作用,且螺旋角越小,外波纹钢管的约束作用越强;内波纹钢管则主要为夹层混凝土内壁提供有效支撑,以保持截面的完整性。名义约束效应系数与空心率相近时,由于咬口滑移影响,大螺旋角双壁波纹钢管混凝土比小螺旋角双壁波纹钢管混凝土的峰值应力、峰值应变与延性系数分别降低15.5%、21.8%与16.7%。在总用钢量相近的情况下,小螺旋角双壁波纹钢管混凝土柱的承载力、峰值应变与延性系数分别比空心钢筋混凝土柱提高10.6%、36.2%与50.0%。基于试验结果,检验了3种典型承载力公式的适用性,并提出了相应设计建议。

关键词：组合结构空心钢筋混凝土波纹钢管双壁构件约束机理

基于TVCNN神经网络的高铁用铝合金型材自适应激光焊接研究

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中国激光 2025年

作者：马寅王尉马国龙韩晓辉杨彪刘福运檀财旺宋晓国中车青岛四方机车车辆股份有限公司哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点试验室哈尔滨工业大学(威海) 山东省特种焊接技术重点试验室

针对高铁用铝合金型材焊接过程中存在的不可避免的装配间隙问题，本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的自适应焊接方法。通过对焊接过程中的关键参数进行实时监测和分析，该方法能够有效提高焊接质量和效率。首先进行了不同工况下的... 详细信息

针对高铁用铝合金型材焊接过程中存在的不可避免的装配间隙问题，本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的自适应焊接方法。通过对焊接过程中的关键参数进行实时监测和分析，该方法能够有效提高焊接质量和效率。首先进行了不同工况下的激光焊接试验，用于探索不同工况下的工艺区间。其次，通过大量焊接试验得到的数据训练CNN模型以识别焊接缺陷。最后利用训练好的模型对实际焊接过程进行实时监控，并通过反馈控制机制调整激光功率，以达到最优焊接效果。该自适应焊接系统能够显著减少焊接缺陷，有效地生产良好的焊接接头。本研究为提高高铁用铝合金型材的焊接质量提供了一种新的解决方案，具有重要的理论意义和应用价值。

关键词：激光技术高速列车铝合金型材自适应焊接

功率器件封装纳米浆料材料、低温烧结工艺及机理研究进展综述

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电子与封装 2025年

作者：王一平于铭涵王润泽佟子睿冯佳运田艳红哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨工业大学郑州研究院

随着电力电子器件材料的发展，第三代宽禁带半导体（如SiC和GaN）因其优越的性能而成为功率器件的理想材料。然而，面对大功率和高温应用的挑战，传统的锡基封装材料已经难以满足需求。为此，研究者们开始关注可以低温烧结、高温服役的... 详细信息

随着电力电子器件材料的发展，第三代宽禁带半导体（如SiC和GaN）因其优越的性能而成为功率器件的理想材料。然而，面对大功率和高温应用的挑战，传统的锡基封装材料已经难以满足需求。为此，研究者们开始关注可以低温烧结、高温服役的纳米烧结浆料。这些微米、纳米级的铜、银等浆料可以在远低于金属熔点的温度下烧结成具备高熔点、高导热、高性能的焊点结构。本文从烧结机理、烧结材料、烧结工艺三个方面讨论了近年来用于功率器件封装的烧结浆料的研究进展，具体包括纳米银、纳米铜、铜银复合和其他纳米级烧结材料，以及他们适配的热压烧结工艺、无压烧结工艺、薄膜烧结技术等工艺，为烧结浆料的进一步发展提供参考。

关键词：纳米浆料烧结功率器件电子封装技术烧结纳米铜

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构建服务全民终身学习的多元职业教育体系

成人教育 2025年第1期 80-84页

作者：卢爽李隆翁小乐哈尔滨工业大学哈尔滨理工大学浙江大学

我国经济发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，职业教育中职业技能人才的培养要瞄准技术变革和战略性新兴产业优化升级的方向，加快完成以公共实训机构、职业院校、职业培训机构和行业企业为载体的多元职业教育体系构建，从而形成... 详细信息

