摘要：将优势互补的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)和再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)组合设计为预制UHPC-RAC组合柱。以箍筋位置、UHPC壁厚和UHPC-RAC结合面粗糙度为参数,设计制作了7个预制UHPC-RAC组合短柱,通过轴压试验,分析了破坏形态、材料应变、荷载-位移曲线、承载力、泊松比和损伤等性能参数。结果表明:预制UHPC-RAC组合短柱改善了RAC短柱的破坏形态,因外围UHPC与箍筋形成组合作用对内部RAC约束效果的不同,分为强约束的剪切压溃破坏和弱约束的外壁UHPC劈裂破坏;配箍UHPC及其厚度的增加,增强了外围UHPC的约束作用,提高了预制UHPC-RAC组合短柱的轴压刚度和受压承载力,最大可提升93.3%和97.4%,降低了泊松比和损伤指数,其中泊松比的变化范围为0.26~0.18;UHPC-RAC结合面粗糙度对轴压性能呈现有利影响但差异较小。强约束效果保证了高性能材料力学性能的发挥,采用叠加原理,建立了可准确计算强约束预制UHPC-RAC组合柱的受压承载力计算公式,并提出了预制UHPC-RAC组合短柱的设计要求,提升材料的利用率。

摘要：为了深入了解北京高校的专利成果产出情况和分析特定区域的产业结构和产业发展技术需求,寻求二者的结合点,文章应用incoPat专利检索与分析系统,分别对北京化工大学和雄安新区近十年专利产出情况进行分析对比。结果表明,北京化工大学专利的整体创新程度较高,但存在专利运营转化率偏低的问题;雄安新区产业发展呈现低端化特点,近十年专利产出技术含量低。该校的专利技术主题领域与新区现有产业技术主题领域结合点较多,因此可以通过在绿色化工、能源材料、生命健康、节能环保等领域加强校企合作与联系,在促进北京高校专利成果转化的同时,促进区域相关高新技术产业协同发展。

摘要：为明晰充气天线反射面膜材的低温循环拉伸力学性能,对25μm厚的Kapton膜材进行了低温(20、0、-10、-40、-70℃)下的单轴循环拉伸试验,通过分析不同循环次数和温度下的应力-应变曲线,阐释了低温循环荷载作用下材料的受力机理与性能表征,分别建立了弹性模量与循环次数和温度的关系式,并获得了参量对棘轮应变以及滞回环面积的影响规律.试验结果表明:随着循环次数的增加,弹性模量逐步增大,滞回环面积减小;低温使得弹性模量显著提高,而滞回环面积减小;以最后一次循环加载后的结果来看,温度对膜材垂直方向的棘轮应变影响更大.研究所得结论可为极端温度场下的充气可展结构设计及在轨交变高低温测试提供参考.

摘要：基于非测地线缠绕和纤维滑移理论,提出采用非测地线缠绕成型一体化复合材料传动轴。设计了多组不同比例纤维变角度过渡区复合材料传动轴,并利用有限元分析和扭转实验深入研究了传动轴的扭转性能及其失效机制。结果表明,含有的变角度过渡区比例越大,传动轴扭转性能越好,过渡区从20%提高到80%,传动轴的失效载荷提高111%,峰值载荷提高90.7%。随着过渡区占比的提高,屈曲形变导致的损伤失效得到有效缓解,损伤扩展角度降低了54.5%。结合有限元仿真和扭转实验分析可知,过渡区纤维角度的增加抑制了屈曲形变,减少了分层损伤带来的界面上力学传导失效,提高了轴管承载能力。

摘要：由于碳纤维在高温含氧的环境下易被氧化,且与基体发生强界面反应而导致其性能劣化,影响了其在复合材料领域的应用。本文通过在碳纤维表面构筑聚丙烯腈(PAN)过渡层及有机聚硅氮烷(OPSZ)陶瓷前驱体层,经低温固化与高温裂解后形成C-Si_(3)N_(4)保护涂层,制备了具有高温抗氧化效能的PAN-OPSZ/碳纤维。扫描电镜与能谱仪的结果表明:PAN层的涂覆有助于Si元素在碳纤维表面附着,将PAN溶液的浓度从1%提高到3%,Si元素的相对含量随即从2.81%提高到了8.26%。采用PAN与OPSZ浓度为3wt%制备的PANOPSZ/碳纤维的拉伸强度仅比未涂层碳纤维降低了2.08%,表明其未对碳纤维力学性能造成明显降低。制备的PAN-OPSZ/碳纤维的抗氧化能力得到了显著提高,在700℃的空气气氛下失重率低于8wt%,而未涂层碳纤维的失重率高达70wt%。以上结果说明,PAN-OPSZ涂层能有效提高碳纤维的高温抗氧化性,在碳纤维增强复合材料领域具有十分广阔的应用前景。

