低温下复合材料层合板的层间应力分析

以低温推进剂的纤维增强树脂基复合材料燃料罐为对象,研究在低温环境下复合材料/结构的力学性能。基于细观力学模型,分别建立了用于复合材料贮箱的2种典型复合材料E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy低温环境下的本构关系。采用有限元法,通过对低温环境下典型铺层的层合板自由边界附近层间应力的分析,讨论了低温对E-Glass/Epoxy和Graphite/Epoxy这2种典型复合材料层合板自由边界附近层间应力分布的影响。结果表明:温度的变化对层合板层间应力分布的影响较明显,且温度越低层合板的最大层间应力值越大。研究成果将对低温推进剂的纤维增强树脂基复合材料燃料罐设计提供一定的参考价值。     

城市轨道交通三维缓冲区构建方法

为解决现有地理信息系统无法完成城市轨道交通三维缓冲区构建的难题,采用八叉树作为构建三维缓冲区的基础数据结构,用线性八叉树编码储存轨道交通实体的空间结构信息,将交通三维缓冲区分析转化为八叉树节点的空间分析。研究了八叉树节点的空间关系,得出了一种线性八叉树邻域分析的新算法,即0-1互换算法。运用0-1互换算法找出轨道交通的边界节点,确定边界节点的边界方向,由边界节点构建交通三维缓冲区,形成了一套由线性八叉树构建城市轨道交通三维缓冲区的新方法。运用0-1互换算法对直线隧道、曲线隧道、直线高架桥、曲线高架桥等轨道交通实体模型进行边界节点提取,并与传统算法和经典肖氏算法进行了比较。选择连拱隧道、单拱隧道和高架桥3种结构,分别进行了三维缓冲区构建,统计了3种结构分割的八叉树节点数量,并与采用传统栅格结构进行三维缓冲区分析的栅格节点数量进行对比。分析结果表明:与传统算法和经典肖氏算法相比,0-1互换算法在对直线隧道、曲线隧道、直线高架桥、曲线高架桥4种轨道交通实体模型的边界节点提取中耗时最少,分别为5、7、10、18ms,将算法的时间复杂度由二次阶减少为一次阶;基于线性八叉树的交通三维缓冲区构建方法,对连拱隧道、单拱隧道与高架桥进行三维缓冲区构建时,其存储空间分别为栅格结构的7.26%、3.64%、3.72%。可见,基于线性八叉树结构的交通三维缓冲区构建方法能显著降低分析节点数量,提高交通三维缓冲区的构建效率。     

稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-La_2O_3催化合成柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料,在稀土超强酸S2O82-/Zr O2-La2O3的催化下合成柠檬酸三丁酯。通过XRD和红外光谱确定了稀土元素La的掺量对催化剂结构的影响,用正交优化实验优化了催化剂用量、酸醇摩尔比、反应时间等对酯化率的影响。实验结果表明:La掺量为0.07 mol·L-1所得催化剂性能最佳,柠檬酸三丁酯最优催化合成条件为反应温度175℃,醇酸摩尔比4.0∶1,催化剂用量为柠檬酸质量的2.0%,反应时间180 min,酯化率可达98.27%。催化剂可循环使用5次而不会明显降低活性。经折光率、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱测定,所合成产物为柠檬酸三丁酯。     

圆形薄板在任意弹性边界条件下的自由振动分析

采用改进的 Fourier-Bessel 级数方法和 Rayleigh-Ritz 法对任意弹性边界条件下的圆形薄板进行自由振动分析。通过将圆板的位移函数表示为 Fourier-Bessel 级数和辅助级数的组合,有效地解决了位移函数在边界处的不连续性问题。最后,应用 Rayleigh-Ritz 法建立了圆板自由振动的矩阵方程,所有振动参数可以通过求解矩阵方程得到。方程特征值对应着圆板振动的固有频率,特征向量对应着圆板振动的振型模态。通过数值仿真计算结果与文献、有限元结果对比,证明了该方法的正确性。     

