基于XFEM短纤维聚醚醚酮复合材料结构稳定性数值模拟分析

熔融沉积成型(FDM)制备短纤维增强聚合物复合材料成型技术日趋完善。采用FDM-3D挤压工艺制备了纤维含量为10%的短碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)增强的高性能聚醚醚酮复合材料,通过拉伸实验获取聚醚醚酮(PEEK)、碳纤维聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)以及玻璃纤维聚醚醚酮复合材料(GF/PEEK)试样应力-应变曲线。在此基础上,以单边缺口弯曲断裂试样为对象,基于扩展有限单元法(XFEM)建立三种材料的数值模拟模型,分别讨论了含初始裂纹缺陷和无预制裂纹状况下试样的结构稳定性。结果表明,在相同条件下CF/PEEK复合材料构件先于纯PEEK材料、GF/PEEK复合材料发生结构失效行为,且当构件中存在热裂纹的状况下,CF/PEEK复合材料构件更有可能发生断裂失效。     

浇筑式沥青混凝土配合比设计优选方法研究

采用正交试验设计方法对浇筑式沥青混凝土的配合比进行了优选研究,正交方案选用L9(34),通过测定每组沥青混凝土试件的稳定度和流值,运用投影寻踪回归分析法(PPR)研究填料、级配指数和沥青用量对稳定度和流值的影响规律,从而优选出合适的基础配合比参数。结果表明,对于稳定度是级配指数影响最大,其次是填料用量的影响;对于流值是填料用量影响最大,其次是沥青用量的影响。     

离散变量结构优化的组合形遗传算法

针对遗传算法在迭代过程中经常出现早熟收敛、振荡、随机性太大和收敛速度缓慢等缺点,使用格雷码编码,对遗传算法运用海明距离控制种群的个体差异;并把组合形算法作为组合形算子嵌入到遗传算法中,从而建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法。算例结果表明这种混合遗传算法优于基本遗传算法和斐波那契遗传算法,既发挥了局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点,是可行且有效的离散变量结构优化设计方法。     

基于双平面电容传感器的复合材料缺陷检测

非金属复合材料在制造或使用过程中会产生不同形状内部损伤,采用平面电极传感器可对损伤进行无损化检测。针对现有单平面电极传感器检测信号强度弱、检测数据量少等问题,提出一种双平面电极阵传感器检测非金属复合材料的方法。将两个4×4电极传感器组成一套双平面传感器,采用单激励测量模式,利用共轭梯度算法进行图像重建。仿真与初步实验结果表明:双平面电极传感器提高了检测信号强度,使重构图像精度得到了提高。     

杭州某污染场地土壤重金属污染调查及风险评价

以杭州市某土壤污染地块为研究对象,分析了土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni及Zn的含量,结果表明,该场地受到了不同程度的重金属污染,主要以Cd、Zn污染为主,均超出《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的三级标准。运用Nemerow污染指数法评估了土壤重金属污染程度,结果表明,4个土层中重度污染的样点分别占所有采样点的13.8%、17.2%、3.4%、3.4%,主要是Cd、Zn的单因子指数较大引起的。运用生态危害指数法评估了土壤重金属的潜在生态风险,结果表明,4个土层(1~2m、2~4m、4~6m、6~8m)中As、Cr、Cu、Pb、Ni 5种土壤重金属的Eir值均处于安全范围,Cd处于极强潜在生态风险,潜在生态风险点位占所有采样点的11.2%,Zn处于中等潜在生态风险,潜在生态风险点位占所有采样点的0.86%。     

基于纳米CT技术研究运行后Ni-YSZ阳极三维微结构变化

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)阳极不仅提供了电化学反应的三相界面(Three-phase boundary,TPB)区域,而且在物质传输、扩散和燃料电池反应中不同物质之间的隔离起到积极作用。在运行期间,电极微结构发生变化。对SOFC阳极微结构演变的研究能够帮助我们理解长期运行的SOFC性能损失的原因。近年来不断发展的X射线纳米CT(Computed Tomography)技术使得可以无损地获得测试前后的阳极三维微结构。本文利用硬X射线纳米CT技术对Ni-YSZ复合阳极进行了三维重建,并采用自主开发的一些定量分析方法来获得阳极微结构的关键参数,如颗粒尺寸、每种相的体积分数和连通率等。发现在电池测试后,Ni颗粒尺寸增大,与之相对是由于Ni颗粒的聚集导致Ni相的连通性和三相界面长度明显下降。结果表明,在电池测试过程,Ni颗粒发生了团聚,电极微结构发生了改变,进而导致SOFC性能损失。阳极结构的数据表明,X射线纳米CT技术能够作为一个强力工具研究能源材料的微结构,为阳极结构优化提供重要参考数据。     

沥青混凝土芯样与室内试件三轴试验结果对比分析

鉴于在沥青混凝土心墙性能影响研究中,三轴试验结果的抗压强度和变形参数是有限元计算心墙变形的主要影响因素,就沥青混凝土室内试件和芯样三轴试验结果进行了对比分析,总结出沥青混凝土室内试件和芯样三轴试验结果的各项参数的变化规律,使得现场施工质量的控制更加科学,更加合理。     

基于遗传算法的混合离散变量结构优化设计

本文研究了适于解决混合离散变量结构优化设计的遗传算法，给出了混合离散变量的遗传基因表达模式和适值函数建立的简便方法，计算实例表明该算法是有效的。     

GPSOEM通讯的单片机实现及其在PDA中的应用

针对一款PDA开发项目的实际要求，研究了GPS OEM芯片与微处理器的通讯，并解决了通讯流程中各个环节的具体实现；同时应用于手持GPS接收机，达到了PDA的使用要求。     

电厂石灰乳加药系统的诊断分析与改造

目前国内电厂水处理设备中,石灰加药系统普遍存在石灰乳配制计量不准、投加时p H控制不精确等问题,运行中还易出现堵塞、板结、飞灰等状况。某电厂通过更换下料设备和改变加药控制方式,解决了原石灰系统存在的诸多问题。分析了原系统存在的问题并对整个改造实践进行了效果评定和总结。