摘要：为了满足多相材料结构动态性能要求,提出一种基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计方法。采用序列固体各向同性料插值模型惩罚刚度矩阵和质量矩阵,以多个动载荷作用的多相材料结构总动态柔顺度最小化为优化目标,以结构质量和成本为约束条件,构建多相材料结构动态拓扑优化模型,利用等效静态载荷法将多相材料结构动态拓扑优化问题转化为多工况下的多相材料结构静态拓扑优化问题,以降低灵敏度分析的复杂程度;采用移动渐近线算法求解多相材料结构动态拓扑优化问题。数值算例结果表明所提方法是有效性的,与传统的拓扑优化方法相比,基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化求解时间节省了75%,大大提高了计算效率;与单相材料拓扑优化结果相比,多相材料结构动态拓扑优化设计获得的结构具有更好的动态性能。

摘要：自愈合技术在延长沥青路面使用寿命方面有着巨大优势。明晰沥青材料的自愈合行为发展和提升其自愈合性能是将它应用于实际工程的前提。微波加热是加速具有吸波性的沥青材料微裂纹愈合的有效方法,本工作以碳化硅为吸波剂制备粉胶比为0.9的自愈合沥青胶浆,提升沥青胶浆的吸波性能和路用性能,通过微观观察分析碳化硅掺入对沥青流变学性能、力学性能和自愈合性能的影响,以及在微波辐照下沥青胶浆的升温情况。结果表明,沥青胶浆的自愈合起始温度、自愈合最佳温度及表面弹性模量都随碳化硅替换比例增大而呈现“双峰曲线”变化,这归因于碳化硅-石灰岩矿粉复合填料的级配变化所形成的不同界面结构使得沥青胶浆的性能发生变化。基于上述性能指标,提出了最佳碳化硅体积替换比例为40%。此外,微波测试也表明最佳替换掺量为40%(体积分数,下同)。综合路用性能及自愈合性能,在粉胶比为0.9的条件下,碳化硅最佳替换掺量为40%,研究结果可为碳化硅吸波沥青材料的开发设计提供理论参考。

摘要：稀疏码多址接入(SCMA)技术是一项备受重视的基于码域的非正交多址接入(NOMA)技术。针对现有SCMA码本设计中未能结合数据和解码器性质以及MPA复杂度较高的问题,该文提出一种压缩感知辅助的低复杂度SCMA系统优化设计方案。首先以系统误码率为优化目标,设计一种码本自更新方法用于实现低复杂度检测器,该方法在稀疏向量重构训练过程中使用梯度下降法实现码本的自更新。其次,设计一种压缩感知辅助的多用户检测算法:符号判决正交匹配追踪(SD-OMP)算法。通过在发射端对发射信号进行稀疏化处理,在接收端利用压缩感知技术对多用户的稀疏信号进行高效的检测和重构,达到减少用户间的冲突和降低系统复杂度的目的。仿真结果表明,在高斯信道条件下,压缩感知辅助的低复杂度SCMA系统优化设计方案能够有效降低多用户检测的复杂度,且在系统用户部分活跃时能够表现出较好的误码率性能。

摘要：针对锂离子电池均温性差和液冷系统能耗高等问题,以方形锂离子电池为研究对象,在电池单体模型验证的基础上,设计了串并对称式液冷流道的锂离子电池散热结构,对比了5种流道方案,在优选方案四的基础上,分析了液冷板中的液冷流速、铝板厚度组合和液冷系统的启动时间对电池散热效果和液冷系统能耗的影响.结果表明:与方案一的流道形状S0对比,方案四的流道形状S3能够将模组中电池单体的最大温差降低15%;此外,电池的最高温度随着液冷流速的增加呈现先减小后平缓的趋势;在保证液冷系统总质量不变的前提下,与初始的铝板厚度组合h0对比,调整后的铝板厚度组合h4可将电池模组的最大温差降低12%;电池在2.5C放电时,延迟液冷系统启动时间至563 s,既可以保证电池在最佳的工作温度范围内,又能节约液冷系统约39%的能耗成本.

摘要：废弃陶瓷作为一种固体废弃物,质地坚硬,主要化学组成为SiO_(2)和Al_(2)O_(3)。这些特点使废弃陶瓷经简单的物理处理后具有部分替代天然砂石骨料和作为掺合料的潜力。将废弃陶瓷应用于水泥基复合材料的生产中,可缓解天然砂石过度开采、水泥生产过程的高能耗与污染及废弃陶瓷堆积所造成环境污染等问题。本文首先分析了各类废弃陶瓷的物理化学性质;而后从废弃陶瓷在水泥基复合材料中的不同应用形式方面入手,综合评述了废弃陶瓷粗、细骨料及废弃陶瓷粉对水泥基复合材料基本力学性能影响,揭示了废弃陶瓷对水泥基复合材料力学性能的影响机制;最后,讨论并给出了废弃陶瓷在水泥基复合材料中,尤其在绿色超高性能混凝土和高力学保持性能的耐高温混凝土,进一步应用和研究的建议。

