摘要：高烈度区结构性能指标较难满足,常规设计思路会导致构件尺寸较大,材料用量较高。通过在不影响建筑功能且便于后期维护的部位(如建筑中的避难层或顶层等)附加黏滞阻尼减震系统,可引入附加阻尼比,从而减小地震响应,优化构件尺寸,减小主体结构的材料用量。同时,为了提高减震效率,可采用肘节式放大装置。将引入减震系统以提升结构性能,并进一步对主体结构进行优化设计的方法称为集成优化设计。最后,以高烈度区某办公塔楼为例,详细阐述了黏滞阻尼减震系统的设计及集成优化过程。

摘要：保压控制器作为深部煤炭原位保压取心器的核心部件,其密封设计对保压取心效果有着决定性作用。为了获取最优的密封结构方案,本文建立了保压控制器密封结构二维轴对称非线性接触模型,通过正交试验分析不同凹槽设计、锥角选型及摩擦因数对密封性能的影响,并研究不同闭合阶段、介质压力下密封圈各应力变化情况。结果表明:1.9 mm凹槽深度的30°锥角保压控制器密封效果最优;摩擦因数对密封性能的影响较小,应根据实际情况选择尽可能小的摩擦因数;室内打压试验结果表明保压控制器在较小预紧力作用下即可形成密封,且其密封性能随密封压力的升高仍维持稳定,该自适应密封特性保证了其密封能力与工作稳定性。研究成果提高了深部煤矿保压保瓦斯取心器的密封可靠性,对实现深部煤矿瓦斯精准测定具有重要工程意义。

摘要：针对微流控芯片通道和缺陷的检测要求,设计构建了一套基于预放大离轴光路的反射式像面数字全息显微实验系统。探讨了数字全息显微测量中横向尺寸在视场占比较大的低空间频率物体的相位畸变矫正方法,提出两步相位相减法更适用于该类型物体的相位畸变矫正。通过宽度为55μm、高度为65 nm的台阶标准样板实验对两步相位相减法、一般多项式曲面拟合法和Zernike高阶多项式曲面拟合法在相位畸变矫正效果上进行对比分析,分析结果表明两步相位相减法矫正畸变后的台阶平均高度相对误差为1.1%,较其他方法的误差更小,畸变矫正效果更好。另外,实验以通道宽度为80μm的微流控芯片为被测样件,实现了芯片通道以及通道表面断裂型和缺损型缺陷的三维形貌检测,并得到定量结果:断裂型缺陷的宽度为14.1μm,深度为431.7 nm;缺损型缺陷的宽度为33.6μm,深度为295.1 nm。实验结果表明:像面数字全息显微实验系统为微流控芯片通道及表面缺陷的快速无损测量提供了新的途径,对于微流控实验系统质量评价具有重要意义。

摘要：玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料具有抗冲击损伤、高韧性、耐电化学腐蚀、低成本等优点,近年来在民航客机、军用运输机等航空领域得到了应用和发展。文中首先概述了目前国外玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料在航空领域的应用实例,并分析了国内从原料到复合材料制造技术之间存在的差距。对比了国内制备的HS6高强玻璃纤维增强聚芳醚酮热塑性预浸料同国外同类型S2/PEEK预浸料的表观质量和力学性能。通过对比发现,国产预浸料的浸渍质量和力学性能跟国外仍有一定的差距,需对预浸料的制备工艺做进一步探索改善。

摘要：开发利用太阳能解决日益严重的环境危机迫在眉睫,为了提高对太阳光的利用率和光催化剂的性能,采用原位生长并结合表面静电吸附的方法制备三元复合材料,先利用水热合成MoS_(2)/RGO二元异质结复合材料,再根据材料等电点调变溶液pH值制造MoS_(2)与Fe_(2)O_(3)表面电荷同性、而与RGO表面电荷异性,进而构筑MoS_(2)/RGO/Fe_(2)O_(3)全固态Z-Scheme光催化剂。通过扫描电镜和透射电子显微镜观察发现,MoS_(2)纳米花球和Fe_(2)O_(3)纳米颗粒均匀分布在二维片层结构的电子介体RGO表面,MoS_(2)和Fe_(2)O_(3)分别与RGO形成稳定的异质结构,充分证明此种方式构建复杂三元复合材料的可行性。RGO基全固态Z-Scheme光催化剂在模拟太阳光照射下具有优异的光催化还原降解性能,以无机重金属Cr(VI)溶液作为降解指示剂,60min内全固态Z-Scheme光催化剂中活性最佳的为MR0.43F试样,其光还原降解效率是二元复合材料MoS_(2)/RGO的1.5倍。这种全固态Z-Scheme光催化剂兼具宽光谱吸收、高效光生载流子分离效率和表面化学反应效率,改性后的光催化性能得到显著提升,这一光催化设计路线为水环境处理及清洁能源制备提供了新方向。

