索网结构中的空间两节点悬链线索单元

为了分析索结构在荷载作用下的线性和非线性反应,根据索结构的受力特点,提出了一种可以充分考虑索结构非线性效应的空间两节点悬链线索单元。基于弹性悬链线的解析解,推导了索单元的切线刚度矩阵,通过迭代法求解了索结构的刚度矩阵和内力向量,利用该新型的索单元模型分析了静、动力荷载作用下结构的非线性行为,对于非线性静力分析,结构平衡方程采用牛顿迭代法求解;对于非线性动力时程分析,采用Newmark直接积分法和牛顿迭代法相结合的增量迭代法求解。数值分析结果验证了空间两节点悬链线索单元模拟索结构的精确性和可靠性。     

型索穹顶结构自应力模态分析及优化设计

为了解新型Kiewitt型索穹顶结构的受力性能,采用节点平衡理论和平衡矩阵理论对该结构的自应力模态进行了详细分析,并对这类具有多个整体自应力模态的索穹顶结构采用非线性规划、以初应变能最小为优化目标进行了预应力优化.研究表明,考虑结构对称性后体系超静定次数等于基于平衡矩阵理论运用奇异值分解法求得的整体自应力模态数,且其整体模态数随环索数的增加而呈规律性增加,预应力优化后的合理初始预应力分布在一定的荷载工况作用下由于部分索临近松弛而达到极限状态.     

三杆张拉整体折展过程动力学分析

本文针对三杆张拉整体结构的折展问题,提出一种索驱动的方法。利用矩阵法分析,使用节点广义坐标和连接矩阵描述结构中各构件的位置和空间分布,建立结构数学模型;通过索构件长度协调变化,杆构件长度不变来分析结构的折展过程。在考虑构件弹性的情况下,对水平索为主动构件实现结构向轴线方向折叠的运动过程进行了动力学分析。通过仿真分析验证了此折叠方案的可行性。并对折展过程中构件的长度和内力的变化进行了分析,分析结果表明:张拉整体结构通过构件长度协调变化可实现折展功能,此方法可使用于三杆张拉整体单元以及以三杆张拉整体单元为基础的复杂张拉整体结构。     

悬链线解答在斜拉索数值分析中的应用

斜拉桥和斜拉索是几何非线性明显的结构。随着斜拉桥跨径的飞速增长,斜拉索的长度也大大增加,目前最长的斜拉索的水平投影长度已超过500 m,这大大超出了常用斜拉索的长度,原有理论的计算精度值得研究。由弹性悬链线静力解析解可推导出弹性悬链线单元,得到单元的刚度矩阵和单元的节点力向量,集成后得到结构的平衡方程。根据该方法,编制了弹性悬链线单元的有限元程序并进行实例计算。该程序可以一根索的任何一个参数值(如索端张拉力或测量预应力状态下的索长)为已知条件来确定索的状态,结果表明,该程序所需单元少、结果精度高,可方便应用于工程实践。建议超大跨度斜拉桥拉索的受力分析采用基于悬链线单元的分析方法。     

基于加权影响矩阵的提篮拱二次调索方法研究

为避免大跨提篮拱吊杆索力二次调索过程中,结构内力、位移出现顾此失彼的情况。以一450 m特大跨钢箱提篮拱为工程背景,二次调索过程中对影响矩阵增加加权系数,通过MATLAB求解加权后方程的最小二乘解,经过少量的迭代运算,索力差值即趋于稳定。结果表明:实测索力与设计成桥索力的相对误差可控制在5%以内,完全满足规范限值的要求;在有限元计算过程中考虑几何非线性效应的方式,减小了几何非线性效应对结构的影响;作为一种加速收敛的方法,加权影响矩阵具有收敛速度较为均匀的特点。     

