摘要：飞机结构广布疲劳损伤是目前大型客机损伤容限设计与分析的难点。通过试验研究了典型多孔多裂纹2024-T3铝合金平板的裂纹扩展行为。试验结果表明:相邻孔边裂纹之间的相互干扰明显降低了共线多裂纹平板的疲劳裂纹扩展寿命。就本文研究的典型多孔板,所有孔边都出现了等长裂纹这一极端情况,其裂纹扩展寿命是单孔平板孔边裂纹扩展寿命的10%左右。本文采用Eshelby夹杂理论和权函数法给出了典型多孔多裂纹问题的应力强度因子近似解析解,并结合Paris裂纹扩展公式预测疲劳裂纹扩展寿命。与采用有限元法获得应力强度因子并预测多孔多裂纹板的疲劳裂纹扩展寿命进行对比,对比结果表明:采用解析解和有限元解获得的应力强度因子预测的疲劳裂纹扩展寿命与试验结果吻合良好;相比于有限元法,本文的应力强度因子解法简单、高效,将有助于飞机结构多位置损伤(MSD)的疲劳裂纹扩展寿命预测分析。

摘要：以三聚氯氰、吗啡啉和乙二胺为原料,通过分子设计采用一锅法合成新型三嗪类大分子成炭剂(CFA-m),采用红外光谱、固体核磁共振、元素分析和热分析等对合成大分子成炭剂的结构和热性能进行表征。将CFA-m与次磷酸铝(AHP)复配,用于阻燃聚乳酸(PLA),研究了CFA-m/AHP复配阻燃剂对PLA阻燃性能、热稳定性能和热释放性能的影响。结果表明,CFA-m/AHP对聚乳酸有良好的阻燃作用。当CFA-m/AHP的质量比为3∶1,总添加量为20%时,阻燃PLA的极限氧指数(LOI)达到32%,通过UL94 V-0级。

摘要：为研究火灾下盾构隧道纵缝的受力性能,通过理论分析和数值方法建立火灾高温热流侵入情况下纵缝的完全热力耦合模型。利用火灾试验验证模型的有效性,然后基于此模型从温度、变形和内力角度对火灾下不同变形状态和初始荷载等级下接缝的力学特性进行数值分析。结果表明:当接缝初始内侧张开时,接缝结构变形发展较快,随着热流也不断侵入接缝,使得接缝附近混凝土及螺栓温度显著升高。初始负荷度越大,接缝结构变形发展越充分,接缝跨中位移和内侧张开增量变化量越大。由于在升温阶段接缝内侧张开持续发展,升温阶段的热流侵入深部也随初始变形的增加而提前,接缝的耐火时间呈现非线性加速下降。在盾构隧道的防火设计中应加强对纵缝的保护,防止纵缝在火灾下受到高温的持续侵袭。

摘要：钢木混合结构是一种主要由钢框架、内填轻型木剪力墙和钢木混合楼盖组成的新型结构体系。分别对普通螺栓连接和高强螺栓连接的单榀钢木混合墙体进行了往复加载试验,对比了两种连接下墙体的破坏模式和荷载-位移关系。试验发现,与普通螺栓连接的墙体试件相比,高强螺栓连接的墙体试件受力性能较好,可以充分传递钢框架和木剪力墙间的剪力,保证两者协同工作。设计了72个不同参数的高强螺栓连接的钢木混合墙体模型,采用有限元软件OpenSees对模型进行往复加载的数值模拟,结果显示,在相同延性水平下,木剪力墙与钢框架初始刚度比大的钢木混合墙体较刚度比小的墙体具有更小的滞回阻尼比。对模拟结果进行统计回归分析,进而给出了估算钢木混合结构体系的滞回阻尼比的算式。基于研究成果,提出了钢木混合结构基于性能的抗震设计方法。

摘要：为准确分析并确定飞机气动力从而获取飞机气动特性,根据民用飞机研制和性能飞行试验的研究需求,采用数值模拟方法对飞机和发动机带动力三维流场进行了计算,分析了安装和非安装状态下发动机附近流场和其推力参数的变化,初步获得了发动机安装效应对尾吊式民机推力预测的影响。结果表明:本文采用的基于流管假设的推阻力划分方法和数值模拟分析方法,可以获得发动机安装前后的总推力、净推力、安装推力和各推力分量,其结果与发动机性能模型预测基本一致;在带动力条件下,对飞机可用推力的预测需仔细分析安装效应对发动机安装推力的影响,和非安装状态不同,安装状态下喷管气流易受机体/机翼/吊挂流场干扰,其上产生较为明显的压缩-膨胀-再压缩过程;对发动机安装和非安装状态内外涵喷管流动分析表明,出口气流的压力损失和摩阻差异可能是导致推力分量产生变化的主要原因。

