摘要：为研究高强型钢超高性能混凝土短柱的轴压性能,对试件进行了轴心受压试验,设计参数包括配钢率、箍筋间距和箍筋形式。观察了试件的轴压破坏过程,获得了破坏形态及轴向荷载-位移曲线,分析了承载能力、变形能力、刚度等轴压性能指标,以及超高性能混凝土、纵筋、箍筋和型钢的应变发展规律。在试验研究基础上,采用ABAQUS建立了高强型钢超高性能混凝土短柱轴压性能有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合较好,进而进行了参数分析。结果表明:试件发生的是典型轴压破坏,中部表面出现“锯齿形”裂缝;轴向荷载-位移曲线会出现2次荷载峰值;箍筋间距减小时,试件的承载能力和变形能力均提高,但刚度退化速率没有显著变化;配钢率增大时,试件的承载能力提高,变形能力先增大后减小,刚度退化变缓;型钢强度增大时,试件的承载能力和变形能力均提高,提高速度先快后慢;超高性能混凝土抗压强度增大时,试件的承载能力提高,变形能力降低;超高性能混凝土受拉能够达到峰值应变;纵筋在极限点之前发生受压屈服;箍筋在极限点时应变不足屈服应变的1/3,但在破坏点前达到受拉屈服;型钢翼缘在极限点前后发生屈服,腹板屈服晚于翼缘。

摘要：【目的】空气螺杆钻进技术用于松软煤层瓦斯抽采孔钻进,存在粉尘污染严重、钻头寿命低、钻孔净化困难等问题。采用空气螺杆泡沫钻进技术是解决问题的有效途径,拥有良好发泡性能的泡沫发生器是实现泡沫钻进技术的关键之一,但目前大多泡沫发生器无法满足要求。【方法】针对此问题,基于螺旋式泡沫发生器,增设空气动能转化装置,设计了一款小尺寸泡沫发生器。采用数值仿真分析方法,对空气动能转化装置结构设计的合理性和涡轮搅拌段搅拌叶片的安装角度进行了评价和优化。【结果和结论】结果表明:(1)空气动能转化装置能有效驱动泡沫发生器的主轴转动,在0.8 MPa空气压力条件下,叶片平均转速可达621.61 r/min。(2)完成动能转化后,气体可以继续进入泡沫发生器内部,与泡沫基液进行气液混合,达到设计目的。(3)通过混合相的迹线分布、流体域湍流分布、气相分布以及气泡粒径分布等情况对比分析,安装角度为30°的搅拌叶片,其搅拌效率和气液混合效果好。研究成果为空气螺杆泡沫钻进工艺在松软煤层瓦斯抽采孔的成功应用奠定了基础。

摘要：压电喷墨打印头的结构、驱动波形等直接影响墨滴的喷射特性和打印精度。运用数值仿真软件COMSOL建立了压电喷墨打印头系统模型,研究了驱动参数(电压幅值、电压停留时间、工作频率)对喷射特性(液滴速度和体积)的影响规律。最后,设计了双极驱动波形来抑制残余振荡。结果表明,该消振波形能有效地抑制残余振荡,提高了喷墨打印头的工作频率和稳定性。

摘要：通过分析黄土高原河谷城镇独特的城乡关系与发展困境,认为川道与次沟空间结构一体化、功能结构差异化发展是振兴黄土高原丘陵沟壑区的重要突破口,由此提出“川—沟”融合单元的概念内涵与划定方法。以榆林市绥德县为例,打破镇域行政边界和小流域镇村体系,基于川道城镇和次沟乡镇的空间关联关系划定10个融合单元,并从用地形态结构、产业经济地理、服务设施配置等方面对融合单元的空间构型、功能类型和服务水平进行剖析,探讨川道与次沟协同视角下以融合单元为抓手推动黄土高原河谷城镇高效发展和管控治理的新路径。

摘要：目的 对钛网及3D打印金属椎体替代物力学性能进行研究,为临床中人工椎体选择与结构优化设计提供指导。方法 通过压缩力学测试,对钛网及3D打印多孔型、桁架型与拓扑型椎体替代物的等效力学属性与结构破坏形式进行系统研究。结果 钛网等效弹性模量[(2 908.73±287.39) MPa]仅次于拓扑型椎体替代物,但其结构强度与稳定性较差,等效屈服强度[(46.61±4.85) MPa]高于多孔型椎体替代物,且在压缩中率先屈服;多孔型椎体替代物结构强度[(18.14±0.17)~(25.79±0.40) MPa]不足,难以满足脊柱重建力学要求;桁架型椎体替代物等效弹性模量[(2 477.86±55.19)~(2 620.08±194.36)MPa]与等效屈服强度[(77.61±0.50)~(88.42±1.07) MPa]良好但稳定性不足,在压缩过程中容易出现失稳现象;拓扑型椎体替代物具有最高的等效弹性模量[(3 746.28±183.80) MPa]与等效屈服强度[(177.43±3.82) MPa],可为人工椎体在体服役安全稳定提供更强保障。结论 拓扑优化方法可实现椎体替代物高强度、高稳定性设计,提供更大的设计空间与安全余量,为人工椎体轻量化与新材料设计提供更多可能。

