检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2023年第7期56卷 69-81,91页

作者：胡梦涵韩强贾振雷杜修力焦驰宇龙佩恒北京建筑大学北京100044 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为实现全预制装配式桥梁工程,满足桥梁上部结构的快速建造需求,基于超高性能混凝土(UHPC)和碳纤维增强聚合物筋(CFRP)的优越力学性能,提出基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板。对13个试件开展静力和疲劳试验,揭示新型预制拼装桥面板的... 详细信息

为实现全预制装配式桥梁工程,满足桥梁上部结构的快速建造需求,基于超高性能混凝土(UHPC)和碳纤维增强聚合物筋(CFRP)的优越力学性能,提出基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板。对13个试件开展静力和疲劳试验,揭示新型预制拼装桥面板的破坏形态,探明疲劳荷载作用下各力学性能指标衰减规律;提出静力作用下承载力和挠度的预测方法,建立考虑疲劳效应的改进挠度计算方法和疲劳损伤模型。试验结果表明:静力作用下,基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板均具有理想的破坏形态,增多预埋焊接栓钉的数量和增大锚固区间距明显提高承载力;疲劳荷载作用下,桥面板的挠度､刚度和耗能随疲劳次数的发展趋势分为3个阶段:损伤快速增长阶段,损伤缓慢累积阶段和疲劳损伤破坏阶段;建立的承载力和挠度预测模型具有良好精度;提出的考虑疲劳效应的改进挠度预测方法和疲劳损伤模型,可为评估新型桥面板的挠度和疲劳损伤程度提供参考。为了充分验证接缝连接形式和分析模型的有效性,今后研究将增加试件的类型与数量。

关键词：预制拼装桥面板接缝超高性能混凝土碳纤维增强聚合物预应力筋静力和疲劳试验预测模型

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固液界面热阻的温度依赖特性模拟研究

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北京工业大学学报 2024年第7期50卷 864-871页

作者：王军李海洋夏国栋北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了系统温度及固液结合强度对固液界面传热的影响规律。模拟结果表明,固液界面热阻随着系统温度的升高而降低,并且亲水性界面的界面热阻温度依赖性较弱。基于微观热流密度计算式的分析表明,随着系统... 详细信息

基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了系统温度及固液结合强度对固液界面传热的影响规律。模拟结果表明,固液界面热阻随着系统温度的升高而降低,并且亲水性界面的界面热阻温度依赖性较弱。基于微观热流密度计算式的分析表明,随着系统温度升高,动能项和维里项的贡献均逐渐增大,因而固液界面传热增强,但是动能项占比逐渐增大,维里项占比逐渐降低;随着固液结合强度逐渐增大,界面吸附效应增强,维里项贡献明显增大,这是较强的固液相互作用能够强化界面传热的主要原因。

关键词：界面热阻分子动力学模拟固液界面温度依赖性润湿性微观热流密度

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自然骨曲面对激光诱导空泡演化行为规律的影响

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中国激光 2023年第9期50卷 110-117页

作者：李学坤季凌飞张犁天张洪龙北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院北京100124 北京工业大学跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室北京100124

液体辅助红外激光消融硬生物组织的准确性和兼容性均优于机械工具,而在骨科手术中往往会遇到骨组织自然曲面位置的钻切需求。系统研究了波长约为2μm的中红外激光诱导空泡在自然骨曲面边界附近的演化行为规律,总结了不同无量纲距离(γ)... 详细信息

液体辅助红外激光消融硬生物组织的准确性和兼容性均优于机械工具,而在骨科手术中往往会遇到骨组织自然曲面位置的钻切需求。系统研究了波长约为2μm的中红外激光诱导空泡在自然骨曲面边界附近的演化行为规律,总结了不同无量纲距离(γ)空泡的非球形演变规律和空泡脉动周期的时间长度的变化趋势,并对空泡收缩过程进行了数值模拟分析。发现了空泡演化行为受骨曲面边界影响的机制,自然骨曲面边界的不对称性使空泡收缩时两侧泡壁处的压力梯度和移动速度不同,导致空泡在收缩时质心与两侧泡壁向自然骨曲面边界较高的一侧发生偏移,并引起空泡微射流向相同方向偏移。给出了用于补偿微射流作用点定位误差的光纤预置偏移量,得到了自然骨曲面附近0.2≤γ≤0.6的空泡产生的微射流速度。

