摘要：混凝土3D打印技术作为一种新兴的高效自动化建造技术,在实现建筑领域低碳化方面具有重要的应用潜力。针对混凝土3D打印技术目前在低碳性方面的优势和面临的挑战进行系统性介绍。相较于传统建造方式,3D打印技术省人工、免模板的特点带来了建造人员结构以及成型工艺的改变,使得建筑施工阶段碳排放量大幅下降,同时减少了现场建筑垃圾排放;高设计自由度为多种低碳化建筑结构设计提供了新的选择;拓扑优化、节能-增材制造一体化、可拆卸再建造等结构设计策略有助于节约原材料、降低运行能耗以及实现资源循环利用。此外,材料低碳是目前3D打印低碳混凝土所面临的重要挑战之一,3D打印技术与固废利用、轻质、地聚物、纤维增强等低碳化混凝土体系的结合是进一步创新优化低碳性的有效途径。未来,混凝土3D打印技术将依赖于工艺优化、结构设计、材料研发等多方面的协同发展,助力建筑领域实现自动化和绿色低碳化转型。

摘要：[目的]为提高光伏支架的发电效率,以基于Fourier拟合算法的视日运动轨迹光伏跟踪器为研究设计对象。[方法]借助MATLAB分析了传统视日运动轨迹算法的跟踪精度情况,更进一步地在此基础上提出了精度更优的8阶傅里叶拟合视日运动轨迹跟踪算法,并结合GNSS定位技术,得出太阳实时运行轨迹。系统设计以STM32单片机作为微处理器,采用6轴加速度传感器,通过重力矢量在其轴上的投影确定光伏跟踪支架的实时倾斜度,以此二者建立跟踪支架三维运行模型,通过分析太阳光线在支架上的余弦效应即可得到电机需要运行的动作角。同时为解决晨昏时刻光伏组件间的阴影遮挡问题,系统增加逆跟踪算法。并考虑到大规模机组的应用,提出主从电机同步控制策略。[结果]傅-2里叶拟合算法拥有更高的跟踪精度,精度可达到10数量级,高于传统算法一个数量级。同时采用逆跟踪技术可节约24.3%光伏阵列用地面积,大幅提高了土地利用率。[结论]本研究采用更为精准的视日运动轨迹跟踪模型,较好地解决了太阳辐射利用的余弦效应,提升了电站的发电效率,实现了安全高效绿色能源体系的建设,促进了我国“双碳”目标的推进与达成。

摘要：铁路工务设备在运维管理过程中涉及设计、竣工、运营、维修更换等大量、多源、多维度、异构数据。针对当前重载铁路线路设备在全生命周期管理中缺少高效信息集成和数据融合分析展示的技术手段,以朔黄铁路为背景,基于Web GIS地图平台,设计和研发了重载铁路线路设备GIS“一张图”管理系统。系统从设备基础台账数据查询与状态分析、检测监测数据实时展示、数据融合与辅助决策、生产信息及时掌握等多个维度,将铁路线路设备生命周期内各阶段的多源异构时空数据进行“一张图”可视化综合展示。在不同比例尺地图下对设备台账、履历、检测监测数据、病害、维修作业、状态评估与预测等信息进行不同层级、不同颗粒度的实时展示以及融合分析,为工务运维管理人员提供全面、及时、准确、生动的设备可视化信息。

摘要：核设备设计寿命的计算需要考虑在役环境的影响,但由于当前通用各规范疲劳曲线均未涉及在役环境影响,因此可通过环境因子对疲劳累积使用因子进行修正。在环境因子修正过程中,提出3种不同的参数值修正方法。基于上述方法对疲劳累积使用因子进行修正,同时与空气环境下疲劳累积使用因子进行对比。对比发现,考虑在役环境的疲劳累积使用因子比空气环境中疲劳累积使用因子有明显提高。另外,对热-结构场结果直接进行环境因子的参数值转化比瞬态组合后进行参数值转化更为保守。