摘要：为探究车辆在隧道出口-互通出口小净距路段运行速度变化规律,改善当前山区高速公路小净距路段行车安全性不足现状,开展小净距路段车辆运行速度模型研究。首先,基于无人机航拍获取西汉(西安—汉中)高速等4处隧道出口-互通出口小净距路段车辆实测数据,利用YOLO-v5算法编写航拍视频数据提取程序,输出车辆在目标路段的实时速度数据和轨迹数据,同时结合驾驶仿真模拟系统对试验进行对照组数据补充。其次,统计车辆在该区域运行情况及断面速度分布并进行宏观分析,确定构建运行速度模型的自变量。最后,应用非线性曲线拟合软件1stOpt对分析数据进行回归,分别建立小型车、大型车在出口小净距路段主线行驶、驶出主线的运行速度预测模型,并依托西南山区某小净距工程实际路段开展预测模型的有效性验证。研究结果表明:出口小净距路段车辆运行速度与主线半径、车辆距隧道洞口距离和净距长度存在显著正相关关系;建立的运行速度预测模型通过了拟合优度检验、统计学残差检验和相对平均误差检验,模型预测值与实测值的相对误差平均值均小于10%,回归模型满足精度要求。本研究能应用于实际工程中的隧道出口-互通出口小净距路段,能准确表征车辆在此区域的速度变化规律,在预测车辆运行速度和表征速度变化规律方面具有一定的参考价值。

摘要：为了提升道路交通流检测精度,本文提出了一种基于路侧毫米波雷达的群体车辆识别与跟踪方法。首先,基于预处理后的城市多车道主干路交通流毫米波雷达检测数据,提出了一种基于高斯核距离的带噪声密度空间聚类(DBSCAN)算法,实现对群体车辆所反射有效雷达信号的时空聚类;其次,提出了一种无迹卡尔曼滤波(UKF)和线性高斯混合概率假设密度(GMPHD)融合算法,以提升非线性运动群体车辆的跟踪精度;最后,在仿真和实际环境中进行算法测试,仿真结果验证了UK-GMPHD算法能够精准、稳定地跟踪非线性运动车辆。实测结果表明:基于核距离的DBSCAN算法能够有效改善经典算法特征向量的调参问题;与GMPHD算法对比,UKGMPHD算法对目标跟踪的距离、速度和角度均方根误差分别减少了21.03%、23.41%和20.67%。

摘要：文章研究了T-S模糊多项式奇异系统的滑模控制问题.针对被控制对象的T-S模糊多项式奇异模型,设计一种带有奇异矩阵的分段切换面的滑模控制器,并利用SOS技术和含有非正定项的分段李雅普诺夫函数,给出滑动模态广义耗散可容许的充分条件,设计滑模控制器使系统状态保持在切换面上.最后,通过一个数值算例证明所提方法的有效性.

摘要：运用密度泛函理论研究了La内嵌graphene/MoS_(2)层的储氢性能.由于La的内嵌graphene/MoS_(2)异质结的层间距被拉大.详细研究了氢气分子在La内嵌的graphene/MoS_(2)结构上的吸附行为.结果表明,一个La原子最多可以吸附六个氢气分子,采用GGA/PBE泛函计算得到氢气分子的平均吸附能为0.198 eV.合适的吸附能使得设计材料能够在温和条件下实现可逆存储.重要的是,La原子能够分散地内嵌在graphene/MoS_(2)异质结中,这将为氢气分子提供更多吸附位.研究表明理论上预测La内嵌graphene/MoS_(2)材料是一种潜在的储氢材料.

摘要：尿素电解法以其在含尿素废水处理及制氢领域的节能环保前景而受到广泛关注,关键在于设计高效稳定的尿素电氧化催化剂。文中设计开发一种VC(碳化钒)改性的Ni-VC/MWCNTs(Ni基纳米复合催化剂)用于尿素电氧化可达到343.3 mA/mg的优异电流密度,其与Ni/MWCNTs催化剂相比具有更小的Tafel斜率和更低的电荷转移电阻。此外,在稳态条件下,Ni-VC/MWCNTs催化剂的电流密度也得到提高。X射线光电子能谱测试表明引入VC使得Ni更易失电子生成活性组分NiOOH,从而增强尿素电氧化性能。此外,在尿素电解池中,达到10 mA/cm^(2)的电流密度,以Ni-VC/MWCNTs作为阳极催化剂所需的电压比Ni/MWCNTs降低了近100 mV。结果表明Ni-VC/MWCNTs是一种优良的尿素电解催化剂,有望实现高效制氢和废水资源化利用。