关键词：激光技术空泡演化微射流骨组织消融

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场地均质性对浅埋地铁车站地下结构地震易损性的影响

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振动与冲击 2024年第6期43卷 151-156,178页

作者：蒋家卫李文彪赵雅芝陈国兴杜修力南京工业大学岩土工程研究所南京211816 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

场地条件是影响地下结构地震响应的关键因素之一,该文旨在研究场地均质性对于地铁车站地下结构地震易损性的影响。以两层两跨地铁车站为研究对象,基于ABAQUS/Standard软件平台建立了考虑土-结构相互作用的二维有限元分析模型。模型考虑... 详细信息

场地条件是影响地下结构地震响应的关键因素之一,该文旨在研究场地均质性对于地铁车站地下结构地震易损性的影响。以两层两跨地铁车站为研究对象,基于ABAQUS/Standard软件平台建立了考虑土-结构相互作用的二维有限元分析模型。模型考虑了循环动力荷载作用下土体的非线性与钢筋混凝土的弹塑性力学行为。采用增量动力分析方法分别计算了结构在层层场地条件下与均质场地条件下结构的地震响应,并以层间位移角为损伤指标与地面峰值加速度为地震动强度指标绘制了地铁车站结构的地震易损性曲线。结果表明,层层场地条件下结构的响应均值要显著高于均质场地,但两者标准差一致。在地震动作用下,结构处于层层场地下的破坏概率要明显高于均质场地,这主要归因于层层场地中毗邻结构的土体产生了较大的剪切变形。上述结论可为地下结构基于性能的抗震设计提供科学参考。

关键词：地铁车站地下结构场地均质性地震易损性

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基于TPCM可信根的双体系可信终端计算架构

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通信学报 2025年第4期46卷 1-14页

作者：黄坚会张江江沈昌祥张建标北京工业大学计算机学院北京100124 可信计算北京市重点实验室北京100124 上海算石科技有限公司上海201203 山西大学计算机与信息技术学院山西太原030006

冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的... 详细信息

冯诺依曼计算机体系由于时代局限性未能考虑到现代的安全环境,计算结构中缺少基于硬件可信根的独立防护部件。基于国家标准GB/T 40650-2021可信平台控制模块(TPCM)可信根的可信终端架构被提出。该架构采用双体系结构实现了基于可信根的渐进式并行可信执行环境架构,从硬件可信根芯片和底层基础软件角度出发解决终端设备源头、平台执行环境及终端设备可信管理的问题。该方法确保终端设备的TPCM可信根芯片和被测基础部件首先上电,完成对CPU执行环境可信度量,并控制CPU电源及设备初始化配置,逐步在计算机启动过程中进行可信扩散。该方法可以在保证设备本体安全可信的基础上实现可靠可信的网络应用,实现设备数据的隐私、安全保障及网络安全。

关键词：国标GB/T 40650-2021 可信根可信平台控制模块态度量可信执行环境

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基于点云处理的仿人机器人楼梯障碍物识别与剔除方法

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工程科学学报 2025年第2期47卷 339-350页

作者：于乃功谢秋生李洪政北京工业大学信息科学技术学院北京100124 北京市计算智能与智能系统重点实验室北京100124 教育部数字社区工程研究中心北京100124

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义,是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战,楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征,导致仿人机器人... 详细信息

环境感知对于仿人机器人自主导航和运动规划具有重要研究意义,是实现仿人机器人在复杂环境中进行自主移动进而完成特定任务的基础.在特殊的楼梯场景中仿人机器人环境感知过程面临诸多挑战,楼梯障碍物会破坏阶梯平面特征,导致仿人机器人获取不准确的楼梯参数而出现踏空、摔跤等问题.本文结合区域生长和平面构造方法识别和剔除楼梯障碍物点云,基于剔除障碍物后的楼梯进行三维参数估计.首先利用相邻点的投影之和最小原理准确完成对楼梯水平面的提取;其次根据区域生长算法判定楼梯障碍物聚类情况,构造平面并分析平面内点数以完成对障碍物点云的快速识别与剔除工作;最后对有障碍物楼梯与剔除障碍物楼梯进行楼梯三维感知实验.实验结果表明,本文剔除楼梯障碍物的平均精度为92.43%,且剔除后的楼梯参数感知误差仅为有障碍物时的0.5倍.总体表明所提算法能提高机器人在复杂楼梯环境中的楼梯参数估计精度,能够有效提高仿人机器人在复杂楼梯环境下的感知能力.

