摘要：在锂离子电池的应用中,隔膜的力学性能对电池安全性至关重要。为了系统评估隔膜在应变率和温度耦合条件下的压缩力学行为,在不同应变率和温度条件下进行了准静态和动态压缩测试,并深入分析了温度和应变率的耦合作用对隔膜力学性能的影响。结果表明:隔膜的力学行为对应变率和温度表现出显著的敏感性,在低应变率下,隔膜主要经历塑性变形,而在高应变率下则可能出现复杂的动态失效模式,温度升高导致隔膜的弹性模量和屈服应力降低;温度与应变率的耦合作用通过改变隔膜的失效模式,进一步影响其压缩强度。基于实验数据,进一步建立了考虑温度和应变率耦合效应的电池隔膜非线性黏弹性本构模型,为锂离子电池的安全设计和性能优化提供参考依据。

摘要：冷却叶片是重型燃气轮机的核心构件,服役于严峻工况,常常因振动过量而失效。准确掌握冷却叶片振动机理,对重型燃气轮机叶片进行合理化设计与维护具有实际意义。以NACA0012翼型叶片为例,基于Euler-Bernoulli梁理论将模型简化为含不等大双通道单轴对称性的旋转悬臂输流管,利用假设模态法与Lagrange法建立了轴向-弦向-挥舞-扭转四自由度耦合动力学模型。通过和文献结果对比,确认了该研究建立动力学模型的准确性。研究了流体流速、输流管转速、拉伸-弦向耦合和挥舞-扭转耦合效应等对系统固有频率的影响。研究发现:转速对各自由度刚化效应影响不同,导致复杂的模态顺序交换;拉伸-弦向耦合和挥舞-扭转耦合会引发模态转向现象,导致不同阶振动频率降低或升高;对于长细比较大的Euler-Bernoulli梁来说,单轴对称截面的非对称性影响主要集中在挥舞-扭转耦合;在一定转速范围内,挥舞-扭转耦合效应可能诱发系统发生颤振失稳。

摘要：人工振动污染在国际上已被列入“七大环境公害”之一,多排孔列隔振是振动污染治理的一种方式。针对饱和地基中多排孔列近场主动隔振问题,基于饱和土半解析边界元法(BEM),分别建立了动力机器基础的环境振动影响和多排孔列近场隔振的边界元方程。为提高BEM计算效率,构建了饱和土半解析BEM的SPMD(单程序多数据)并行算法,同时利用孔列间在空间上的对应关系提出了边界元影响系数矩阵快速生成的优化算法。在此基础上,深入研究了多排孔列的近场主动隔振效果,分析了布孔方式、几何参数和多排孔距振源距离对其隔振效果的影响。结果表明:饱和土半解析BEM的SPMD并行算法结合影响系数矩阵生成的优化算法可显著提升多排孔列隔振问题的计算效率。多排孔列的布孔方式对隔振效果基本无影响;增加排孔孔数和孔径、降低孔间净距均能取得更好的隔振效果,而多排孔的排数和排间距对隔振效果影响相对不大;随着多排孔距振源距离增加,多排孔隔振效果先提高后趋于稳定。在实际工程设计时,建议多排孔排数宜为两排,排孔孔径取0.15λR(λR为Rayleigh波波长)、孔深取λR、孔间净距取0.1λR,单排孔数宜根据所需屏蔽区域的面积合理确定。

摘要：沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设想,通过表面硬度试验、保水性能试验和植物生长试验研究了黄原胶(XG)、瓜尔胶(GG)以及二者的等质量混合胶(MG)生态固沙的效果。表面硬度试验表明生物高分子聚合物能有效胶结沙漠砂颗粒,质量分数为0.1%的XG、GG和MG溶液分别将沙漠砂的表面压力强度提高了9.4倍、5.3倍和8.0倍;保水性能试验表明生物高分子聚合物对沙漠砂保水性能的提升效果随溶液质量分数的增大而增大,在40℃高温养护条件下,生物高分子聚合物保水性能的比较结果为:XG>MG>GG;植物生长试验表明,在室内条件下,生物高分子聚合物能缩短植物出苗时间、提升植物的出苗率和幼苗高度,明显提高沙漠砂的促生性能。本文的研究初步表明,采用生物高分子聚合物实现生态固沙具备理论上的可行性。

