客运枢纽交通流线设计的新视角——基于跨学科研究的思考

交通流线设计是客运枢纽设计中的关键问题,直接关系到枢纽交通功能的实现。长期以来,客运枢纽交通流线设计理论研究主要由建筑与交通等学科领域的研究者共同推进。由于问题的复杂性以及科学研究中的学科壁垒现象,相关的理论知识点零散纷繁。本文以我国综合客运枢纽工程设计实践中暴露出的问题为导向,运用跨学科研究方法论,将既有的客运枢纽交通流线设计基础理论知识点追溯至不同的学科源头。通过综合多学科视角,从概念、关系、范畴等基础理论知识出发,重新认识交通流线设计问题的本质,并揭示其在客运枢纽设计中的作用规律。研究结论有助于弥合学科间的理论观点认知差异,促进新的跨学科学术联系的建立。     

快速成形中PAN基碳纤维/HA力学性能模拟研究

在人工骨支架增材制造过程中,为了制造出具有不同力学性能的人造骨支架适合不同病患,提出利用分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟方法,研究所用基体复合材料(聚丙烯腈(Poly acrylonitrile,PAN)基碳纤维和羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA))表面之间的相互作用及力学性能。分别在原子模拟凝聚相优化分子势能力场(Condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies,COMPASS)和通用力场(Universal force field,UFF)下,对比计算HA和PAN基碳纤维/HA的力学性能,并比较其弹性模量和泊松比,证明羟基磷灰石是一种各向异性材料,并给出羟基磷灰石中添加PAN基碳纤维可以有效改善其力学性能。针对沿不同剪切方向上的PAN基碳纤维/羟基磷灰石进行动力学计算,表明在不同的力场下,羟基磷灰石均是在沿(110)剪切面上与聚丙烯腈纤维产生的结合能值较大。结合径向分布函数分析,揭示了PAN/HA复合材料主要是通过PAN中的N原子与HA表面发生强作用,从而提高PAN/HA基体力学性能。     

微波降解果胶对其流变性质的影响及动力学

对不同质量浓度(0.5、1.0、1.5、2.0 g/100 m L)的果胶溶液微波处理不同时间(0、1、3、5、8、15、20、30 min)后的流变性质及动力学进行考察。结果表明,随着果胶溶液质量浓度降低、微波处理时间延长、剪切速率增大,样品的表观黏度和特性黏度[η]均降低。用牛顿幂律方程描述溶液的流体行为,果胶溶液是剪切稀化的假塑性非牛顿流体,在低质量浓度时,微波处理对溶液的流体行为影响最大。根据特性黏度对样品进行反应动力学拟合,发现果胶的微波降解遵循反应一级动力学,在质量浓度0.5 g/100 m L时降解速率最快,质量浓度1.5 g/100 m L时降解速率最慢。经与沸水浴无微波的空白组对比,发现微波降解果胶的过程还存在非热效应。     

极槽配合对永磁同步伺服电机性能影响的研究

本文主要针对极槽配合对永磁同步伺服电机齿槽转矩及其径向力对振动与噪声的影响,研究了8极12槽和8极9槽两种基本参数相同但极槽配合不同的永磁同步电机(PMSM)。首先,通过理论分析得出两种电机齿槽转矩的周期与大小,并使用Ansoft有限元软件分析对比了它们的齿槽转矩和磁力线分布。然后,结合有限元仿真与麦克斯韦应力张量法来分析这两台电机的径向力,为了评估径向力对振动的影响,使用等效励磁电流方法计算局部力的大小,以用于机械有限元分析。最后,对这两台电机的振动与噪声进行了实验测试,以验证本文提出的分析过程,揭示极槽配合对振动与噪声的影响。     

快速成型中胶黏剂与羟基磷灰石粘结行为研究

在羟基磷灰石多孔支架快速成型制造过程中,为了制造出不易发生断裂的骨支架模型,利用分子动力学模拟方法分别对α?氰基丙烯酸正丁酯和α?氰基丙烯酸正辛酯与羟基磷灰石表面之间的胶粘行为进行研究,重点对其结合能进行了对比,并对羟基磷灰石不同表面的原子密度进行了比较.研究结果表明:在羟基磷灰石(100)、(110)和(111)三个不同剪切面中,聚丙烯酸正丁酯和聚丙烯酸正辛酯均与羟基磷灰石(110)剪切面有较大的结合能;聚丙烯酸正辛酯与羟基磷灰石表面的粘结强度大于聚丙烯酸正丁酯与羟基磷灰石表面的粘结强度.羟基磷灰石多孔陶瓷材料沿(110)方向与粘结剂之间的粘结更稳固,不易产生裂缝及断裂等现象.     

液滴撞击固体球面行为特性的数值研究

基于VOF理论,建立了单个液滴撞击球面基板的模型,并分析了液滴的运动、射流、弛豫和平衡四个阶段的形态变化。对液滴正向撞击球面的过程进行了数值模拟,重点研究了冲击速度、球面直径、表面张力和粘度对液滴沉积行为的影响。结果表明,增加撞击速度,最大铺展直径增加,最小铺展厚度减小;增加球面直径,最大铺展直径增加,最小铺展厚度增加;超过一定粘度后,增加粘度系数,最大铺展直径减小,最小铺展厚度增加;增加表面张力系数,最大铺展直径减小,最小铺展厚度增加。在碰撞初期,铺展厚度以碰撞速度线性递减。当速度过大、球面直径或表面张力过小,会导致液膜出现中心局部破裂现象。     

压力波型态对液滴压电喷射行为影响的数值研究

为了观察压力波形态对液滴压电喷射行为的影响.基于Bogy的压力波传递理论,简化了压电喷射模型,对水滴在不同压力波形态下的压电喷射过程进行了数值仿真,并对水滴的变形过程进行了分析.分别探讨了电压脉冲大小与宽度对水滴喷射行为的影响.结果表明随着电压脉冲大小和宽度的增加,液滴直径增加,而液滴喷射速度先增加后减少.通过合理的控制电压脉冲大小与宽度,可以有效的控制好压电喷射液滴的直径与速度.     

超声波传感器在墙面平整度测量中的应用

简要介绍超声波传感器的工作原理及各组成部分。设计了合适的测量方案,对反射系数不同的被测墙面进行了位移特性测量,通过分析数据得到了相应的线性输出关系;并分析了发送与接收传感器轴间距对输出的影响。在实际测量中,可参照分析结果,根据被测物的情况选取合适的测量点。