关键词：仿人机器人复杂环境感知楼梯区域生长参数估计

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钢渣胶凝活性与体积稳定性优化研究现状

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材料导报 2023年第11期37卷 115-123页

作者：王剑锋常磊王艳刘辉岳德钰崔素萍兰明章北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京100124

随着粗钢产量的逐年递增,我国钢渣累积存放量也不断上升,将钢渣用作辅助胶凝材料是提高钢渣综合利用率、降低水泥混凝土行业碳排放的有效措施。然而,钢渣存在的胶凝组分含量少且活性低、膨胀组分含量较高等问题限制了其在水泥和混凝土... 详细信息

随着粗钢产量的逐年递增,我国钢渣累积存放量也不断上升,将钢渣用作辅助胶凝材料是提高钢渣综合利用率、降低水泥混凝土行业碳排放的有效措施。然而,钢渣存在的胶凝组分含量少且活性低、膨胀组分含量较高等问题限制了其在水泥和混凝土中的应用。目前,用于改善钢渣胶凝活性与体积稳定性的方法主要有机械粉磨、高温活化、碱活化、酸活化、有机物活化及碳化活化等。机械粉磨主要通过物理方式破坏钢渣晶体结构、减小颗粒粒径,但其能耗较高且仅对早期强度有利。高温活化主要包括高温养护和高温调质/重构:高温养护通过改变钢渣水化所处的外界环境促进水化,但较高温度会使钙矾石分解并引入孔洞;高温调质/重构工艺直接改变了钢渣的矿物组成,但存在能耗高和匀质性差的问题。碱活化可以促进离子溶出并消耗氢氧化钙,但存在碱骨料反应和泛碱等问题。酸活化也可以促进离子溶出,增大钢渣比表面积,但过量酸会消耗钢渣中活性组分。有机物活化中,醇胺可以通过络合作用促进离子溶出,但不同分子结构的醇胺作用机理仍不明确。碳化活化通过钙镁矿物与CO_(2)反应形成碳酸盐填充孔隙,但CO_(2)向试块内部的扩散阻力使内外碳化程度不均匀。通过钢渣的来源和组成,分析钢渣活性低和体积稳定性差的原因,归纳目前常见的改善钢渣胶凝活性和体积稳定性的方法,指出各方法目前面临的困境并作出展望,以期为钢渣性能的进一步优化和在水泥混凝土工业中的进一步应用提供参考。

关键词：钢渣组成胶凝活性体积稳定性有机活化

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叶轮零件磨粒流抛光机理与数值模拟的研究

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表面技术 2023年第3期52卷 287-298页

作者：索文华王毅闻家成梁翔宇刘壮壮王善飞索红莉北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京100124

目的解决增材制造TC4钛合金(Ti6Al4V)叶轮零件表面粗糙度过大的问题。方法采用磨粒流抛光技术对增材制造TC4钛合金叶轮零件进行抛光,研究磨粒粒径、工作压力与抛光时间等因素对叶轮零件表面粗糙度和形貌的影响规律。同时利用Fluent软件... 详细信息