摘要：干湿循环作用下湿陷性黄土易发生强度劣化,会引起湿陷性黄土输水渠道边坡失稳破坏。为探析湿陷性黄土强度劣化规律及其换填后的效果,文章开展“干湿”循环作用下湿陷性黄土、砂砾石换填料的三轴剪切试验,研究不同“干湿”循环作用下渠基湿陷性土料、换填砂砾石料的强度变化规律,并进一步探讨换填厚度对湿陷性黄土输水渠道边坡稳定性的影响。研究结果表明:“干湿”循环过程使得湿陷性渠基土的抗剪强度指标出现一定程度的衰减,最大衰减幅度约40%。砂砾石换填料的抗剪强度指标c,φ值基本不受“干湿”循环作用的影响。采取换填措施后,湿陷性黄土输水渠道边坡稳定性得到了显著改善。随着换填厚度的增大,换填后边坡滑坡发生量减小。对于大断面输水渠道建议换填厚度取6.0~8.0m为宜。

摘要：利用可视化仿真技术研究弹体侵彻混凝土的毁伤机理和靶板响应是爆炸冲击领域的重要课题。混凝土作为常见的建筑材料,在遭受爆炸冲击或高速弹体侵彻时,其毁伤行为复杂多变。介绍了一种理论研究与可视化技术相结合的可视化仿真方法。基于空腔膨胀理论建立了优化的侵彻计算模型,可以预测弹体侵彻混凝土的侵彻深度特征。利用可视化物理引擎,对弹体运动轨迹、开坑孔径、靶板损伤、碎石飞溅等进行了细致的表征处理和仿真,增强了场景的真实性和可靠性。开发的可视化仿真系统不仅能够从多角度观察弹体侵彻混凝土的过程,而且能够高效、准确地分析和预测弹体侵彻混凝土靶的损伤行为和动力响应,在建筑工程设计和安全评估中具有重要的应用前景,为理解和探索混凝土侵彻机理提供了新的视角。

摘要：为预测考虑蠕变特性的隧洞长期变形,提出了一种基于黏弹-黏塑性损伤流变模型和光滑广义Zhang-Zhu(GZZ)准则的软岩隧洞长期变形半解析计算方法。首先,引入能反映岩石损伤的Abel黏壶对黏弹-黏塑性模型进行非线性改良;其次,在有限差分法的基础上,结合光滑GZZ准则、非关联流动法则和非线性剪胀角模型,求出在应变软化行为影响下的隧洞变形;第三,采用黏弹-黏塑性模型求解在蠕变行为影响下的隧洞长期变形;最后,用现有解析解和实际工程案例验证该方法的有效性,并讨论不同参数对该解的敏感性。研究结果表明:本文解能够有效考虑软岩隧洞长期变形的蠕变效应;围岩特征曲线随蠕变时长不断右移,围岩变形增大,支护设计需考虑隧洞后续变形,建议采用让压支护措施;峰值剪胀角变大能增大围岩初态和瞬态变形,对瞬态变形的增大效果更明显;损伤参数变大也能增大隧洞变形,且能使围岩加快进入加速蠕变阶段;延迟时间和松弛时间变长都会减小隧洞变形;求导阶数变大会增大隧洞变形,且使围岩变形曲线的非线性特征更明显。

摘要：为了简化翼型反设计的过程,基于注意力机制设计了一个端到端的,应用于翼型反设计的深度学习模型,该模型可以学习到翼型曲线和压力分布之间的联系,直接输入压力分布图像就可以得到与之对应的翼型图像。生成了6561组样本,其中6000组样本用于训练,561组样本用于验证。实验结果表明:该模型在验证集上的方均根误差为0.0023,平均相对偏差为2.53%,训练耗时743.4 s,验证耗时12.18 s,预测一个翼型曲线平均耗时0.0217 s,由此表明该模型具有较高的精度和效率。

摘要：为探究宁芜铁路下穿秦淮新河隧道工程施工期半幅围堰工程对河道行洪的影响程度,文章利用MIKE21构建水动力模型,对工程段河道流场进行数值模拟,分析围堰对河道水位、流速、流向的影响。结果表明:施工期围堰工程引起的上游水位壅高值相对较低,对河道行洪影响较小。围堰施工后,工程位置处流场变化较大,水流从预留的半幅河道过流,流速明显增大。研究结果为宁芜铁路隧道设计施工和防洪评价工作提供一定的技术参考。

摘要：聚脲弹性体的分子结构独特,具有优异的力学性能和良好的吸能特性,在提升基体的抗爆抗侵彻性能方面有显著的效果。本文对聚脲弹性体在防护领域的研究进展进行了全面梳理,主要围绕配方优化、防护结构应用以及吸能机理三个方面开展论述,并进行了深入的系统性分析。此外,本文归纳了聚脲弹性体研究中存在的问题,为其进一步的研究、应用以及新型防护结构设计提供了有益参考,对开展聚脲复合结构的抗爆抗侵彻研究具有重要意义。