我国经济发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，职业教育中职业技能人才的培养要瞄准技术变革和战略性新兴产业优化升级的方向，加快完成以公共实训机构、职业院校、职业培训机构和行业企业为载体的多元职业教育体系构建，从而形成具有终身学习特征的职业技能人才多维培养通道。为了让职业教育有力推动经济高质量发展，增强职业教育与战略性新兴产业需求的适应性，需要注重职业技能人才培养与新时代的产业发展相契合，优化职业教育类型定位，构建符合战略性新兴产业特征的终身学习职业教育体系，为各领域职业技能人才储备提供长期性和可持续性保障。

关键词：职业教育高层次人才终身学习

超高层结构伸臂桁架施工合拢时间窗口优化方法

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东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：卢伟周倩如郑文昌胡卫华滕军哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境学院广东省土木工程智能韧性结构重点实验室

伸臂桁架有助于超高层结构提高抗侧刚度、减少侧向位移、降低核心筒倾覆力矩。由于内外筒施工不同步、结构布置不对称及混凝土收缩徐变等原因，伸臂桁架施工合拢时间窗口是确保服役阶段结构受力和结构施工刚度形成达到设计预期的关键问... 详细信息

伸臂桁架有助于超高层结构提高抗侧刚度、减少侧向位移、降低核心筒倾覆力矩。由于内外筒施工不同步、结构布置不对称及混凝土收缩徐变等原因，伸臂桁架施工合拢时间窗口是确保服役阶段结构受力和结构施工刚度形成达到设计预期的关键问题。本文提出超高层结构伸臂桁架施工合拢时间窗口优化方法，依据不同施工合拢方案对伸臂桁架服役受力的影响，提出基于服役期富余应力空间的伸臂桁架最早合拢时刻确定方法；依据不同施工合拢方案对结构施工临时体系刚度形成和稳定性的影响，提出基于施工期结构刚度和稳定性的伸臂桁架最晚合拢时刻确定方法。以超高层结构京基金融中心为工程背景，验证方法的可行性和有效性。

关键词：超高层结构伸臂桁架施工合拢时间窗口

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带肋fRP筋与混凝土的粘结强度预测方法

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 130-141页

作者：董恒磊李东风蔡庆森王代玉哈尔滨工业大学(深圳)理学院广东深圳518000 深圳市龙岗区建筑工务署广东深圳518100 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

目前有关带肋纤维增强复合材料(fRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋fRP筋(简称粘结肋fRP筋)和机械刻槽肋fRP筋(简称刻槽肋fRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋fRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在... 详细信息

目前有关带肋纤维增强复合材料(fRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋fRP筋(简称粘结肋fRP筋)和机械刻槽肋fRP筋(简称刻槽肋fRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋fRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在细观上粘结肋fRP筋主要为fRP筋肋的剪切剥落,而混凝土损伤较轻微,大部分刻槽肋fRP筋表现为混凝土肋剪切破坏,二者的粘结强度随混凝土强度的增加而增大;增加保护层厚度可增强混凝土对fRP筋的约束效果,有助于提高粘结肋fRP筋的粘结强度,但对刻槽肋fRP筋几乎没有影响;增加相对肋高hrd和fRP筋肋宽比fR可提高粘结肋fRP筋的粘结强度;而刻槽肋fRP筋几乎不受hrd的影响,主要受混凝土肋宽比C_(R)的影响,其粘结强度随C_(R)的增加而增大;建立的粘结强度公式计算值与试验结果吻合较好,预测精度高于设计规范,主要原因在于该公式准确考虑了fRP筋肋成型工艺和几何特征对粘结强度的影响。

关键词：带肋fRP筋肋成型工艺肋几何特征粘结破坏模式粘结强度理论计算公式

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