摘要：机械设计基础课程知识点繁杂且相互独立，课时少而教学任务重，传统的教学模式难以适应人才培养和教师发展的需要。在新工科背景下，该文将“项目驱动”融合线上线下混合式教学，融入课程思政元素，做到“教、学、做”一体化，提高学生的自主学习和探究能力，促进学生形成“学会—会学—会用”逐层递进的学习能力。教师通过项目反哺教学，实时掌握学生学习动态，优化教学内容，实现课程教学的高阶目标。

摘要：为解决车用EGR涡轮增压柴油机进气未燃空气质量分数无法直接测量的问题,提出了一种估计未燃空气质量分数的方法.在构建高压回路EGR涡轮增压柴油机动态模型的基础上,设计了EGR流量的高增益观测器,为进气歧管未燃空气质量分数的准确估计奠定基础;基于进排气歧管未燃空气质量分数的动态方程,设计了柴油机未燃空气质量分数的全维状态观测器,并基于李雅普诺夫稳定性理论,对设计的观测器进行了稳定性分析.分析结果表明,设计的观测器是一渐近稳定系统,可以用于对未燃空气质量分数进行估计.利用GT-Power仿真数据以及试验数据对设计的EGR流量观测器和未燃空气质量分数观测器进行验证.结果表明,设计的观测器能够对参数进行准确估计,估计误差在3%以内,满足柴油机控制系统的需求.

摘要：目的针对卷状货物在铁路运输途中常发生横向窜动,造成货物损伤、危及行车安全等问题,基于当前主流运输座架和技术经验,设计一款安全可靠、适用多种车型、可叠放回送、可循环使用、适合多种规格卷状货物、带有横向限位装置的运输座架。方法根据《铁路货物装载加固规则》,制定最不利工况下的卷状货物装载加固方案;依据《钢结构设计标准》及敞车、平车的结构,确定运输座架的结构和材料;通过SolidWorks-Ansys对运输座架进行建模和有限元分析,得到卷钢座架变形及应力的变化情况。结果通过分析可知,运输座架会受到垂向力、纵向力,其最薄弱部分的应力分别为355.14、341.99 MPa,位移变形量分别为0.55、1.069 mm,符合规定;在最不利工况下,横向限位挡件的最大应力为28.89 MPa,最大变形量为0.04 mm,符合规定。结论设计的铁路横向限位运输座架安全可靠,可有效防止货物发生横向窜动;叠装回送,可实现重去重回。该设计填补了现有运输座架对卷状货物无法进行横向刚性加固的空白,对当下卷状货物运输发展具有较大的促进作用。

摘要：以探究合力与分力的关系为例,构建SNP教学模式下的物理课堂。通过创设问题情境,让学生感受通过建模和论证解决物理问题的过程,鼓励学生进行实验,发展批判性思维。

摘要：目的:研究隐形矫治器前牙内收过程中尖牙的最佳力学设计。方法:本研究选取1名成年患者的CBCT影像学数据构建出上颌牙列以及隐形矫治器的有限元仿真模型,并根据内收角度的差异从0°~90°分别设计出19组载荷,依照隐形矫治器的最大移动步幅将相应的力学分配设计加载到模型上,比较分析其力学结果的差异性。结果:尖牙牙体各部分在不同力学设计下冠根呈现不同的移动现象,并随着矢状向分力减小与垂直向分力的增加呈现不同平面上移动量的衰减或递增。结论:隐形矫治器前牙内收角度区间设计在40°~50°对于尖牙来说是最佳的力学分配设计,但在此基础上还需要添加额外设计来控制轴倾和转矩的表达。

摘要：为分析具有新颖结构形式的张拉整体超材料力学特性,利用增材制造技术,基于宏观尺度设计并制作了不同结构参数的张拉整体超材料实验模型,对其进行单轴准静态压缩实验.结果表明:准静态压缩载荷下,张拉整体超材料的变形分布均匀,应力应变曲线具有稳定的大变形平台段;增大相对密度可以提高张拉整体超材料的平均应力和吸能水平;增加杆件特征角度能提高结构的平均应力,但是会使得结构密实化应变减小;密度梯度张拉整体超材料在高应变下的承载能力和吸能能力优于非密度梯度结构.