摘要：目的比较数字化术前设计辅助微型钢板联合重建接骨板与常规微型钢板联合重建接骨板内固定治疗粉碎性髋臼后壁骨折的疗效。方法采用回顾性队列研究分析2012年1月至2019年6月解放军中部战区总医院收治的35例粉碎性髋臼后壁骨折患者的临床资料,其中男26例,女9例;年龄25~63岁[(45.5±9.8)岁]。16例采用数字化术前设计微型钢板联合重建接骨板内固定治疗(数字规划组),19例采用常规微型钢板联合重建接骨板内固定治疗(常规手术组)。比较两组手术时间、术中出血量、住院时间、骨折愈合时间。术后2 d采用Matta放射学标准评分评价骨折复位质量。术后3,6个月及末次随访时采用改良Merle d′Aubign‑Postel评分评估髋关节功能。观察术后并发症发生情况。结果患者均获随访12~48个月[(30.1±8.9)个月]。数字规划组手术时间为(114.7±16.1)min,术中出血量为(323.4±26.1)ml,短于或少于常规手术组的(179.8±67.3)min、(392.6±87.8)ml(P均0.05)。术后3,6个月及末次随访时数字规划组改良Merle d′Aubign‑Postel评分分别为(14.1±2.3)分、(15.4±2.3)分、(17.1±1.8)分,高于常规手术组的(13.7±2.2)分、(15.0±2.5)分、(16.8±2.1)分,但差异无统计学意义(P均>0.05)。各时间点组内改良Merle d′Aubign‑Postel评分比较,差异有统计学意义(P均0.05)。两组均未出现螺钉穿透关节、内固定失败及医源性坐骨神经损伤等并发症。结论数字化术前设计辅助微型钢板联合重建接骨板与常规微型钢板联合重建接骨板内固定治疗粉碎性髋臼后壁骨折的疗效相当,但前者可显著缩短手术时间,减少术中出血量。

摘要：数控机床进给系统动态误差是影响加工精度的一个重要因素。针对大型镜像铣床斜齿轮齿条进给系统,通过势能法和切片积分法获得时变啮合刚度,同时考虑啮合误差引入的内部激励建立斜齿轮齿条动力学模型。针对矢量控制电机,建立交流同步伺服电机的双闭环控制动力学模型。将电机模型与齿轮齿条动力学串联构成机电耦合系统动力学模型,通过Simulink仿真和实验研究,分析啮合误差、电机动态特性对于进给系统动态传递误差的影响,明确了齿轮齿条误差是进给系统的主要误差源。研究成果可为高动态精度的进给系统设计提供参考。

摘要：某型连接器支架普遍出现断裂现象,经判断原因是动强度设计不合理,在振动载荷作用下发生疲劳破坏,为了确保支架不出现结构损伤,保证飞行安全,需要进行结构优化设计分析。基于克希霍夫理论,采用有限元分析手段,通过改变厚度、材料与结构形式的方法,对支架进行模态分析与随机响应分析,最终得到了在满足动强度设计要求的情况下质量最轻的支架。根据分析结果总结了一种结构优化设计分析的流程:先改结构形式,用相对系数判断优劣;再选疲劳性能好的材料;最后选择合适的厚度。该流程在本文中得到有效实施,可在今后用于相似结构的优化设计分析。

摘要：无人机载光电吊舱对其载荷体积重量的要求苛刻,为了满足8~12.5μm红外探测需求,设计并实现了一种轻巧紧凑的长波红外光学系统。系统F数为2,口径为150 mm,总视场为2.34°。光学系统采用二次成像折反射式结构,将常用的卡式主系统简化为折叠牛顿式主系统,将球面次镜简化为平面镜折叠光路,轴外像差通过非球面校正镜组校正。主系统采用全铝光机结构,结合后光路的光机材料匹配,在工作环境温度范围内,光学设计传函高于0.41@17 lp/mm,具有100%冷屏效率,而体积仅为Φ152 mm×125 mm。整机装调后,全视场传函高于0.24@17 lp/mm,像质清晰,满足预期。光学系统设计巧妙、结构轻小紧凑、加工装调成本低。设计思路和研制方法可为类似应用的无人机载光电吊舱长波红外仪器的光学系统提供参考。

摘要：负煤柱工作面采空区弧形底板下方的巷顶沿空掘巷长期惯用架棚被动支护,劳动强度大、成本高、成巷慢,限制了该技术的推广和升级。为此,在大量前人相关研究基础上,以开滦集团唐山矿负煤柱开采实践为背景,采用现场实测、理论分析和数值模拟,重新分析论述了负煤柱巷顶沿空掘巷合理位置及其围岩主动控制原理。结果表明:(1)负煤柱工作面来压强度表现出中部最大、上部次之、下部最小的非对称分布的倾向分区特征,采空区矸石呈现出下部充实、中部充满、上部悬空的非对称堆积形态,下部充实区显著缓解了支承压力影响,为弧形底板创造了良好的应力环境优势。(2)揭示了负煤柱工作面弧形底板下巷顶沿空掘巷内错距离不同时围岩破坏区与弧形底板破坏区的联通规律,巷顶煤体较薄时,巷顶易产生裂隙并不断与其上采空区底板裂隙沟通导致巷道顶板失稳。(3)最佳布巷位置位于上区段弧形底板正下方,既可保留足够顶煤用于锚杆索支护,又可避开上区段采空区左侧应力集中区及应力变化剧烈区。(4)给出了基于自稳隐形拱理论的巷顶沿空掘巷主动支护设计原理,推导了巷顶沿空掘巷的自稳隐形拱表达式,揭示了该自稳隐形拱的非对称特征,最大拱高位于巷道中轴线偏左0.1 m处。研究可为负煤柱沿空掘巷围岩控制提供理论支持和科学依据。