柔索驱动并联机构工作空间算法与布局优化

为了研究不同的工作空间对机构性能评价的准确性和柔索布局对工作空间的影响,本文给出了完全约束和冗余约束柔索并联机构的力螺旋可行工作空间判断条件,即需要同时具备结构矩阵满秩、结构矩阵零空间元素大于0和柔索拉力具有根据实际情况确定的最大最小值限制;推导了力螺旋可行工作空间算法,并且采用8柔索6自由度并联机构进行验证;提出了8柔索并联机构布局方案并进行了工作空间仿真分析,确定新的布局方案对提高柔索并联机构工作空间的有效性。采用提出的算法对新布局方案的柔索与末端执行器铰接点位置进行优化,确定了最佳铰接点位置。结果表明:力螺旋可行工作空间相比于力螺旋封闭工作空间对机构性能评价更准确;布局方案比典型布局方案的力螺旋可行工作空间点数提升约19%。     

肋环型索穹顶结构的几何法施工及工程应用

针对索穹顶结构张拉难于控制和安装技术要求高的问题,提出一种只需张拉端部斜索的肋环型索穹顶结构施工成形方法.根据肋环型索穹顶结构竖压杆、脊索和斜索之间的几何关系,计算安装过程的竖压杆临时标高,设计并采用几何法安装了中国第一座索穹顶结构,验证了该施工成形方案的可行性.结果表明,几何施工法只需张拉端部斜索,索穹顶结构会自动成形,不需要大规模调整拉索的预应力,降低了施工技术要求,使索穹顶结构有可能得到普遍推广.     

混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制

为了能够准确且高效地确定混合式叠合梁斜拉桥的合理成桥状态以及在施工中达到较好的控制效果,在现有的恒载平衡法、影响矩阵法和自适应控制法的基础上,提出了一种混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制的方法。首先,采用恒载平衡法初拟斜拉桥在恒载下的索力;其次,采用影响矩阵法对成桥索力进行调整;最后,在考虑恒载和活载的共同作用下,结合有限元软件的计算,确定一组满足混合式叠合梁斜拉桥各个构件受力要求的合理成桥索力,在施工控制中通过提前修正材料参数和调整施工索力来修正施工误差。实桥应用结果表明：该方法计算准确,索力调控效率及精度较高,确保成桥之后桥梁结构的索力和主梁线形与设计期望较好地吻合。     

不稳定体系的形态及内力分析

在外力作用下，由撑杆和索组成的可变体系将变为几何不变系统。要获得索绷紧结构体系，必须对体系的形态作出分析。为求解不稳定系统，得出空间形态的坐标及内力，本文提出了用广义逆矩阵理论及空间变换得出的迭代解法。结果分析表明，所提出的方法具有收敛快、精度较高的优点。     

索支承加固门式刚架静载试验及有限元分析

针对一实际门式刚架厂房结构,基于索支承结构体系及预应力加固方法,提出该门式刚架厂房的加固方案,然后利用ANSYS软件建立了其一榀24 m跨门式刚架有限元模型,对其进行索支承加固仿真分析,研究了索支承方案加固前后门式刚架的特性变化,获得了不同预应力状态下,索支承方案对门式刚架的加固效果。最后设计并实施了该榀门式刚架索支承加固后的静载试验,研究不同荷载下钢梁各节点的应力、挠度及体外预应力拉索变形情况。仿真模型与试验结果表明:提出的索支承结构体系及预应力加固方法能较大地提高结构的承载能力,加固效果显著,加固后该门式刚架厂房结构满足设计要求,有限元分析与静载试验结果基本一致,验证了索支承方案在门式刚架加固中具有相当的适用性。     

语文教育改革走向科学化历程的探究——评耿红卫《革故与鼎新——科学主义视野下的中国近现代语文教育改革研究》

从科学主义的视角来研究近现代语文教育改革的方方面面,是一个极富挑战性的课题。作者客观地评价了科学主义在语文教育改革中的功过与利弊,提出自己独特的观点,本书视角宏阔,立论新颖;材料翔实,结构严密;方法创新,思考深邃;思路清晰,文笔清新。     

