刀具表面状态对电工钢板剪切断面完整性的影响

目的研究电工钢板材精密剪切加工过程中,刀具表面粗糙度与润滑条件对剪切断面完整性的影响。方法使用不同表面粗糙度的刀具,分别在干切和润滑下对0.5mm厚的无取向电工钢进行剪切加工实验,使用MahrXT20粗糙度轮廓仪检测刀具表面粗糙度,使用Kistler三向测力仪测量剪切过程中的三向力,使用Keyence超景深显微镜检测断面形貌和截面轮廓,使用维氏显微硬度计测试剪切边缘硬度分布,使用有限元方法计算刀具表面粗糙度和润滑油膜对刀具-工件表面接触面积和摩擦力的影响。结果干切条件下,刀具表面粗糙度Rα值越大,剪切力越大,剪切边缘加工硬化越大,剪切断面完整性越差。润滑条件下,随刀具表面粗糙度Rα值的增加,剪切断面完整性先变好后变差,且加工硬化与剪切力都呈现出先减小后增加的趋势。刀具表面粗糙度Rα值较小或较大时,加注润滑剂难以改善加工效果,甚至产生负面影响。板材与刀具接触界面润滑条件下,刀具表面粗糙度Rα=0.2μm时有最优加工效果,相对干切条件,其光亮带高度和表面完整性分别增加16.9%和4.3%,塌角高度、硬化层相对深度以及F_y和F_z分别减少15.4%、28.1%、26.9%和7.1%。结论刀具表面粗糙度Rα增大,工件材料的附加微观变形增大,造成剪切断面完整性恶化;当刀具表面粗糙度合适时,添加润滑剂,可以在接触界面形成连续油膜,显著减少刀具与板材间固体接触面积和摩擦力,提高剪切断面完整性。工业生产中,刀具会逐渐磨损,导致表面粗糙度增大,故必须关注刀具表面粗糙度对剪切断面完整性的影响,并注重与润滑油的配合。     

宁夏大峰无烟煤中微量元素地球化学特征

以大峰无烟煤为研究对象,测定煤样的煤质特性、常量和微量元素含量以及矿物组成,利用相关性分析、聚类分析和因子分析相结合的方法分析讨论该采样区煤中微量元素含量水平和赋存特征。结果显示:该采区煤样常量和微量元素相比中国煤背景值整体水平较低;大部分微量元素主要以无机结合态的形式赋存,其中负载在硅铝酸盐矿物中的元素有Cr、Be、Ti、Co、Cu、V、Ga、Sb、Mo、Zn、Ba、Sr和Pb;负载在碳酸盐和磷酸盐矿物中的元素有Ba、Sr、Sb、Cd、Cu和Mn;负载在硫化铁矿物中的元素有Pb、Mn、Tl、Ni、Cr、Zn和Mo。常见的亲黄铁矿元素Cu和Sb,在该分析样品表现出不一样的矿物亲和性。研究结果为大峰无烟煤的洁净化利用提供理论依据。     

基于黏弹特性的沥青疲劳损伤演化规律分析

以疲劳过程中沥青黏弹本构模型参数的变化分析沥青的疲劳机理.首先,结合常规疲劳损伤试验和频率扫描试验设计了循环频率扫描-疲劳试验,并采用该试验测试分析了2种基质沥青在应变控制模式下的疲劳损伤演化规律;其次,建立了沥青损伤过程中黏弹参数主曲线簇变化规律,结合广义Kelvin-Voigt模型分析了沥青黏弹模型特征参数的变化规律;最后,基于敏感性分析,提出沥青疲劳损伤变量指标,并以此阐述了沥青疲劳损伤演化规律.研究发现:沥青疲劳损伤过程中,随着归一化模量值的降低,沥青黏弹参数主曲线簇均向纵坐标轴反方向移动,且其移动间距不断变化,相位角主曲线簇在高频范围内逐渐偏离低频范围时的线性趋势,复数模量-相位角主曲线簇曲线长度呈现两端先缩短后增长的趋势,沥青损耗模量-储存模量主曲线簇长度不断缩短;广义Kelvin-Voigt模型特征参数中仅E_2,E_3,E_4和η_0这4个参数存在2个明显的变化阶段.基于参数敏感性分析,提出以参数(E_2+E_3)/2作为沥青疲劳损伤变量,并验证了疲劳损伤变量变化规律与沥青疲劳裂纹扩展机制的相关性.     

多目标性能需求的C50混凝土配合比优化设计方法

针对工程用混凝土的多目标性能(工作性能、抗裂性能、力学性能和耐久性能)需求,提出了一种客观权重赋予-灰色关联度分析的混凝土配合比优化设计新方法.采用正交试验法研究了水胶比、砂率、胶凝材料总量、矿物掺和料用量和粉煤灰-矿粉质量比等因素对C50混凝土工作性能、抗裂性能、力学性能和耐久性能的影响,利用客观权重赋予技术确定了各项性能的客观权重,实现了C50高抗裂高性能混凝土配合比的优化设计,得到了最佳配合比,并结合试验数据验证了其综合性能.结果表明:客观权重赋予-灰色关联度分析方法可实现基于多目标性能需求的C50混凝土配合比优化设计,在一定试验条件下,C50高抗裂高性能混凝土最佳配合比参数为:水胶比0.30,砂率35%,胶凝材料总量420kg/m~3,矿物掺和料用量30%,粉煤灰与矿粉质量比2∶1.经验证,该配合比的混凝土满足多目标性能需求.     