摘要：针对氮化硅陶瓷加工效率低、质量难以稳定控制的难点问题,提出采用激光诱导微沟槽辅助磨削加工方法,开展陶瓷表面激光诱导规则图案的实验设计及磨削机理研究。根据激光辅助磨削加工方法,搭建激光辅助磨削加工实验系统,并设计了环形、棋盘形、圆弧形等3种规则图案表面微结构。通过对3种规则图案的微沟槽影响的磨削力学和几何学分析,再结合磨削工艺走刀设计,测量氮化硅陶瓷磨削力以及表面粗糙度。研究结果表明:激光诱导微沟槽辅助磨削可以显著降低工程陶瓷的磨削力以及表面粗糙度,从而有效提高工程陶瓷磨削加工效率与质量。经过激光诱导微织构的表面在40μm磨削深度下的磨削力与10μm磨削深度下未经过激光辅助的磨削力接近,且加工质量最大可提升6%左右。同时,通过磨削力和加工质量对比分析表明环形规则图案是最佳的激光诱导微沟槽轨迹。

摘要：为探究低能见度下铁路枢纽候车区环境中,群组特性对人群疏散的影响,通过开展低能见度下个体和群组混合人群疏散实验,计算分析疏散时间、疏散速度、群组构型等数据,探讨不同人员密度场景下群组行为的动态特性。在此基础上构建疏散模型进一步分析群组比例的影响。结果表明:座位区走廊及出口前通道存在人群短时聚集的风险;中、低密度场景下,2人群组疏散速度显著大于3人群组,男性群组疏散速度显著大于女性群组;在疏散过程中,女性群组表现为慢速、有序,男性群组相对快速、无序。此外,仿真模拟结果显示,高密场景下,40%的群组比例取得的疏散时间最短。从实验分析及仿真结果出发,对考虑群组特性的低能见度下铁路枢纽候车区人群疏散提出建议,为管理者和决策者制定疏散策略提供参考。

摘要：分析空间辐射效应对三结砷化镓(TJ-GaAs)太阳电池阵的影响,结合地面试验结果对太阳电池阵进行抗辐射设计,并在某倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星上进行验证。通过对在轨卫星5 a的遥测数据分析,得出太阳电池阵输出功率因辐射效应造成的衰减规律,最后与设计方案进行比较,有效验证了抗辐射设计的数学模型,可为其他中高轨道卫星太阳电池阵的设计提供参考。

摘要：将生活垃圾焚烧炉渣粉料(BAP)和炉渣集料(BAA)应用于沥青混合料,使用BAP完全替代天然矿粉,使用质量分数为20%、粒径0~9.5mm的BAA替代天然集料,采用马歇尔试验方法设计AC-13沥青混合料;基于冻融循环劈裂试验来评价炉渣沥青混合料的长期水稳定性,并通过单轴贯入试验探究炉渣沥青混合料的结构强度.结果表明:炉渣的掺入会增加沥青混合料的沥青用量,马歇尔试验结果均满足规范要求;沥青混合料的长期水稳定性按照强弱排序为BAA沥青混合料>BAP沥青混合料>普通沥青混合料,炉渣的掺入可以减小冻融循环对冻融劈裂强度比(TSR)的降低幅度;在冻融循环过程中,炉渣的特性有利于增大沥青混合料的内摩阻角,使炉渣沥青混合料具有更高的结构强度.

摘要：随着电力系统运行中负荷、气象、设备、电/气/热多能流等全景信息的日益增多,传统的电力系统建模仿真技术已很难适应未来智慧能源系统运行控制的需要,而结合机器学习、通信网络、高性能分析计算、物联网的数字孪生技术可以有效解决这一技术难题。首先,针对国内外不同领域对于数字孪生技术的基本定义和应用场景,讨论了面向智慧能源系统的数字孪生构建方式和未来发展思路,设计了考虑多通信协议交互的智慧微电网数字孪生和多智能体控制架构。考虑到物理空间、数字空间及耦合关系,对智慧微电网的全生命周期管理过程进行任务分解,构建调控资源智能体、调控过程智能体和调控服务智能体;然后,构建系统的数字和物理孪生体,利用传感器采集的分布式元件和周围环境的各项孪生数据,对数据库管理模块进行更新,进行组合功率预测和多目标优化决策;最后,构建基于Opal-RT半实物仿真平台的智慧微电网测试模型,利用用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)通信协议实时感知试验数据,在微电网并网和孤岛2种工作场景下验证所提控制策略,结果表明:智慧微电网能够按照数字孪生优化后的试验方案在实际系统中执行,同时将执行情况与数字孪生系统实时交互,为全生命周期管理提供运行指导。