摘要：为研究水深和地震动特性对深水大直径桥墩动力响应和动水压力的影响,按1∶60缩尺比设计、制作1组桥墩模型进行水下振动台试验,研究不同水深及地震激励幅值下桥墩基频、动力响应和动水压力的变化规律。结果表明:随水深增大,桥墩基频呈加速下降趋势;桥墩应变、位移峰值和动水压力随水深增大而增大,且桥墩应变增幅呈加速增大趋势,相较无水工况,高水位时墩底应变增幅可达19.1%。深水桥墩应变和动水压力随地震激励幅值的增大呈线性增大趋势;动水压力与桥墩表面加速度成正比,可将动水压力表示成桥墩表面加速度与水体附加质量乘积形式,其中水体附加质量与输入地震波频谱特性相关。

摘要：为了研究预应力高强混凝土(PHC)管桩在近场脉冲型地震动下的动力响应,开展了桩基振动台试验。在近场脉冲型地震动和近场普通地震动作用下,对比和讨论了PHC管桩的动力特性、支撑的上部结构响应、加速度响应、动应变响应、损伤特征、动弯矩响应、最大曲率延性需求和动土压力响应。试验结果表明:在近场脉冲型地震动下,PHC桩的自振频率下降幅度高于近场普通地震动,最高可达20%。随着地震动强度增加,桩身刚度降低,进而导致上部结构的振动周期增加。在小震时,近场脉冲型和普通地震动下,上部结构的耗能能力相近;在中震和大震时,近场脉冲型地震动下,上部结构的耗能能力则明显高于近场普通地震动。相较于近场普通地震动,近场脉冲型地震动下桩的加速度放大系数在中震时增长了43%,在大震时增长了117%。此外,在近场脉冲型地震动下桩的加速度、速度和位移时程曲线的峰值均高于近场普通地震动。因此,在抗震设计中应充分考虑近场脉冲型地震动对管桩的不利影响。在上部惯性力和土抗力的共同作用下,桩身弯矩呈现出中上部较大、两端较小的分布特征。相比近场普通地震动,近场脉冲型地震动下桩的最大曲率延性需求较高。在中震和大震情况下,土体的滞后阻尼逐渐减小,这使得桩最大曲率延性需求的增幅高于峰值加速度的增幅。此外,桩-土间的相对位移是导致桩身动土压力变化的主要原因。研究结果可为近场脉冲型地震动下PHC管桩的抗震设计提供参考依据。

摘要：产品模块化是实现大批量定制的关键技术之一,也是工业4.0的基础,能够有效支持智能制造。传统的产品模块化方法需要依靠有经验的设计人员,需要花费大量时间。并且随着定制产品的数量越来越多,产品的变化越来越快,这种传统的方法越来越难以适应当前形势的发展需要。为了解决这些问题,提出产品模块化中的若干智能方法,包括:产品名称本体建立、产品模块划分、模块通用化和标准化、产品主结构建立等方面的智能方法,利用群体智能、大数据智能、人机协同智能等新一代人工智能技术,对大量产品模块数据、用户订单数据、设计人员使用产品模块的行为数据等进行智能分析,挖掘数据中隐藏的产品名称关系、模块关系等数据中的相似性和关联性等信息,帮助确定产品名称本体、产品模块划分、通用模块、模块主模型、产品主结构等,帮助快速实现大范围的产品模块化,减少开展产品模块化成本和时间。

摘要：冷喷涂增材制造技术是一种固态增材方法,其依靠粉末颗粒塑性变形形成结合,增材构件几乎没有氧化、相变及晶粒长大、裂纹等缺陷,较低的沉积温度对基体热影响较小,同时具有增材效率高和制造大构件等优势,已受到多个国家研究团队的关注,被认为是一种强大而有用的增材制造及增材修复技术。鉴于目前冷喷涂增材制造技术受到各国学者和工业界越来越多的关注,本文试图在阐述冷喷涂设备的基础上,总结典型冷喷涂沉积体(Cu、Al、Ti及Ta等材料)组织结构与性能,重点介绍冷喷涂增材制造技术在国防领域的应用和新进展。同时,也指出了目前冷喷涂增材制造技术存在的挑战。最后对冷喷涂增材制造技术发展尚存的问题与发展方向进行了展望。

摘要：为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与超高性能混凝土(UHPC)之间的粘结性能,故基于相关文献中153个拉拔试验和42个梁式试验的数据,系统分析了FRP筋直径、相对粘结长度、相对保护层厚度、超高性能混凝土抗压强度、FRP筋表面形态和试验方法对玻璃纤维增强复合材料筋粘结强度的影响规律,通过回归分析和区间预测提出了超高性能混凝土中玻璃纤维增强复合材料筋与粘结强度和锚固长度的计算公式。对比分析了已有FRP筋与普通混凝土之间的粘结-滑移本构模型,基于CMR模型提出了绕肋玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型的计算公式。上述公式计算结果与试验结果均吻合良好,并可为工程设计及后续研究提供依据。

摘要：为了明晰溶液再生温度波动对溶液再生性能的影响规律,建立再生器的动态仿真模型.搭建溶液再生系统实验台,设计开展溶液再生过程的动态实验,验证动态模型的准确性.通过仿真模拟分析溶液再生温度的平均温度、波动周期与幅值对再生溶液质量分数极差和平均再生量的影响规律.结果表明,溶液平均温度对平均再生量的影响最为明显,溶液温度波动幅值对再生溶液质量分数极差的影响最大.当溶液温度波动周期为0.5 h时,平均再生量随波动幅值的增大而增大;当波动周期为2.0 h时,平均再生量主要受溶液平均温度的影响.再生溶液质量分数极差在温度波动幅值小时随波动周期的增大而增大,在幅值大时随周期的增大而减小.