摘要：为了提升大跨度桥梁风致振动控制和抗风的稳定性,解决现有抗风稳定性监测技术存在的性能低下问题,提出利用BIM技术构建大跨度桥梁结构模型,从平均风和脉动风两个方面模拟桥梁周围风场环境的运动状况,分析桥梁和风场环境之间的作用关系。确定抗风稳定性的监测位置,利用硬件设备获取实时风致振动信息,设置振动幅度、频率、风速和风压作为稳定性监测指标,计算各个监测指标的具体取值,从而获取大跨度桥梁抗风稳定性等级监测结果。通过实测分析得出结论:设计技术的监测误差始终低于预设门限,且监测技术的运行时间低于8000 ms,即设计抗风稳定性监测技术的精度性能和时效性能均满足设计与应用要求。

摘要：为评估玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer, BFRP)筋在服役条件下的抗横向冲击性能,通过落锤冲击试验研究了不同温度(-20℃、25℃、50℃和90℃)、冲击能量(12.76 J、19.14 J和31.90 J)和预拉力水平(2%、20%和30%)耦合作用下BFRP筋的冲击响应和破坏模式,并测试了冲击后未完全断裂试件的残余拉伸强度。结果表明:温度和冲击能量耦合作用下,残余变形和耗能随温度的提高而增大,而峰值荷载随温度变化不明显;同一温度下,峰值荷载和残余变形均随冲击能量的增加而增大。温度和预拉力耦合作用下,预拉力对峰值荷载的影响较温度更显著;同一温度下,残余变形和耗能随预拉力的增加而降低;同一预拉力水平下,残余变形随温度的提高轻微增加,耗能呈先降后增趋势。残余拉伸强度和耗能比均能有效地评估BFRP筋的损伤程度;预拉力恒定时,残余拉伸强度随温度的升高呈先增后降的趋势;能量恒定时,耗能比随预拉力的施加而减小,说明预拉力降低了试件的冲击损伤。冲击损伤随能量提高而增加,破坏模式包括基体压痕、开裂和破碎,以及纤维断裂和拔出;破坏模式主要受冲击能量影响,受温度和预拉力水平影响较小。研究成果对复杂服役条件下大跨桥梁FRP拉索的设计具有一定的参考意义,进一步促进BFRP筋在桥梁工程中的应用。

摘要：针对存在未知海流扰动条件下无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)的轨迹跟踪控制问题,提出一种欠驱动UUV的动态面反演轨迹跟踪控制方法。首先,设计一种改进型海流扰动观测器来估测航行器动力学模型中存在的未知海流扰动。然后,采用反演法并结合动态面控制技术设计三维轨迹跟踪控制器,将控制算法中微分运算转换为简单且易于实现的代数运算,降低控制算法复杂性的同时避免“微分爆炸”问题,结合李雅普诺夫理论证明系统闭环稳定性。最后,对所设计的控制器进行仿真验证,结果表明所设计观测器能够有效应对时变海流干扰问题,精确地完成UUV的轨迹跟踪控制任务。

摘要：油菜机械化移栽效果取决于移栽机栽植执行器结构和运动参数与移栽苗植株形态特征的耦合度。该文针对当前油菜移栽机械化程度低植株形态特征与栽植机构不匹配的实际问题,选择8个甘蓝型杂交油菜品在播种后28~40 d的适栽期内,应用LA-S系列植物图像分析仪进行了植株形态特征(苗长、苗幅宽、株形锥角、根长和根直径)的系统试验研究,并根据试验结果分析确定了油菜移栽机鸭嘴式栽植器部分结构参数和工作参数的合理设计区间。试验结果表明:不同油菜品种苗长、苗幅宽、株形锥角和根长差异显著;油菜苗播种后28~40 d适载期内植株形态特征服从正态或偏态分布;所构建的播种后28~40 d的适栽期内植株形态特征的生长模型表明,不同油菜品种的植株苗长、苗幅宽、根长和根直径等特征随生长时间增加呈正线性关系,平均相关系数为0.9736;株型锥角呈负线性关系,平均相关系数为0.9818。研究表明,油菜移栽应优选适应机械化移栽的品种,并根据植株发育形态调整油菜苗移栽时间,实现油菜机械化移栽的农机农艺融合。该研究可为油菜移栽机结构设计和优化提供依据。

摘要：为了有效识别晶圆图缺陷模式并及时诊断制造过程的故障源,提出基于迁移学习和深度森林集成的DenseNet-GCForest晶圆图缺陷模式识别模型.为了解决深度学习模型训练困难和晶圆图缺陷类型数目不平衡的问题,利用迁移学习将深度卷积神经网络DenseNet在ImageNet上预训练的网络权重参数迁移至本模型并重新设计分类层,以减少深度网络模型的训练时间并提高模型的特征提取能力;基于DenseNet网络提取的高维抽象晶圆图特征,引入深度森林模型进行晶圆图特征缺陷模式识别.工业案例的实验验证结果表明,该方法的识别准确率达到了96.8%,并提高了识别效率,其性能优于典型的卷积神经网络以及其他常用识别方法.