基于全过程课程设计虚实结合教学模式探讨

从工程教育专业认证的理念出发,结合同济大学建筑工程全过程课程设计,分析了课程设计教学特点及存在问题,提出了与之适应的虚实结合教学模式,以弥补现实课堂的不足,从而帮助学生有效获取学习资源。实践表明,虚拟课堂和现实课堂可以互补,虚实结合的教学模式是可行的,从而提高课程设计的教学质量。     

基于二维表格法的课程目标设置——以绿色可持续建筑教学的认知层面为例

随着绿色建筑设计教学改革的深入开展,在关注于将绿色建筑类课程融入到现有教学体系的过程中,相应的教学内容的选择以及课程设置成为了教学改革的主要内容之一。通过建筑教学方式与教育学原理的结合,以绿色建筑设计的认知层面为例展开讨论,以列出行为目标与行为方式的手段形成具体的教育目标,并按照据此构成的二维表格选择各教学层面的具体教学目标,以期通过教育目标的二维表格形式来指导绿色可持续类课程设置以及教学内容的选择,为未来绿色建筑教学改革提供参考。     

多维跨界互动式教学模式创新的实践探讨

教学方式的选择,直接影响知识在传递更新与积累拔高过程中的损益效果,并进而影响行业技术水平与理论研究成果的提高与突破。结合"2018西部九校+《规划师》杂志社(9+1)建筑类本科联合毕业设计暨‘中晟杯’设计竞赛"教学实践活动,探讨跨地域、跨学科、跨空间、跨领域、跨群体多维跨界的互动式教学实践,以拓宽学生视野,实现多方机构互惠共赢,推动师生之间的教学相长,落实教育资源共享共用理念,推进互动式教学模式的创新。     

基于层次分析法的钢结构课程设计成绩评定

钢结构课程设计是土木工程专业一门重要的实践课程。传统的钢结构课程设计成绩评定考核方法欠客观,较难真实反映学生的综合水平。为此,提出基于层次分析法的钢结构课程设计成绩计算方法,通过定性分析影响钢结构课程设计成绩的影响因素,建立5个一级评价指标和17个二级评价指标,运用层次分析法构建钢结构课程设计成绩评定数学模型。实践表明,该方法有利于调动学生的积极性和主动性,有利于促进钢结构课程设计质量的提高。     

Optimum design for unbonded posttensioned precast split shear wall system using genetic algorithm

Precast concrete structures are increasingly being adopted by building designers in regions of high seismicity. An unbonded posttensioned (PT) precast split shear wall system (UPPSSW) was proposed by the Precast Seismic Structural Systems (PRESSS). The UPPSSW system is composed of two or more single precast concrete wall panels that are connected together with energy‐dissipating shear connectors and anchored to the foundation with unbonded PT tendons located at the panel center. In this paper, an optimum design program has been developed for designing this system. The objective of the optimum process is to find the optimum combination between PT tendons and shear connectors while keeping the moment capacity of the wall equal to the applied design moment and achieving zero residual drift simultaneously. In addition, MATLAB was employed to explore an optimization program using genetic algorithm. Compared with the existing design methods for the system, the optimum design program proposed in this research is accurate, efficient, and direct. Moreover, it can yield the optimum design automatically and quickly. As a result, the existing lengthy and manual design process of trial and error for the system can be avoided.     

Experimental and analytical investigation on seismic behavior of Q690 circular high‐strength concrete‐filled thin‐walled steel tubular columns

This paper proposed a new Q690 circular high‐strength concrete‐filled thin‐walled steel tubular (HCFTST) column comprising an ultrahigh‐strength steel tube (yield strength f_y ≥ 690 MPa). A quasi‐static cyclic loading test was conducted to examine the seismic behavior, and the obtained lateral load‐displacement hysteresis curves, skeleton curves, and ductility were analyzed in detail. Then, a numerical model based on a nonlinear fiber beam‐column element incorporating the modified uniaxial cyclic constitutive laws for concrete and steel was developed mainly to predict the seismic behavior of the tested Q690 circular HCFTST columns. The effects of the concrete cylinder compressive strength (f_c), steel yield strength (f_y), axial compression ratio (n), and diameter‐to‐thickness (D/t) ratio on the seismic behavior were investigated through a parametric study. Finally, a simplified hysteretic model incorporating the moment‐resisting capacity and deterioration of the unloading stiffness in addition to a normalized skeleton curve and hysteretic criterion was established. The results indicate the following: the proposed Q690 circular HCFTST columns can display reasonable hysteretic behaviors to some extent; the use of high‐strength steel can lead to a significantly larger elasto‐plastic deformation capacity and delay the appearance of post‐peak behavior, even if a lower ductility capacity is provided; moderately loosening the limitations on the D/t ratio can also result in ideal hysteretic behaviors; and the established numerical model and simplified hysteretic model can satisfactorily predict the experimentally observed load‐displacement hysteretic curves, including the deterioration of the strength and stiffness and can, thus, offer design references for the elasto‐plastic analysis of circular HCFTST columns.