摘要：Inspired that the neck structure can stabilize the head from body movements and external dynamic vibration by the role of intervertebral disc and surrounding muscles,a novel multi-layer structure with nonlinear elastic components is proposed in this *** proposed structure is expected for loading the weight of the end effector and isolating bending vibration with lowfrequency in the range of 0.1 Hz to 1 ***,considering the loading,the potential energy,restoring force,and structural configuration in axial direction are ***,the dynamical restoring force and stiffness for bending are modelled for different structural parameters and configurations after the axial *** to the functions of the proposed structure required in applications including loading capacity and bending vibration isolation effectiveness,design criteria are carried *** to the realization of high-order quasi-zero stiffness property,the effective isolation band for bending vibration can be extended from about 0.08 *** addition,based on the proposed design criteria,the constructed multi-layer structure displays remarkable dynamical stabilization effectiveness in ultralow frequency *** proposed structure not only provides the biological explanations for car sickness,nausea,and airsickness of humans,but also solves the bottleneck techniques in bioinspired nonlinear isolation structural design for transverse dynamical stabilization,which has remarkable potential applications in the fields of mechanical arm,sensors in satellite etc.

摘要：振动问题与人类日常生活和科技发展紧密相关.振动不但会干扰人类的生活、影响人类健康,也会造成建筑物、机械设备和精密仪器无法正常使用甚至损坏.于是,在航空航天、汽车工程、船舶工程、大型结构及精密仪器加工等领域,人们利用弹性元件或控制装置形成有效的振动隔离或消除装备,有效的隔振能够提高人员和装备的安全性、稳定性、可控性和舒适性.现代结构的大型化和复杂化发展,对隔振和消振器的宽频抑振效果提出了新挑战.然而,基于线性理论的设计优化方法在分析和应用中出现了无法调和的矛盾,即,如果要拓宽隔振频带,就必须降低隔振结构的刚度,这导致结构承载能力下降.本文对典型的非线性隔振器高静低动设计方法、动力学建模、动力学分析进行了详细的综述,阐明不同机理下呈现的恢复力本构和准零刚度设计准则,在面向航空航天、精密加工、汽车船舶等领域的不同需求时,能够从动力学特征上进行选型;另外,关注到基于仿生和超结构的隔振和消振设计方法,在非线性恢复力本构的力学机理解释和调控上产生了新的问题和挑战,引发出变刚度、大变形动力学分析及其控制新方法、新策略和实验新技术的研究;最后,随着结构零部件向着轻质化和柔性化的方向发展,运动部件末端的隔振效果受限于部件的柔性,即使通过耦合多层准零刚度结构也难以实现被隔结构在空间上的快速定位,关注到时滞控制的调幅调频机理,本文对时滞抑振原理及设计方法进行讨论,提供时滞抑制柔性低频振动成功案例,为极端工况下的有效、简单、快速的主动隔振消振提供了可能性.未来,基于大数据时代的数据密集型研究范式,非线性隔振和消振技术将面向复杂工况实现更精确、更智能的控制效果,在精密仪器、航空航天等国家重大需求领域实现泛化应用.

摘要：为抵抗高速挟沙水流的磨蚀 ,在小浪底泄洪工程的进水塔流道内布置有环氧砂浆抗磨保护层 ,设计工程量为 16 835 78m2 。这种新型的环氧砂浆材料于 1997年 6月开发研制 ,首次应用于小浪底泄洪工程。它的施工工艺突破了传统的现场称量拌制、加热等工艺。具有高强度 ,高粘结力 ,各种性能优良稳定 ,在常温下即可操作 ,施工便利 ,无毒害 ,无污染等特性。

摘要：黄河水少、沙多及水沙不平衡等特点是小浪底水利枢纽长期安全运行的最大挑战,自投运以来,管理单位严格执行调度规程,精心组织,科学调度,确保了下游的防汛、防凌安全。尤其是按照“水沙联合调度”的原则,利用调水调沙的人造洪峰,挟沙入海,减缓库区淤积,延长水库寿命,同时,冲刷下游河道,加大了下游泄洪能力,取得显著的社会效益;在做好水资源调度的同时,还严格按照“以水定电”的原则,充分利用水能资源,取得了很好的经济效益。小浪底水利枢纽运行以来充分发挥了各项功能,实现了设计的开发目标,其特殊的运行模式对多沙少水河流上的水电站有一定借鉴意义。

摘要：硅基电极材料因其比容量高、低脱锂电位和低成本等优点被认为是最具有潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而,硅电极在嵌锂/脱锂过程中会产生巨大的体积膨胀,从而引起电极结构的力学损伤,使其力学和电化学性能大幅度衰减,最终影响电池寿命。因此,针对硅薄膜电极在充放电过程中的变形和损伤演化行为开展研究是非常必要的。本文采用射频磁控溅射方法沉积的非晶硅薄膜作为工作电极,以CR2032型纽扣电池为原型,设计了电极可视化纽扣电池,利用激光共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope,LSCM)系统,结合数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法对硅薄膜电极在嵌锂/脱锂过程中的全场变形进行在线测量。基于实验数据中电极应变场和荷电状态(State of Charge,SOC)的关联关系,分析了硅电极在充放电过程中的力电耦合效应。本文结果为进一步研究硅薄膜电极在电化学循环过程中的变形及损伤提供了实验基础,对改进和优化设计新型高性能高容量的锂离子电池具有一定意义。

