考虑剪切变形的轴心受压GFRP圆管临界荷载

为了考虑剪切变形对玻璃纤维增强复合材料（GFRP）构件屈曲荷载的影响,利用Engesser剪切变形理论,推导考虑剪切变形和初弯曲的临界荷载. 应用于GFRP圆管时,考虑材料各向异性特征对剪切系数及强度的影响. 对4根具有不同长细比的GFRP圆管试件进行轴压试验. 结果表明,GFRP圆管在截面强度估算时应综合考虑轴向纤维压缩破坏和环向基体拉伸破坏. 所推导的临界荷载计算式的结果和试验结果吻合良好.     

基于GM(1,1)的应力损伤轻骨料混凝土抗冻性评估

对灾变后轻骨料混凝土抗冻融性能评估的关键在于对其在特定灾变程度下抗冻融性能的精确定量描述及预测。通过反复加载对轻骨料混凝土预加初始应力损伤来模拟灾变,以相对动弹性模量为评价指标,研究初始损伤度分别为0、0.05、0.12、0.19、0.27的轻骨料混凝土抗冻融性能;将灰色系统理论引入混凝土抗冻耐久性研究中,利用相对动弹性模量实测数据建立基于GM(1,1)的应力损伤轻骨料混凝土抗冻融性能预测模型,与修正的Loland混凝土损伤模型对比并进行精度分析;借助建立的GM(1,1)预测模型定量研究初始应力损伤对轻骨料混凝土抗冻耐久性的影响并预测其抗冻耐久寿命。结果表明：初始应力损伤会加速轻骨料混凝土抗冻融性能劣化,且初始损伤度越大劣化速率越快;各初始损伤度下GM(1,1)模型的平均相对误差均小于4.5%,GM(1,1)模型的预测精度整体上优于修正Loland模型;轻骨料混凝土自身具有良好的抗冻融性能,在内蒙古中西部地区抗冻耐久寿命可达45年,当初始损伤度为0.05、0.12、0.19、0.27时,抗冻耐久寿命分别缩短至30年、25年、17.5年、10年。基于GM(1,1)的应力损伤轻骨料混凝土抗冻融性能预测模型可实现对灾变后轻骨料混凝土全寿命周期内抗冻融性能较为精确的定量评估,为指导北方寒旱区轻骨料混凝土工程实践提供理论依据。     

钢板-纤维增强混凝土组合双连梁抗震性能试验研究

为改善小跨高比钢筋混凝土连梁的抗震性能,考虑基体材料与钢板的影响。本文提出新型钢板-纤维增强混凝土组合双连梁,并对普通混凝土双连梁、内置钢板-混凝土组合双连梁和钢板-纤维增强混凝土组合双连梁试件进行了低周反复加载试验,对双连梁的破坏过程、破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等进行研究。结果表明：除了普通混凝土双连梁试件发生剪切破坏之外,内置钢板-混凝土组合双连梁试件发生弯剪破坏,钢板-纤维增强混凝土组合双连梁试件发生延性较好的弯曲破坏;加入钢板后的钢板-组合双连梁试件在峰值点处的承载力相对普通混凝土双连梁提高将近1.56倍,与钢板-纤维增强混凝土试件峰值点处承载力相差不大,表明钢板的内置可以改善双连梁开缝引起的内力损伤,纤维的加入对组合双连梁承载力提高影响不大。在破坏点处,钢板-纤维增强混凝土组合双连梁试件的累积耗能分别是普通混凝土双连梁、内置钢板-混凝土组合双连梁试件的5.26和2.2倍,表现出较好的承载能力、变形能力和耗能能力。直到试件到达最终破坏时,钢板-纤维增强混凝土组合双连梁表面混凝土仍然保持完整,从而可以达到减小甚至避免了混凝土开裂破坏,减少震后修复费用,为组合双连梁的实际应用提供一定的理论基础。     

基于图像分割的摩尔斯信号检测算法

摩尔斯信号在通信领域应用广泛,具有十分重要的研究价值。但是,由于短波信道比较复杂,环境恶劣,信号质量差,短波宽带条件下的摩尔斯信号检测问题一直没有较好的解决方案。基于此,提出了一种基于时频图和图像分割的摩尔斯信号检测算法。算法主要分为粗检测和识别两部分,粗检测是指基于图像分割的方法,从宽带数据中初步检测出摩尔斯信号;识别部分是指通过提取最大持续长度等特征,逐级排除非摩尔斯信号,进一步识别摩尔斯信号。实际信号测试表明,该算法对摩尔斯信号的正确检测率为96%以上,虚警率小于7.2%,相较于对比算法整体性能较好,具有一定的工程应用价值。     

焊接箱型截面构件在不同焊缝熔深下承载力性能试验研究

为了有效改善大跨度桥梁中管翼缘焊接箱型截面构件的耐久性的问题,提出采用耐候钢代替普通钢的管翼缘箱型截面梁。同时,为了研究耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件填充混凝土后在全熔透和部分熔透条件下的单轴承载力性能,开展了焊接矩形截面在三种不同焊缝熔深下的耐候钢管混凝土截面轴压短柱试验研究。分别测试每个试件在单轴压力作用下的静态应变、动态应变,以及竖向位移和侧向位移。对比构件承载力的试验结果及理论分析结果,得出不同熔深下焊接箱型截面管翼缘组合构件的承载力性能。研究结果表明:1）耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件的全熔透焊缝承载力高于部分熔透焊缝承载力。2）全熔透试件开裂时的竖向位移较部分熔透试件的位移值大,而不同熔深下构件的横向位移测点L4随轴压荷载的增大而有增加,L3测点横向位移规律不明显。3）不同耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件横向整体受拉,局部在顶部角部位置受压。构件的混凝土内部和钢板表面应变情况复杂,规律不明显。     

