摘要：压电智能叶片是随着风力机向大型化发展而被提出的自适应减振概念叶片,本文探索了叶片压电抑振效应和能量耗散机制,提出了适用于变截面三维叶片的等效梁截面气弹模型设计方法,并基于同步测振测力气弹风洞试验对比研究了15 MW风力机叶片压电抑振效应;再基于二次开发的机电耦合叶片动力学模型,分析了机电气弹耦合模态的转速演变规律与能量分布形式,揭示了压电叶片的能量耗散机制。研究表明:提出的气弹风洞试验方法可有效反映压电叶片风振抑制效果;压电材料可缩小风力机叶片的敏感风向角区间,提高大幅锁频振动临界风速,延长气弹失稳的能量积累时间;压电材料导致叶片风振能量在模态空间均分转移,削弱了负阻尼模态的能量集聚,增强了正阻尼模态的能量耗散。

摘要：针对汶川地震中挡块破坏导致支座发生不受限的滑移行为,选取了三座不同墩高布置的典型连续梁桥,建立了考虑板式橡胶支座滑移性能和挡块滞回特性的非线性分析模型,结合支座与桥墩的损伤指标,对比研究了支座滑移和挡块强度对桥梁抗震性能的影响。研究表明:滑移摩擦系数的增大在一定范围内能减弱支座的滑移效应,但只能小幅增大墩柱延性系数,而不会改变墩柱的损伤状态;挡块强度对高墩支座滑移效应的影响明显大于矮墩,但对矮墩延性系数的影响却明显大于高墩;当挡块强度较高时,挡块的限位作用会明显增大不规则桥梁中矮墩的延性系数,加剧墩柱的损伤状态;挡块和桥梁动力特性对支座滑移效应的影响比摩擦系数更显著,在抗震设计和加固时,应对挡块的设计引起重视。

摘要：利用分子动力学模拟方法研究聚合物复合材料中填料分布、聚合物链性质和体系微观结构对力学强度和动态滞后生热性能的影响.研究结果表明,提高填料分散程度和减少聚合物链末端数量都能有效降低聚合物复合材料的动态滞后生热,聚合物复合材料的力学强度和动态滞后生热随分子链刚性的增加而增加.但是,刚柔嵌段共聚体系的力学强度,在高拉伸状态下,甚至会优于全刚性聚合物体系.在前述研究基础上,笔者设计了一款以填料颗粒为交联点、刚/柔环状链段互穿的三维网络结构复合体系.研究结果表明,新型复合材料与传统聚合物相比,力学性能最高提升640%,生热性能降低40%.模拟研究结果期望能为分析聚合物复合材料的生热机制、设计兼具高力学强度和低生热性能的聚合物复合材料提供理论指导和新的思路.

摘要：为改善方形养殖池的流场特性并保持较高的空间利用率,提出将圆形养殖池的良好水动力特性和方形养殖池的高空间利用率优势相结合,以圆弧角代替直角的方式优化方形养殖池,运用计算流体力学建立了三维湍流数值计算模型,对不同圆弧角尺度(圆弧角半径与池体宽度之比,即相对弧宽比为0~0.5)和进水流量(400、814、1174 L/h)的单通道方形养殖池流场特性进行研究,同时基于养殖池流场特性对养殖池类型进行定义。结果表明:当0.2≤R/B<0.4时,养殖池的平均流速相比方形养殖池明显提升,阻力系数降低,在进水流量较大(1174 L/h)时流场均匀性显著改善,同时有别于圆形养殖池水动力特性,并将此类养殖池定义为方形圆弧角养殖池。研究表明,R/B=0.20、0.25是兼具较好流场均匀性和高空间利用率的方形圆弧角养殖池,本研究结果可为方形圆弧角养殖池的设计提供理论依据和优选设计参数。

摘要：新疆阿尔塔什水利枢纽工程面板堆石坝坝高164.8 m,地基覆盖层最大厚度94 m,坝体和面板协调变形问题对大坝安全有重要影响。采用三维有限差分软件FLAC3D,对阿尔塔什水利枢纽工程深厚覆盖层面板堆石坝在施工期的应力变形进行了分析,结果表明:坝体最大沉降变形发生在1/3坝高位置;坝0+475剖面最大沉降量为0.55 m,覆盖层的变形量为0.32 m,覆盖层变形占坝体最大沉降变形的58%,河床深厚覆盖层产生的压缩变形对坝体的沉降变形影响较大;靠近坝轴线坝体沉降变形随填筑过程发展较快,高程1680.0~1736.0 m和高程1736.0~1752.0 m坝体填筑过程中沉降速度分别为2~3 cm/8 m和5~6 cm/8 m;数值计算结果与施工期实测沉降变形和变形特征较为吻合。后期施工和大坝运行过程中应对深厚覆盖层的变形加以关注,适当放慢施工进度,对于分期面板浇筑应适当预留一定沉降期。