摘要：为将以往隧道案例的经验应用到新建隧道设计中,以解决传统设计方法工作量大且效率低下的问题,提出基于案例推理的隧道洞门智能设计方法。结合隧道洞门工程特点,选取影响洞门设计的主要因素,将影响因素划分为12个属性单元来表征工程案例,运用三角模糊数的层次赋权计算方法对各属性单元权重进行赋值,借助相似度理论建立隧道洞门设计方案相似决策模型。基于GIS技术开发了隧道洞门工程案例库,实现对既有工程的存储管理,同时利用SQL查询语言及Python计算脚本实现案例的属性特征值计算与最相似匹配,进一步修正后可实现隧道洞门修建方案的设计决策。以某山区隧道为例对智能设计方法进行验证,结果表明:根据属性单元特征值计算结果,在案例库中比选得出与拟建隧道相似度最高的既有工程为凤凰山隧道,且相似度为0.707。因此,设定阈值为0.7时能加快案例库的检索速率与匹配准确率,该方法吸取了既有工程案例的经验,能应用于隧道洞门施工方案的决策设计,可供今后隧道洞门方案的智能化设计参考。

摘要：探讨高寒地区氮、磷、钾肥及其施肥水平对‘青引1号’燕麦(Avena sativa L.)生长和产量的影响,为青藏高原高寒区燕麦饲草生产合理施肥提供理论依据。以‘青引1号’燕麦为试验材料,采用完全随机区组设计,分别设置N(0、30、45、60、75、90、105 kg·hm^(-2))、P(0、15、30、45、60、75、90 kg·hm^(-2))和K(0、10、20、30、40、50、60 kg·hm^(-2))各7个水平,研究氮、磷、钾肥不同肥料水平对‘青引1号’燕麦饲草产量和根系发育的影响并获得最适施肥水平。结果表明,N、P和K肥的添加均显著提高了燕麦干草产量(P<0.05);N、P和K肥处理下分别以纯N 75 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)60 kg·hm^(-2)和K_(2)O 40 kg·hm^(-2)下干草产量最高,分别达到31803.3 kg·hm^(-2)、29855.0 kg·hm^(-2)和28308.3 kg·hm^(-2)。K肥处理下,燕麦株高、分蘖数、茎粗、根量、根长和根数表现优于N和P肥处理;N肥促进了燕麦地上生物量的形成;P肥有利于燕麦地下根系发育,而K肥对燕麦地上生物量和地下根系发育均影响较大;P、K单施量小于60 kg·hm^(-2)和40 kg·hm^(-2)时,其肥料农学利用率及偏生产力均优于N肥;而单施量高于60 kg·hm^(-2)时,N农学利用率及偏生产力表现最佳。利用TOPSIS模型对燕麦饲草生长和经济效益等进行综合评价,结果表明,N 75kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)60kg·hm^(-2)和K_(2)O40 kg·hm^(-2)为最适宜燕麦饲草的施肥模式组合。因此,在本试验土壤肥力水平下,少量施肥时,P和K肥对干草产量增加的效果优于N肥,高量施肥时,N肥效果较优;相对于N和P肥,K肥具有协调燕麦地上和地下部分发育优势,青海地区少量施K肥能有效增加饲用燕麦产量,提高肥料利用率。

摘要：为提高三管推挽双向全桥变换器运行效率,提出了一种峰值电流应力优化控制策略。首先,分析了TPBFC变换器扩展移相控制(Extended Phase-shift Control,EPS)下的基本运行模态,推导了系统传输功率与峰值电流应力表达式。进一步,采用拉格朗日函数构建了变换器传输功率与峰值电流应力的约束模型,推导了各运行模态下满足峰值电流应力最小的移相比组合。在搭建的500 W样机上的实验表明,采用所提出的方法使变换器峰值效率提升了2%。

摘要：为解决传统岩石群锚基础材料耗量大、运输不便的问题,提出一种新型装配式输电线路岩石群锚基础。采用有限元方法建立新型群锚基础的三维精细化数值模型,研究上拔荷载作用下群锚基础受力特性,分析锚杆间距、长度及直径等参数对新型群锚基础锚杆内力的影响规律。结果表明:锚杆内力在钢骨架连接处最大,随深度增加逐渐减小;锚杆距群锚基础形心越远,其内力越大;锚筋长度相同时,随着锚杆间距的增大,锚杆内力呈逐渐变小的趋势,而锚筋长度及直径对内力的变化影响较小。将数值计算结果与规范计算结果进行对比发现:处于与水平荷载方向相反且与群锚中心相距最远的两根锚杆的规范计算结果与数值计算结果吻合度高,其余锚杆两种计算结果的吻合度相对较低。

摘要：在分析机械产品能量消耗特性的基础上,从产品设计角度出发,建立了能量消耗的抽象过程模型,并导出全生命周期能量模型。运用键合图等理论,分析产品生命周期各阶段的能量因素与能量消耗之间的关系,给出各阶段能量的量化公式。并将模型进行扩展运用于方案优选。结合机床传动机构设计实例对提出的模型和方法进行了验证。