摘要：钢弹簧浮置板轨道结构因其具有良好的减隔振性能在城市轨道交通中应用广泛,但对于20 Hz以下的低频振动,尤其是人体敏感频率范围内(4~8 Hz)的隔振效果并不理想。鉴于此,引入振幅放大思想,设计了一种杠杆式隔振器,用于有效提升钢弹簧浮置板轨道在人体敏感频率范围内的隔振效果。基于钢弹簧浮置板轨道结构的周期性特征,采用能量泛函变分法并结合人工弹簧技术建立了配置有杠杆式隔振器的周期性钢弹簧浮置板轨道结构带隙特性分析模型;以带隙特性作为评价指标,从研究振动波传递的角度出发,系统地分析了配置有杠杆式隔振器的钢弹簧浮置板轨道结构中弯曲振动波的传递路径特征,验证了杠杆式隔振器对轨道结构中低频弯曲振动波的调控作用。在此基础上,进一步考虑列车荷载的作用,分析验证了动态轮轨力作用下杠杆式隔振器的低频隔振性能以及对轨道结构动力响应的影响。结果表明:杠杆式隔振器对浮置板轨道的低频弯曲波调控效果明显,由0~9.6 Hz成功调控至4 Hz以下;与普通浮置板轨道相比,4~8 Hz范围内传递至下部基础的力大幅度衰减,最大衰减约20 dB,同时,杠杆式隔振器对轨道结构的振动也有一定的抑制效果。

摘要：当代中国陶瓷艺术教育,在历经了千年的积淀与传承之后,如今正以其崭新的面貌展现在世人面前。随着时代的进步与科技的日新月异,陶瓷艺术教育已不再囿于传统的家族传承、师徒相传,而是形成了多元化、立体化的教育体系,为陶瓷艺术的传承与发展注入了新的活力。本文系统梳理了中国当代陶瓷艺术教育的传承主流模式发展状况及具体分析其变迁的特点,涵盖了传统传承式教育、学校式陶瓷艺术教育、科研院所式的特殊陶瓷技艺教育、企业和社会团体中的陶瓷艺术教育等显性教育及社会上的隐性陶瓷艺术教育,总结得出当代中国陶瓷艺术教育以学校教育模式为绝对主体地位,其他教育模式遍地开花,正呈现出多元化、立体化的发展趋势,各种教育方式相互补充、相互促进,共同构成了当今陶瓷艺术教育体系。

摘要：【目的】通过对橡胶衬套各向刚度的优化设计以指导产品设计,以期大幅缩短橡胶衬套的研发周期。橡胶衬套作为新能源汽车、特种车辆、动车组等载运工具的重要连接件,对整车操纵稳定性起着至关重要的作用。【方法】为了避免工程实践中反复调试的繁琐工作,提出了一种考虑材料硬度与缩径量的橡胶衬套各向刚度(径向刚度、轴向刚度、偏摆刚度和扭转刚度)优化设计方法。首先,采用Ogden模型作为橡胶衬套的本构模型,通过试验设计与有限元分析相结合的方法,计算不同内芯外径、橡胶高度、缩径量和材料硬度下衬套各向刚度;然后,建立各向刚度的二阶响应面模型,利用拉丁超立方抽样和方差分析,检验响应面模型精度;最后,根据遗传算法,建立含各向刚度为设计变量的多目标优化模型,并对优化结果进行试验验证。【结果】研究表明:径向刚度、轴向刚度、偏摆刚度和扭转刚度的试验结果与目标值的相对误差分别为7.72%,9.06%,-6.33%和9.16%,均在±10%以内,满足工程应用的要求。【结论】试验结果验证了所建立的各向刚度二阶响应面模型的有效性,以及所提出优化设计方法的可行性,为橡胶衬套产品设计提供指导,可极大地缩短橡胶衬套的研发周期。

摘要：“园林综合实训”课程不仅是风景园林专业本科教学重要的实践类课程,也是学生在走入社会前对专业综合技能的一次重要的检验和热身。现基于目前学科和行业发展中面临的新问题和新需求重新梳理课程的培养目标;基于“沉浸式教学”理念,对课程教学内容和教学进度安排进行改革优化,并采用校园实际场地营建项目的模式进行教学实践;通过分阶段介绍实训教学环节内容和要点,总结教学改革的成效与不足,提出进一步的改进措施,为提升综合实训课程教学效果和风景园林专业教学改革提供参考与借鉴。

摘要：【目的】为更好的评估在役预应力混凝土桥梁结构预应力损失状况。【方法】选用国内高铁中应用最广的32 m预应力混凝土箱梁作为研究对象,按照1:16的缩尺比例将箱梁转化为T形截面制作了26根C50混凝土试验模型梁。通过对试验梁预应力钢绞线应变、伸长量的瞬时和长期监测得到预应力损失的实际值,并将此实际值与目前国内外常用预应力损失规范计算所得值进行对比分析。【结果】预应力损失主要发生在前期即瞬时损失,约占总损失的70%;84.6%的试验梁锚固损失占瞬时损失总和的70%以上,最高达80.57%;试验梁的长期损失在锚固后的前10 d内变化较快,后期逐渐趋于稳定;将5种规范的计算结果与试验实测值进行对比,对于长期损失,数据显示实测数据与《铁路桥涵设计规范》(TB 10002—2017)计算结果最为吻合。【结论】研究结果可为实际工程中预应力梁的预应力损失计算提供参考。