船用气囊隔振系统的非线性动力学特性

气囊隔振系统通常被广泛应用于对舰船或潜艇上的大型旋转机械实施隔振控制。然而,船舶在航行时,隔振系统有时会产生过大的位移,会呈现出一些非线性动力学现象。文中以带间隙的线性弹簧限位器的隔振系统为研究对象,考虑了垂直和偏转两个方向的运动,基于分析力学的相关理论建立了具有旋转偏心质量的气囊隔振系统非线性动力学模型,并且采用数值方法重点分析了该系统的非线性动力学行为以及参数变化对系统动力学特性的影响。结果显示在低转速时,系统呈现出准周期运动特性;随着转速的增大,系统运动中出现混沌、周期3、5、7及准周期运动等一系列的非线性动力学现象。     

Model for evaluating the ecological health of municipal solid waste treatment system

Ecological municipal solid waste （MSW） treatment systems are complex systems engineering concerning with multiple objectives and hierarchical levels. By combining an extension method with fuzzy logic theory, this paper investigated key technologies required by the comprehensive evaluation of ecological health. The method includes the construction of an evaluation system, quantification of evaluation indices, development of a matter-element model, development of an extension evaluation method, and assignment of a blended weight that combines subjectively and objectively estimated weights. This approach was used to develop a compre- hensive model for evaluating the ecological health of an ecological treatment system for MSW. The model was then applied to a case study, and the results demonstrated that the model is a reasonable and effective.     

浅埋地铁车站结构内力影响因素分析

以某地铁车站为计算实例,分析了浅埋地铁车站的荷载取值和结构计算问题。通过有限元计算,分析了地下水位、水压力折减因数、侧压力因数、弹性抗力系数等因素对结构受力的影响,总结了影响规律,提出在地铁车站结构计算中应考虑这些因素变化造成的影响。     

复杂水平荷载作用下部分埋入单桩的计算方法*

在Winkler地基梁模型和有限单元法理论的基础上,提出了一种在复杂水平荷载作用下求解部分埋置水平受荷单桩弯矩和位移的计算方法。将该方法计算结果与经典算例结果和现场试验结果进行对比,验证了该方法的正确性。通过算例分析了水流冲刷作用和桩顶约束条件对部分埋入桩桩身弯矩和位移的影响,分析结果表明,在研究冲刷对桩基水平承载力的影响时应结合桩顶的约束条件。该方法可有效开展复杂水平荷载下部分埋置水平受荷桩的计算分析。     

组合波阻技术的波动力响应矩阵分析法及其特性研究

基于有限元思想,综合运用波分析法和阻抗法,提出了波阻元件阻抑结构声传递的波动力响应矩阵分析法。将结构离散为多个波导单元和波阻单元,根据连接节点的位移连续,力与力矩平衡,建立附加波阻元件的结构连接广义波动力响应平衡方程,推导出波单元波动力响应特征矩阵及波阻元件附加波动响应特征矩阵,并代入波动力响应平衡方程求解得到波单元的振动幅值,从而求得传递效率与损失。运用该方法对阻振质量,粘弹性夹层以及动力吸振器的波阻特性进行了数值分析。最后,重点分析了组合波阻技术的波阻特性。研究表明,根据不同类型波阻元件的波阻特性,进行科学的组合与优化布置,并选择合理的设计参数,能显著提高组合波阻元件的阻抑效果。以上研究为组合波阻元件的声学设计提供了分析方法及新的控制策略,在舰船等结构减振降噪中具有重要的理论意义与工程应用价值。     

弹性板-圆柱壳水下声辐射特性及影响因素

弹性板-圆柱壳结构是工程领域常用的结构之一,其振动和声辐射特性是目前关注的重点。通过Abaqus 软件建立弹性板-圆柱壳耦合结构模型,采用三维声弹性理论计算其振动和水下声场分布,并研究降低声辐射的途径。结果表明,弹性板-圆柱壳水下辐射声场具有明显的对称性,辐射声压级受弹性板振动影响显著;通过提高弹性板厚度,采用 L 形截面的加强筋和在圆柱壳水平中面位置布置单层弹性板可有效降低圆柱壳水下声辐射。