摘要：以某拱坝为例,采用全坝全过程三维有限元法模拟施工过程,研究施工期未封拱坝段临时断面悬臂挡水对坝体应力、变形以及横缝开度的影响。结果表明,在设计拟定的浇筑进度、灌浆进度和坝前度汛水位条件下,坝体悬臂应力满足《混凝土拱坝设计规范》中要求,应力总体小于0.5 MPa;悬臂挡水使坝体径向变形由倒悬引起的向上游变形转变为水压主要作用的向下游变形,悬臂挡水使未封拱部位横缝呈压紧趋势,横缝开度减小0.6~1 mm;考虑当前悬臂挡水时的龄期,坝体总体处于弹性阶段,水荷载释放后,横缝开度基本上能恢复原状。

摘要：为解决有线充电存在的问题,提高运营安全性、减少维护成本,在分析船舶充电作业的特点、原理和技术需求的基础上,选择大功率无线充电系统,并介绍其关键设备松散耦合变压器的优化设计过程,并对线圈每层的结构、材料、散热、线圈绕法等多方面综合计算。通过计算机仿真计算,模拟线圈发生平面X轴、Y轴向偏移时耦合系数的变化情况。仿真结果显示,通过优化设计副边双绕组与原边绕组耦合性能互补,极大提高耦合系数。根据仿真结果,给出上海某客渡船无线充电系统船端设备的设计方案,并结合具体应用场景,设计1.2MW无线充电系统方案。

摘要：路基基床粗粒土填料多采用振动压实方法填筑碾压,然而,目前尚不清楚级配对其压实后的三维孔隙连通性及渗流特性等的定量影响。为此,基于颗粒堆积理论设计G/S(石砂质量比)为1.0、1.8、2.5的基床粗粒土填料,开展室内新型平板振动压实试验并确定最优激振参数组合,针对在最优压实工况下的填料试样进行工业X射线计算机断层扫描(XCT)和三维模型重构,结合图像处理技术和最大球算法等量化其三维孔喉的连通性,进而模拟并对比分析不同级配类型填料试样的渗流特性。研究结果表明:当干密度较大时,激振频率为25 Hz,激振力为1.4 kN且激振时间至少为60 s;随着G/S增大,孔隙的喉道长度及半径均增大,中孔隙及大孔隙数量增多,平均孔隙半径增大;孔喉比可更准确地表征填料的渗透性能,即孔喉比增大,孔隙的平均配位数增大,孔隙的喉道增长、半径增大,孔隙连通性增大;G/S主要通过影响孔隙半径、喉道长度、三维孔隙连通性决定渗流速度,即G/S增大,孔隙的喉道形态由细长型渐变为粗短型,直至形成粗而长的渗流通道;在保证压实质量和施工后受力变形稳定性的前提下,可选用G/S较大的级配,以确保粗粒土填料振动压实后的孔隙连通性及渗透性能。

摘要：水翼是波浪滑翔器波浪能转换的核心装置,其外形设计直接影响推进效果。参考海龟水中姿态和前肢外形,设计了一种新型仿生波浪滑翔器水翼。基于ANSYS CFX软件对该水翼进行了模拟分析,通过与常规水翼的表面流场及受力进行对比,验证了仿生水翼的推进性能,为提升波浪滑翔器航速提供了参考。

摘要：针对树障清理空中机器人作业时需规避输电线这一需求,本文提出一种基于级联聚类的输电线检测方法。使用基于海森(Hessian)矩阵的边缘增强算法进行图像预处理;采用霍夫(Hough)变换法提取候选直线;设计一种融合直线空间位置分布特征及长度特征的级联聚类法,有效地删减由复杂背景造成的与输电线特征不相匹配的干扰线,并最终得到对应于输电线边缘的所有直线。实验结果表明,该方法具有较高的准确率及较强的鲁棒性,为树障清理空中机器人的视觉避障研究提供了基础。