四旋翼微型飞行器设计

针对常规无人飞行器尺寸较大,无法适用于室内狭小空间飞行的问题,设计了一种四旋翼微型飞行器.建立了微型飞行器的动力学模型,介绍了组成飞行器的相关硬件.构建了由三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计组成的姿态测量系统,给出了姿态解算的具体步骤.使用了互补滤波器对陀螺测量误差进行矫正,并给出了互补滤波器融合系数的确定方法.采用基于欧拉角反馈的PID控制器进行姿态控制,无需建立复杂的控制系统模型.该飞行器最大尺寸15 cm,重量22g,可垂直起降和悬停,适用于狭小空间的侦察任务.     

喷雾型水果保鲜蜡的研制

采用改性石蜡代替天然蜂蜡,对水果保鲜蜡的配方进行了改性研究。分别考察了乳化剂质量分数、乳化时间、乳化温度和搅拌速度对乳化效果的影响,并对产品性能进行了考察。结果表明,所用乳化剂为三乙醇胺与硬脂酸按一定比例的复配型,其最佳质量分数为8%;乳化时间是乳化效果的重要影响因素,实验的乳化时间为40min;最佳乳化温度为90℃;搅拌速度对乳液颗粒大小有直接影响,实验确定适宜的搅拌速度为1×103r/min。在上述最佳条件下,获得的水果保鲜蜡与进口果蜡比较,具有原料易得,工艺条件缓和,涂蜡方式简单,成本低廉等特点,有推广价值。     

BQ57区Ⅲ1、3层剩余油潜力与分布规律研究

目前,目标油田BQ57区由于边水活跃造成油层采出程度低,因此需要对BQ57区剩余油分布进行研究,以期在热采过程中获得较好的效果。通过研究BQ57区Ⅲ1、3层纵向及平面上的剩余油分布规律,得到剩余油总量为43.22×104 t。纵向上：Ⅲ11层地质储量为17.76×104 t,剩余地质储量为14.72×104 t,采出程度为17.19%;Ⅲ12层地质储量最小,为5.79×104 t,剩余油较少,为4.86×104 t,采出程度为16.09%;Ⅲ31层剩余油最多,为15.4×104 t,采出程度为11.20%;Ⅲ32层剩余油为8.26×104 t,采出程度为6.17%。平面上：水下分流河道的剩余地质储量比例为52.87%,由于其分布面积最大,因此其剩余油所占比例最高,储量丰度值也最高;前缘席状砂微相所占剩余油比例为44.98%,其丰度值较高。由于后期井网调整需要结合单井产能,因此井网调整的部位应优先考虑水下分流河道和前缘席状砂。     

基于切片图像的血管三维重建方法

研究了基于血管切片投影图像的血管三维重建问题。通过对所给血管切片图像格式的转换 ,利用细化方法和轮廓边缘检测的 Kirsch算法 ,构建了切片图像的骨架 (中心线 )和轮廓线 ;提出了最小距离最大半径法 ,得到了切片图像最大内含圆的圆心和半径。对于球心坐标及其在 XY,YZ,ZX坐标面上投影的散点图 ,利用非均匀有理 B样条 ( NURBS)技术、三次样条插值方法对散点数据进行拟合 ,分别得到了三坐标面的投影图及空间中轴线的方程。进而建立圆柱螺线模型 ,利用最小二乘原理对散点数据再拟合 ,得到结果如下 :中轴线为圆柱螺线 ,半径为 30 ,在 3个坐标面 XY,YZ,ZX上的投影分别为 :半圆弧曲线、正弦曲线、余弦曲线 ,并给出了相应的算法。最后 ,利用得到血管的中轴线方程及半径 ,建立了血管的管状曲面模型 ,对血管进行了三维重建     

