纺织复合材料纤维预制体力学性能测试方法研究进展

纺织复合材料具有质量轻、强度高，可设计性强等诸多优势，在航空航天领域得到广泛应用。纺织预制体的纤维结构对复合材料的最终力学性能有着决定性影响。然而，预制体的纤维结构在织造过程中不可避免地会发生宏观尺寸和微细观结构的变形，甚至产生褶皱缺陷。纺织预制体作为一种柔性骨架，其变形机制十分复杂。采用试验测试来表征预制体的力学变形特性是最直接、最有效的方法，也是建立理论和数值分析模型的基础。本文对纺织复合材料预制体的拉伸、压缩、弯曲、剪切和成型试验等测试方法进行了综述，讨论了不同测试方法的优缺点及适用条件，对后续的研究工作进行了展望。本研究将为预制体力学测试技术的改进、测试标准的建立和成型过程中的准确控形提供理论指导，对纺织复合材料的结构设计和工程应用起到推动作用。     

分数阶全变分泊松去噪的快速线性化增广拉格朗日方法

近年来,有关分数阶全变分(FOTV)的图像去噪问题被广为研究。快速傅里叶变换(FFT)是求解相关子问题最常用的方法,但是FFT只适用于周期边界条件。为了能在非周期边界条件下也能实现好的去噪效果,针对FOTV泊松图像去噪模型,结合增广拉格朗日方法(ALM)和线性化技术提出新的算法。实验表明,在周期边界条件下,与采用FFT的增广拉格朗日方法相比,本文提出的算法在达到几乎相同的去噪效果时,收敛速度较快。而且在零Dirichlet边界条件时,也能实现好的去噪效果。     

掺钪AlN材料特性及HBAR器件性能研究

该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR),研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明,当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时,压电应力系数e₃₃增加、刚度 下降,导致Al₁-_xSc_xN压电薄膜的机电耦合系数 从5.6%提升至15.8%,从而使HBAR器件的有效机电耦合系数 提升了3倍。同时,当Sc掺杂摩尔分数达25%时,Al₁-_xSc_xN(x为Sc掺杂摩尔分数)压电薄膜的声速下降13%,声学损耗提高,导致HBAR器件的谐振频率和品质因数降低。     

多级变胞机构的刚度调控分析

刚度调控策略作为实现多级变胞机构的关节柔顺性,提高多级变胞机构的集成度,实现多级变胞机构紧凑化的重要方法,对其进行深入研究有着十分重要的意义.针对多级变胞机构刚度调控复杂的问题,本文通过对弹簧长度、最佳弹簧刚度以及最佳弹簧安装位置的确定,提出了针对多级变胞机构的刚度调控策略.实验结果表明,在一定范围内,最佳弹簧刚度随着安装位置l₃的增大而减小,当最佳弹簧刚度达到最小值后,最佳弹簧刚度随着安装位置l₃的增大而增大,两者之间为非线性关系.     

新旧钢规下重级钢吊车梁疲劳验算的对比分析

疲劳验算是重级钢吊车梁设计的重要内容,新版《钢结构设计标准》引入疲劳截止限的快速判别法,明确区分正应力幅和剪应力幅,并对验算部位的类别进行重新划分。为了更好地把握重级钢吊车梁的疲劳验算要点,让新钢规可以更有效地指导吊车梁设计,本文对新、旧钢规的疲劳验算进行归纳总结,并结合具体工程实例进行分析计算。结果表明:当吊车梁承受高应力幅时,利用疲劳截止限快速判别出正应力幅一般较容易满足,而剪应力幅较难满足,需按容许应力幅法进一步判断。此外,通过理论公式和Sap2000有限元软件相结合的方法,对3种变截面吊车梁的疲劳验算结果进行对比分析,得出疲劳应力幅大小关系:圆弧突变式>渐变式>直角突变式。其中对于直角突变式吊车梁,其理论计算的疲劳应力集中系数偏大于有限元分析值,验证了新钢规中关于直角突变吊车梁对抗疲劳更为有利的结论。     

超大断面矩形顶管隧道触变泥浆减阻控制技术

以嘉兴市市区快速路下穿南湖大道超大断面矩形顶管工程为例，根据工程特点，通过触变泥浆配比试验确定了制浆剂及泥浆最佳配比范围；顶管机采用了自动注浆系统，实现了注浆压力和注浆量的精确控制，同时优化了管节注浆结构；在掘进过程中根据推力变化情况确定了同步注浆时间和间歇时间，优化了注浆参数。通过采取以上措施，提高了同步注浆质量，实际总推力和理论总推力对比表明本工程减阻效果显著，管节与地层摩擦系数仅有0.086，对今后同类工程具有较大的借鉴意义。     

基于SMA驱动的连续体手术机器人研究综述

连续体机器人是一种能在工作空间中连续弯曲的机器人,因其能在非结构化和狭窄的环境中灵活运动而得到广泛的关注.形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)材料具有良好的形状记忆效应和超弹性,通过施加不同的温度便能够实现对SMA的形状控制,是作为连续体机器人驱动装置的理想材料.基于SMA驱动的连续体机器人有着结构体积小,控制简便,运动范围广,自由度高,易于避障等优点,十分适用于环境复杂的医疗手术环境之中.对SMA的驱动原理和方式进行了分析,介绍了基于SMA驱动的连续体机器入在医疗手术方面的研究现状及建模方法,最后,对发展趋势进行了展望.     

增材制造设计(DfAM)下的金刚石晶格结构研究

基于机械零件的增材制造设计,用仿自然式方法设计了一种金刚石晶格结构,对晶胞相对密度和等效弹性模量建立了数学模型,并拟合得到二者关系式,一系列的仿真验证结果显示理论研究所得关系式具有一定的正确性;对金刚石晶格填充结构提出变密度假设,并用仿真和压缩试验的方法进行了验证,结果显示,填充单元密度以受力点为中心渐渐减小的变密度结构拥有更好的抗压性能,同时验证了本文得出的等效弹性模量数学模型具有一定的正确性和适用性.本研究结果可应用于承压机械零件的实体夹层填充,对机械零件进行应力匹配变密度设计,以达到机械结构轻量化的目标.     

水平一阶导数在航磁圈定断裂中的应用

对于区域磁场任意水平方向求一阶导数,相当于这个方向两侧边缘磁性体产生的磁异常,因此可以突出垂直于这个方向上的磁异常,使沿垂直此方向展布的断裂有明显的反映.该文对该方法进行了理论模型的分析研究,并通过实例证明了该方法在增强断裂磁场特征及准确划定断裂位置方面具有明显的效果.