工业大麻收割机切割-输送关键部件作业参数优化

针对工业大麻收割机茎秆切割效率低、输送率低,以及关键作业参数研究空白的现状,本文结合工业大麻茎秆物理特性,运用中心组合试验设计理论开展关键部件作业参数试验与优化,重点研究工业大麻收割机切割-输送作业关键参数中切割速度、链条输送速度、切割位置与夹持点水平间距对切割效率、输送率的影响规律,并以切割效率、输送率为响应指标进行多目标优化.首先对主产区工业大麻茎秆物理和机械力学特性进行研究,并进行与收割相关的物理参数测定,然后采用二次正交旋转组合试验方法设计试验,并用Design-Expert进行数据处理,建立切割效率、输送率的回归数学模型并进行方差分析.通过响应曲面方法分析各因素交互作用对切割效率、输送率的影响,并根据优化目标的重要程度(输送率较切割效率更重要)对回归模型进行多目标优化,得出工业大麻收割机切割-输送关键作业参数的最优组合如下:切割速度为1.33 m/s,链条输送速度为1.35 m/s,切割与夹持点水平距离为63.9 mm.此时切割效率最高、输送率最高,其值分别为44.35株/s、93.93％.最优参数组合下田间试验切割效率为44.7株/s、输送率为92.21％,作业性能大幅提升,达到了较为理想的效果.     

无色透明聚酰亚胺薄膜低CTE化用关键单体的制备与表征

针对无色透明聚酰亚胺(CPI)薄膜低热膨胀(low-CTE)化研究的应用需求,开展了甲基取代型主链含刚性酰胺键芳香族二胺单体,包括2-甲基-4,4′-二氨基苯酰替苯胺(MeDABA)与2,3′-二甲基-4,4′-二氨基苯酰替苯胺(MMDABA)的结构设计与合成研究.采用甲基取代对硝基苯甲酸或甲基取代对硝基苯胺为原材料,通过酰胺化反应制得了二硝基化合物,然后在Pd/C催化下采用水合肼还原得到了一系列新型二胺基化合物.采用差示扫描量热分析(DSC)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁(NMR)、质谱(MS)以及元素分析(EA)等手段表征了制备的二胺单体的化学结构.结果表明成功制得了预期结构的芳香族二胺单体.     

高温水环境对复合材料绝缘横担性能的影响研究

为更好地指导配网用复合材料绝缘横担应用,依据GB/T 20142—2006要求对密封处理及未密封处理的两类复合材料绝缘横担进行了42 h水煮(0.1％NaCl)试验,研究高温水环境对两种处理方式绝缘横担性能的影响.对水煮前后吸水率、额定弯曲负荷、拉伸强度、弯曲强度、干工频电压、干雷电冲击电压及电气强度等性能进行对比测试,同时采用SEM进行断口微观形貌分析.结果表明:在高温水环境下,密封处理绝缘横担性能优于未密封处理绝缘横担,但两种处理方式的绝缘横担额定弯曲负荷均大于6.5 kN,雷电冲击耐受电压均大于350 kV,拉伸强度和弯曲强度分别大于680 MPa和1000 MPa,表现出良好的力学及电气性能.     

基于专利分析的高频覆铜板发展态势研究

高频覆铜板是5G相关产业发展的核心基础,技术门槛高,市场前景广阔.为厘清高频覆铜板领域的发展态势,对高频覆铜板及其关键核心技术(树脂、纤维布、填料、铜箔等)的专利大数据进行全面挖掘和深入研究.结果表明:高频覆铜板领域仍处于高速发展期,树脂、纤维布、填料、铜箔等技术演进以实现稳定的介电常数、低介质损耗为目标.美国和日本的企业占据主导地位,日立、住友、松下、三菱等日企专利申请量排名前列.我国在高频覆铜板领域起步虽晚,但发展较快,形成了广东和江苏两大研发高地,涌现了生益科技、华正新材等优势企业,但整体上专利技术缺乏核心竞争力,且面临较强专利壁垒.据此,提出了我国高频覆铜板产业高质量发展的对策建议.     

不同结构型式的配网复合绝缘横担电气性能研究

为了更好指导复合绝缘横担的应用,通过试验对比研究了方管复合绝缘横担及方棒复合绝缘横担的雷电冲击电压、湿工频闪络电压、污秽闪络电压及污秽覆雪闪络电压的变化情况.结果表明:10 kV方管复合绝缘横担的50％干雷电闪络电压为388.3 kV,高于方棒复合绝缘横担的370.0 kV,但方管复合绝缘横担的湿工频耐受电压、污秽工频耐受电压及污秽覆雪闪络电压均低于方棒复合绝缘横担,最后提出了不同运行环境下复合绝缘横担差异化的应用方案.