矿物掺和料-水泥浆体电学特性与其微结构的关系

采用循环伏安法和交流阻抗法系统研究了粉煤灰、矿渣粉和石灰石粉水泥浆体的电学特性,通过等效电路对电学测试结果进行拟合,并将拟合所得浆体电学参数与浆体化学结合水和压汞所测孔结构之间的相关性进行比较。结果表明：浆体的化学结合水与其电阻率具有较好的正相关性,即化学结合水越多,水化程度越大,浆体电阻率越高;粉煤灰和矿渣粉可以提高浆体电阻率,而石灰石粉在5%掺量下对浆体电阻率无影响;随着水化龄期的延长,浆体孔溶液电阻增大,其变化规律与浆体电阻率一致;浆体凝胶电容和凝胶电阻与C-S-H凝胶含量有关,二者有很好的负相关性;随着水化龄期的延长,浆体孔结构曲折程度提高,交流阻抗法所测得常相角指数减小,压汞测得的分形维数增大。     

产纤维素酶黑曲霉LN0401液体发酵条件的分析

利用黑曲霉LN0401菌株液体发酵生产纤维素酶。分别考察培养基碳源、培养基氮源、培养时间、培养温度、培养起始pH及孢子悬液接种的体积分数等因素对菌株产纤维素酶性能的影响。确定了黑曲霉LN0401产纤维素酶的最优条件。即以质量分数为5%的稻草粉作为培养基碳源;质量分数为1%的蛋白胨作为培养基氮源;培养时间为3 d;培养温度为30℃;培养起始pH为6.0;孢子悬液接种的体积分数为6%~8%接入装有100 mL液体发酵培养基的250 mL三角瓶内,150 r/min振荡培养。此条件下黑曲霉LN0401的CMC酶活为195.6~198.5 U/mL,FPA酶活为27.7~30.4 U/mL。     

基于DMD的红外目标模拟器光学系统的设计

介绍了DMD的工作原理以及相应的红外景象模拟技术的特点,设计了一种工作在8-12μm波段的红外目标模拟器。对系统整体进行建模、分析,DMD表面照度均匀。投影系统采用四片式结构,焦距405mm。MTF在10lp/mm处大于0.5,弥散斑均方根半径小于衍射极限,系统畸变控制在0.5%以内。该系统结构紧凑,性能良好。     

癸烯-1聚α-烯烃合成油的合成及性质

聚α-烯烃合成油(PAO)是重要的合成润滑油之一。使用三氟化硼为催化剂对癸烯-1聚合物合成油进行了研究。考察了不同温度、压力、反应时间、引发剂、催化剂与引发剂的摩尔比等工艺条件对癸烯-1聚合及合成油性能的影响。确定了合成聚α-烯烃合成油的最佳工艺条件:温度为30℃,压力为0.4 MPa,反应时间为3 h,以正丁醇作引发剂,催化剂与引发剂的摩尔比为2.0。采用气相色谱法对聚合物合成油的组分进行了分析。在最佳工艺条件下,癸烯-1的转化率为99.8%,二聚物的质量分数为2.5%,三聚物的质量分数为64.5%,四聚物的质量分数为27.5%,五聚物的质量分数为5.6%。采用运动粘度仪和石油产品馏程测定器等仪器研究了聚合物合成油的物化性能,100℃的粘度为4.80 mm2/s,40℃的粘度为23.09 mm2/s,其粘度指数为132,凝点为-60℃。     

OLED数字化对准读数零位仪二次成像光学系统设计

采用大靶面、高像素数OLED(8.4寸2560×1600)实现了瞄准镜零位走动检测的数字化对准读数需求,OLED经前置投影系统压缩成像后再经准直物镜形成无穷远目标,该目标成像在被测瞄准镜的分划板上,通过移动OLED电子分划来实现被测瞄准镜零位走动的大测量范围下的高分辨率检测。前置投影系统和后续准直系统分开设计,利用ZEMAX软件进行仿真,设计后的系统MTF≥0.3@80lp/mm,点列图弥散斑直径控制在艾里斑以内,达到衍射极限,系统成像质量良好,保证了测量范围大于20mil,分辨率可达到0.015mil。