摘要：针对机器视觉技术在立铣刀侧刃磨损检测过程中,面对刀尖结构破损缺失或月牙洼结构等典型工况下出现的刀尖区域结构缺失、图像信息不完整等问题,提出一种线激光边缘检测与机器视觉相结合的轮廓获取方法.分析导致刀尖区域图像信息缺失的主要原因是侧刃的螺旋分布特性及实际拍摄条件中复杂光照等.因此,本文提出一种图像拼接策略对捕捉到的磨损区域不同光强下的原始照片进行预处理,选取弱光下的刀尖区域和强光下的均匀磨损区域作为数据源;对该数据源采用组合型阈值分割的方法进行轮廓提取,拼接后获得较为完整的刀具磨损区域图;为补充准确的刀尖区域缺失信息,利用线激光检测数据进行补偿,从而获得更加完整和丰富的刀具磨损区域信息.设计并搭建了机器视觉和线激光相结合的立铣刀侧刃磨损检测实验装置,对两种检测方法的实验数据进行采集,实现了线激光在刀尖区域的检测数据对图像数据中的缺失信息进行补偿.最后,通过实际铣削加工实验,获取典型刀具磨损状态实验样本,对文中所提检测方法和实验装置进行验证.结果表明该装置能够获取更完善的磨损区域轮廓信息,给出精确的刀具磨损参数和磨损区域的全面评价,最大磨损值的测量精度高于98%,最大误差不超过5μm.

摘要：为提高海洋混凝土结构的耐久性和使用性,基于牺牲阳极的阴极保护技术,对腐蚀防护与结构一体化的铝合金板-钢筋混凝土组合构件的界面黏结性能进行试验研究,建立海水环境与腐蚀电流耦合作用下界面黏结强度的计算方法。通过设计15组45个铝合金板与混凝土界面剪切试件,分别进行室内养护和耦合环境(海水环境与腐蚀电流)加速锈蚀,并进行单剪试验,研究黏结长度(60、80 mm和100 mm)、黏结宽度(60、80 mm和100 mm)、铝合金板表面刻槽深度(1.5 mm和2.5 mm)以及锈蚀时间(30、60 d和90 d)等参数对界面破坏形式、极限荷载及应变分布的影响。结果表明:室内环境养护下,试件的破坏形式为黏结层-混凝土之间的界面剥离,而耦合环境下试件的破坏形式转变为铝合金板与黏结层之间的界面剥离,且当锈蚀龄期达到90 d时,剥离的混凝土面积明显减少,故海水和腐蚀电流的耦合作用会降低铝合金板与黏结层界面的黏结性能;增大黏结长度、宽度以及表面刻槽深度,可提高室内环境下试件界面的极限破坏荷载,也能缓解耦合环境对试件界面黏结性能的不利影响;但黏结长度或宽度超过80 mm后,其缓解作用减弱。利用试验测试获得的极限荷载,拟合获得环境影响系数、槽深系数以及与试件黏结尺寸相关的系数,修正了Niedermeier黏结强度模型,可用于预测海水与腐蚀电流的耦合作用下铝合金板与混凝土界面的黏结强度。

摘要：目前高性能电流环大多是在FPGA中实现,但FPGA的硬件成本较高,因此本文研究目的是如何在传统MCU方案中,以最小代价提高电流环带宽。为了降低数字系统中存在的电流采样和计算等延时,以永磁同步电机全数字控制系统为研究对象,提出一种单采样双更新电流环设计方法。首先,改进传统电流采样和占空比更新时序,在一个载波周期内,利用电流采样值和电流误差值对电流进行重构并进行两次占空比更新。其次,引入电流增量因子,并设计相应的参数选取规则。最后,针对功率开关器件在一个控制周期内发生多次开关的问题,设计PWM输出规则,保证开关器件的开关频率在一个控制周期内不变。仿真和实验结果表明,在不提高电流采样频率的情况下,通过在一个控制周期内进行电流采样和电流重构可有效改善电流环的动态性能,达到提高电流环带宽和系统动态响应的目的。

摘要：工业机器人与数控机床用永磁同步电机设计过程中为追求反电动势的正弦性和低转矩脉动,常采用面包型或偏心削极的不均匀气隙结构,该文基于微分原理对不均匀气隙结构转子磁极进行径向等极弧分段,在二维极坐标下将电机结构划分为永磁体、气隙、槽开口和定子槽四个精确子域的解析模型,并建立泊松方程和拉普拉斯方程,通过分离变量法与傅里叶级数法求解偏微分方程,通过边界条件对各子域谐波系数求解以得到各分段磁极磁场分布,然后基于积分原理对其等效叠加得到电机二维磁场分布结果。该解析方法同时考虑到瓦片型、偏心式与面包型磁极转子结构,可以计算任意单元数电机的空载、电枢及负载的磁场特性,并在此基础上计算转矩和空载反电动势特性。通过样机测试结果和有限元仿真结果与解析结果进行比较,验证解析方法的准确性,能够快速指导电机设计。