沥青路面二维和三维结构分析模型的比较

为量化二维与三维沥青路面有限元模型之间的差异,应用ABAQUS建立二维及三维模型,考虑单次静力荷载与动态荷载作用,研究刚性、半刚性和柔性3种典型沥青路面的位移及应力空间分布特性,结合双尾显著性检验,对比分析二维与三维建模方法对位移及应力的影响.结果表明,静力荷载作用下二维模型的位移是三维模型的15倍以上,动态荷载作用下二维模型的位移是三维模型的22倍以上;静力荷载作用下二维模型不同类型应力为三维模型的1.2~5.1倍,动态荷载作用下二维模型不同类型应力为三维模型的2.6~11.9倍.结合双尾显著性水平得到,静力荷载作用下横断面上垂直应力和切应力无显著性差异,可将三维路面结构简化为二维平面.     

碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的多尺度研究进展

碳纳米管水泥基复合材料具有多尺度的非均一性,其宏观尺度的性能是其各级低阶尺度本质的偶联映射,故而多尺度分析碳纳米管水泥基复合材料性能机理至关重要。本文从宏观、细观、微观和纳观四个尺度,综述了碳纳米管水泥基复合材料压阻效应的多尺度试验、机理和模型等方面的研究进展。总结了现有研究在骨料、孔隙结构、界面过渡区、外部环境因素以及理论模型等方面存在的局限或不足,并提出微纳观结构、理论模型等方面需进一步研究。     

碳纳米管悬浮液分散质量影响因素试验研究

选取常见的5种表面活性剂,开展碳纳米管悬浮液的分散性和稳定性实验,定量分析了超声时长、表面活性剂掺比和碳纳米管浓度对悬浮液分散性的影响,量化了使用表面活性剂的碳纳米管悬浮液稳定性。结果表明：(1)超声时长对碳纳米管悬浮液的分散性有显著影响,采用功率为270 W的超声处理,超声40min,悬浮液的分散性趋于平稳;(2)在平均最佳超声时长下,SDBS作表面活性剂具有最优的分散效果,吸光度峰值达到1.729;(3)随着碳纳米管浓度的增加,分散性呈波形变化,SDBS和Triton X-100作表面活性剂,均在碳纳米管浓度为6 g/L时,表现出最佳的分散效果;(4)SDBS作表面活性剂,短期内吸光度值下降较少,有良好的短期稳定性,Triton X-100作表面活性剂,短期内吸光度值下降较多,但7 d后下降较少,有较好的长期稳定性。     

单胞构型和结构参数对SLM成形梯度点阵结构压缩性能的影响

梯度点阵结构由于压缩时具有优秀的吸能能力,目前常作为吸能组件被应用于航天、国防和医疗等领域。但随着现代工业的发展,工程领域对其压缩性能提出了更高的要求,为使其进一步优化,有必要探讨单胞构型、结构参数和压缩性能之间的关系。因此本研究通过选区激光熔化(Selective laser melting, SLM)成形了两种梯度差的AlSi10Mg变杆径梯度体心立方(Body-centered cubic, BCC)和金刚石(Diamond, Diam)结构,以研究梯度差对压缩性能的影响,并对两种单胞构型进行对比。准静态单轴压缩实验和有限元分析(Finite element analysis, FEA)的结果表明,在同相对密度下,当单胞构型相同时,随着梯度差的增加单位体积吸能量明显增加。而梯度差相同时,Diam梯度点阵结构的压缩模量、屈服强度、抗压强度和最大峰值应力均高于BCC,同时其单位体积吸能量和吸能效率也高于BCC。     

基于RANSAC的激光网格标记图像特征提取

在三维立体视觉中,工件表面的特征提取是三维重构的前提和关键。但是,工件表面的自然特征往往表现得不够明显,使得特征的提取非常困难。因此,经常使用激光网格投影到待检测的工件表面,使工件表面具备确定的可识别特征。针对激光网格标记图像的特点,在随机抽样一致性RANSAC算法的基础上,提出了像素权重化和假设模型预检验的方法,用于激光网格标记的直线特征提取。实验结果表明,该方法不仅克服了RANSAC算法计算量大和参数敏感的缺点,在实际图像的激光网格直线特征提取过程中也具有很好的准确性和鲁棒性。     

激光选区熔化致密度预测模型建立与工艺验证

致密度是评价增材制造成型件性能的重要参数之一,而高致密度成型件对应的工艺参数需要大量实验研究获得。针对该问题,本文建立了基于工艺参数的熔池致密度预测模型,能够有效地预测熔合不良引起的孔隙,进而为激光选区熔化工艺参数的选择和优化提供更多的参考。模型采用有限元分析和数值计算软件获得熔池尺寸以及模拟多层多道次的熔池拼接形貌,并预测工艺参数对应的致密度。同时在熔池预测模型中引入了波动系数、偏转角度以及层间扫描转角,以此兼顾熔池尺寸波动、熔池倾斜以及层间扫描转角对熔池模拟结果的影响。最终通过HR-2不锈钢选区激光熔化实验对预测模型的可行性进行验证。结果表明,模型预测结果与成型件熔池实验结果吻合较好,致密度预测结果与实测偏差在2%以内。     

基于声发射特征参数的玻纤格栅复合梁阻裂机理表征

为揭示玻纤格栅对复合梁弯曲开裂行为的阻裂机理,本工作开展基于声发射(AE)技术的带缝水泥混凝土板加铺沥青层结构的三点弯曲试验,通过声发射特征参数对比分析有无玻纤格栅夹层两类复合梁的弯曲断裂过程,探究试件损坏过程中AE参数演化特征,通过RA值和AF值分析了复合梁的断裂模式,并结合分形理论研究玻纤格栅对复合梁弯曲断裂特征的影响.研究结果表明:声发射特征参数可有效识别玻纤格栅的作用时期;玻纤格栅在荷载峰值后逐渐开始承受弯拉荷载,延缓了宏观裂缝的扩展,对复合梁的峰后持荷能力有明显提升作用,但承力时期滞后于沥青加铺对弯曲破坏荷载没有影响;玻纤格栅夹层的存在降低了复合梁拉伸破坏趋势,提高了复合梁弯曲破坏过程中的有序性,使复合梁中的微裂缝从产生、发展以及汇集成宏观裂缝至最终弯曲破坏的变化成为更加有序且渐近的过程,从而使该过程有明显的分形特征.     

商业建筑节能工程中暖通空调设计的探讨

我国经济的迅速发展,拉动了商业建筑工程业的发展。暖通空调技术是建筑工程发展的高科技中的一项重要技术,该技术具有较大的节能意义。本文即针对商业建筑节能工程中暖通空调的设计进行探讨。     

基于电取暖设备热力工况的电负荷精准预测模型研究及应用

随着我国北方地区冬季清洁取暖"煤改电"的大面积推广,对电网的增容改造以及"迎峰度冬"安全运行带来了较大的压力。在总结分析不同类型电取暖设备的基础上,提出了一种基于设备热力工况、建筑类型以及室外气候条件的电取暖负荷精准预测模型;并分别在电网接入、运行调节等典型场景下进行了应用分析。结果表明,该方法在电网投资改造以及优化运行方面有较好的指导作用。