目的解决增材制造TC4钛合金(Ti6Al4V)叶轮零件表面粗糙度过大的问题。方法采用磨粒流抛光技术对增材制造TC4钛合金叶轮零件进行抛光,研究磨粒粒径、工作压力与抛光时间等因素对叶轮零件表面粗糙度和形貌的影响规律。同时利用Fluent软件对磨粒流抛光过程进行仿真,建立三维叶轮模型,以实际加工条件为仿真参数,探究磨粒对近壁面静压、动压、湍动能、湍流强度的作用机理。结果当磨粒流抛光的磨粒粒径为0.425 mm、加工压力为9 MPa、抛光时间为20 min时,获得了表面粗糙度Ra<2.5μm的增材制造叶轮零件。磨粒流抛光后表面摩擦系数从0.4281降低为0.3853,磨损机制由粘着磨损和剥落磨损变为磨粒磨损。仿真结果表明,随着磨粒流体自上而下运动,叶片间距逐渐增大,叶轮表面所受动压、湍流强度及湍动能逐渐减弱,因与约束装置的作用,底部的动压、湍流强度和湍动能又增大,因此叶轮叶片上端抛光较好,中间部位抛光效果一般,下端抛光效果也较明显。结论磨粒流抛光过程中,试样表面因塑性变形产生了加工硬化,晶粒得以细化,从而有效提高了其耐磨性能。通过数值模拟与试验分析验证了复杂曲面磨粒流抛光技术的有效性,为磨粒流抛光技术提供理论基础。

关键词：增材制造 TC4钛合金磨粒流抛光表面粗糙度摩擦系数数值模拟

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锂离子电池材料微区结构相场模拟的应用与展望

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科学通报 2025年第9期70卷 1264-1283页

作者：刘方正赵姝尉海军北京工业大学材料与制造学部先进电池材料与器件研究所北京100124 新型功能材料教育部重点实验室北京100124

锂离子电池作为一种重要的能源存储器件,其性能的提升依赖于对材料结构多维度、多尺度特性的深入认识.除了晶体平均结构外,微区结构的功能性和不同微区结构之间的协同作用对电池性能有着深远影响,但仍存在着缺乏准确表征和模拟的挑战.... 详细信息

锂离子电池作为一种重要的能源存储器件,其性能的提升依赖于对材料结构多维度、多尺度特性的深入认识.除了晶体平均结构外,微区结构的功能性和不同微区结构之间的协同作用对电池性能有着深远影响,但仍存在着缺乏准确表征和模拟的挑战.相场模拟作为一种多尺度、灵活性的方法,在揭示微区结构的设计和动态演化方面具有较高的潜力和优势.本文首先综述了微区结构对于锂离子电池材料的重要意义,随后讨论了相场模拟的基本理论基础及电化学相场模型,简要介绍了演化方程及体系自由能密度的构建方式.进一步从锂离子电池材料微区结构失效分析的角度,系统梳理了锂电化学沉积与枝晶生长、相分离与离子扩散、裂纹拓展等方面的相场模拟研究进展.最后,结合电化学相场模拟与锂离子电池的研究进展,阐述了将相场模拟与第一性原理计算等方法结合形成的多尺度模拟手段的重要性,并重点展望了相场方法在锂离子电池材料微区结构设计与演化方面的应用前景.

关键词：锂离子电池相场模拟正极材料微区结构

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滚动轴承寿命预测的相似性匹配优化方法研究

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振动工程学报 2023年第3期36卷 854-860页

作者：崔玲丽金瓯王鑫北京工业大学材料与制造学部先进制造技术北京市重点实验室北京100124

传统相似性寿命预测方法忽视退化过程的局部演变特性,导致预测精度较低;传统时、频域等特征指标难以实现早期故障监测,且退化后期局部波动较大。引入高斯函数趋势拟合策略,提出改进的相似性匹配优化方法。提出基于高斯混合模型的Jensen‑... 详细信息

传统相似性寿命预测方法忽视退化过程的局部演变特性,导致预测精度较低;传统时、频域等特征指标难以实现早期故障监测,且退化后期局部波动较大。引入高斯函数趋势拟合策略,提出改进的相似性匹配优化方法。提出基于高斯混合模型的Jensen‑Renyi散度健康指标,准确跟踪滚动轴承退化演变趋势。由于实际全生命周期退化信号难以大量获取,因此构建双指数函数模型,模拟退化信号,并验证仿真数据扩充参考字典集的有效性。采用高斯函数拟合退化数据并提出参数相似性原则,实现剩余使用寿命预测。滚动轴承全生命周期退化实验数据分析结果验证了所提方法可以有效提高剩余寿命预测精度。

关键词：故障诊断滚动轴承剩余寿命预测双指数函数参数相似性

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