摘要：永久性模板的使用可实现混凝土结构的快速施工,缩短工期,提高整体结构的承载能力和耐久性能。其界面粘结抗剪性能是确保永久性模板与混凝土协同工作的关键。本文设计并制作了3组不同强度混凝土试件和10组键槽式超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)复合试件,通过单面剪切试验和理论分析,系统研究了键槽密度、键槽间距、混凝土强度、养护条件等对键槽式UHPC-NC结合面抗剪性能的影响。结果表明:整体试件的裂缝与加载中心轴线呈一定角度,UHPC-NC结合面破坏发生于普通混凝土一侧。UHPC-NC荷载-滑移曲线细分为4个近似线性阶段,其极限滑移量均在0.9 mm以内。复合试件UHPC-NC的粘结面总剪切强度由粘结面接触摩擦力、水泥石-骨料相互作用、键槽-骨料互锁机制、剪切膨胀提供。合理的UHPCNC键槽界面在提高界面粘结抗剪强度的同时,可有效提高界面相对位移。在60℃蒸汽养护条件下,水泥石-骨料界面及UHPC-混凝土界面作用减弱。建立了键槽式UHPC-后浇NC界面抗剪承载力修正公式,其计算值与试验值具有较高的吻合度,大多数结果落在90%置信区间,置信区间之外的点,受试件养护龄期的影响。因此,要准确计算键槽式UHPC-NC复合试件抗剪强度还需要考虑养护龄期的影响,引入养护龄期修正参数。

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：基于SiC串联器件的双有源桥变换器因具有开关损耗小、功率密度高、能量控制简单等优势,有望成为中压变换场景中实现高频隔离的优选方案。为保证SiC串联器件的可靠均压,各器件上并联大容值缓冲电容,然而该设计使变换器在传输功率较低时难以实现零电压开通,严重影响变换器的整体效率和串联器件的可靠运行。该文通过构建SiC串联器件型中压双有源桥变换器多模态运行模型并深入分析其运行特性,提出一种基于等效励磁电感的无源软开关技术。所提技术可通过优化外接传输电感位置的方式实现中压侧等效励磁电感参数调节,从而在无额外控制前提下实现SiC串联器件的软开关范围扩展。最后,设计了4 kV/1 kV实验样机,实现了100 kW下运行。实验结果显示,所提出的软开关技术能显著地扩展变换器中SiC串联器件的软开关范围,在保证SiC串联器件均压稳定性的同时能够大幅降低变换器在轻载运行时的功耗。

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：为提高直驱机床整机的优化效率,改善静动态性能并达到轻量化效果,提出了一种机床整机刚度特性分析指导薄弱环节改进的优化思路。基于有限元法和串联刚度场理论对三轴直驱型加工中心进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,辨识出横梁立柱是整机静刚度以及一、二阶模态振型的最薄弱环节。采用拓扑优化、灵敏度分析、尺寸优化相结合的方法设计并得到了横梁立柱新结构。对比优化前后的横梁立柱结构及整机性能,结果表明:新型横梁立柱在x、y、z三个方向上的静力变形量分别减少27.8%、9.3%和10.3%,前二阶固有频率分别提高23.6%和11.0%,同时横梁立柱结构实现减重9.0%;直驱机床整体刚度显著提高,并且x、y、z三个方向上的最大共振峰值分别下降31.1%、22.5%、16.0%。在横梁立柱质量减轻的前提下,直驱机床整机的静动态性能显著提升。

摘要：本文从构成发动机前端附件张紧器系统的主要材料——压铸类材料、注塑类材料和弹簧类材料现状出发,分析了影响张紧器系统寿命的关键因素,提出了张紧器长寿命关键技术——整体结构设计、阻尼机构设计、防尘和防水设计,并对国内外张紧器系统磨损研究现状进行了总结,以及对未来研究方向做了展望。

摘要：为了解爆破振动对邻近桥梁桩基成孔后桩孔稳定性的影响,以与山体爆破工程计划同时施工的某主跨280 m的斜拉桥为背景,设计、制作土箱和缩尺比1∶40桩孔模型开展振动台试验,研究桩孔孔壁的破坏特征、土体振动速度和动土压力的变化规律。结果表明:土体的振动速度峰值和动土压力峰值均随着爆破强度的增大而增大,在土体产生破坏后,土体的振动速度峰值和动土压力峰值均呈现出非线性增大趋势;爆破强度较小时土体的动土压力峰值曲线为U形,爆破强度较大时桩孔区域土体的动土压力峰值曲线为W形,桩孔中上部区域的动土压力峰值较大;山体爆破振动会使钢护筒底部与土体交界面以下桩孔的中上部区域出现破坏,应对山体爆破施工加强现场监测,桩孔附近的振动速度峰值不宜超过2 cm/s,以保障桩孔的稳定性。

摘要：谐波减速器体积小、传动比大、传动精度及效率高,在医疗器械、航空航天、机器人等领域应用广泛。基于Visual Basic对SolidWorks软件进行二次开发,搭建了谐波减速器参数化建模装配一体式平台,以实现高效准确的三维数字化建模。参数化设计过程中,对柔轮的公切线式双圆弧齿形进行了细致建模;对十字交叉滚子轴承等部件采用了子装配体参数化设计方法,使建模更加快捷;运用逐步装配方法进行虚拟装配,以便观察内部结构并检查尺寸及干涉情况,更加适用于工程实际。

摘要：在上肢康复机器人辅助训练过程中,对于软瘫期脑卒中患者通常采用被动训练策略。为了激发患者的主动康复意愿,对于逐渐具备主动发力能力的患者,康复治疗师会采用机器人助动训练策略。本文针对末端牵引式上肢康复机器人,提出一种基于交互力模糊判别的人体上肢运动功能评估方法以及按需辅助的人机交互控制策略。首先设计了基于计算力矩控制器的被动训练和结合势能场的助动训练模式,然后将训练过程中三维力传感器采集的交互力信息引入至模糊推理系统中,提出了主动参与度σ,并设计相应的辅助策略算法实现两种训练模式的自适应调整。最后通过试验证明了主动参与度σ与表面肌电信号之间的相关性。并且,相较于仅通过交互力大小进行模式调整的控制策略,该方法具有更快的响应速度,使机器人在训练过程中更具安全性。

摘要：碳纤维复合材料具有质轻高强等优势,是绝佳的轻量化材料,但汽车常用的碳纤维复合材料以环氧树脂等热固性树脂为基体,大规模应用会面临不易回收的难题。热塑性碳纤维复合材料具有易回收的优势,但其如何提升碳纤维与热塑性树脂的界面结合力及零件成型效率是行业难题。本文以热塑性碳纤维/尼龙6复合材料为研究对象,针对商品化碳纤维/尼龙6界面相容性差的问题,创新设计一种新型的可溶性共聚酰胺上浆剂,将碳纤维/尼龙6的界面强度提升74.2%,显著提升了碳纤维/尼龙6的综合性能。同时,优化预浸料制备和连续模压成型的工艺参数,将碳纤维顶盖横梁的模压生产效率提升至3.4 min/件,满足汽车行业大批量产节拍要求。同时,碳纤维/尼龙6顶盖横梁具有极高的弯曲强度和模量,与钢制件相比轻量率达68.8%。综上,本文为热塑性碳纤维复合材料(易回收)在汽车上的批量化应用提供了创新解决方案。