检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2022年第16期58卷 68-76页

作者：虞钧陈万吉徐杰单德彬郭斌哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

针对传统粗晶镁合金材料塑性差、成形精度低的问题,提出了超细晶镁合金电流辅助微成形新方法。利用高压扭转技术制备了平均晶粒尺寸约110 nm的超细晶AZ31镁合金,分别对粗晶和超细晶镁合金材料进行了电流辅助微拉伸变形行为研究,发现电... 详细信息

针对传统粗晶镁合金材料塑性差、成形精度低的问题,提出了超细晶镁合金电流辅助微成形新方法。利用高压扭转技术制备了平均晶粒尺寸约110 nm的超细晶AZ31镁合金,分别对粗晶和超细晶镁合金材料进行了电流辅助微拉伸变形行为研究,发现电流辅助下材料的流动应力明显降低,且相同条件下超细晶镁合金的抗拉强度较低,而伸长率较高。粗晶试样和超细晶试样的断口形貌明显不同,粗晶镁合金的变形不均匀,韧性断裂后产生局部熔断;超细晶镁合金变形均匀,从试样外表面形成裂纹后产生整体熔断。在此基础上,绘制了超细晶镁合金电流辅助微成形热加工图,结果表明,超细晶镁合金功率耗散效率更高,成形性能明显优于粗晶镁合金。

关键词：微成形电致塑性超细晶高压扭转镁合金

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UHPC-NSC界面黏结性能的评价方法

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建筑材料学报 2023年第11期26卷 1220-1228页

作者：冯硕石新波王威徐凡肖会刚山东大学土建与水利学院山东济南250061 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 黑龙江省建工集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150000

采用超高性能混凝土(UHPC)修复普通混凝土(NSC)基体时可以获得优异的界面黏结强度,其值甚至高于基体强度,导致界面性能测试时容易发生基体失效,从而不能准确评价界面性能及其影响因素.针对上述问题,提出了基体约束加强的方法,将失效位... 详细信息

采用超高性能混凝土(UHPC)修复普通混凝土(NSC)基体时可以获得优异的界面黏结强度,其值甚至高于基体强度,导致界面性能测试时容易发生基体失效,从而不能准确评价界面性能及其影响因素.针对上述问题,提出了基体约束加强的方法,将失效位置控制在修复界面,测得了真实的UHPC-NSC界面黏结强度,分析了基体强度和修复面粗糙度对界面性能的影响与机理,克服了传统测试方法的评价结果过于保守且难以反映粗糙度等影响因素的不足.UHPC-NSC界面较NSC-NSC界面更加致密,界面过渡区的钙硅比更低,宽度和孔隙率分别降低了91%和70%.

关键词：混凝土修复超高性能混凝土界面抗拉强度界面微观结构

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复杂微型构件特种能场辅助微成形研究进展

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精密成形工程 2024年第7期16卷 23-47页

作者：单德彬李虎山陈俞希丁朝刚徐振海徐杰郭斌哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

随着复杂微型构件特征尺寸的不断减小,尺度范围不断扩大,材料种类日益增多,单纯依靠模具施加载荷的塑性微成形技术受到越来越多的挑战,成为制约微型构件实际应用的关键技术瓶颈。特种能场微成形技术利用超声场、电场和电磁场等能场与材... 详细信息

随着复杂微型构件特征尺寸的不断减小,尺度范围不断扩大,材料种类日益增多,单纯依靠模具施加载荷的塑性微成形技术受到越来越多的挑战,成为制约微型构件实际应用的关键技术瓶颈。特种能场微成形技术利用超声场、电场和电磁场等能场与材料相互作用产生的特殊物理效应进行微加工,可以明显改善材料的塑性流动,降低微成形载荷,从而显著提高微型构件成形质量。本文综述了超声场、电场和电磁场等特种能场作用下塑性微成形的研究进展。首先探讨了特种能场作用下材料力学性能响应机制及微成形尺度极限,其次介绍了特种能场作用下微成形过程中材料微观组织结构演化与缺陷形成机理,最后总结了特种能场辅助微成形的关键工艺参数及其对成形质量的影响规律,强调了通过优化工艺参数实现高精度成形的重要性,为复杂微型构件的低成本、高效制造提供了新的技术路径。

关键词：微成形尺度效应微观组织特种能场微型构件

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后张预应力摇摆墙动力耗能机制分析

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哈尔滨工业大学学报 2022年第10期54卷 31-39页

作者：王嘉玮周威中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为分析后张预应力摇摆墙的墙-基摇摆碰撞冲击阻尼在地震动能量输入中的能量耗散贡献。基于ABAQUS建立摇摆墙精细化模型,结合模态分析确定摇摆墙结构动力特性,模拟发生大侧移下摇摆墙自由衰减振动,获得墙顶位移、速度和加速度动力时程响... 详细信息

为分析后张预应力摇摆墙的墙-基摇摆碰撞冲击阻尼在地震动能量输入中的能量耗散贡献。基于ABAQUS建立摇摆墙精细化模型,结合模态分析确定摇摆墙结构动力特性,模拟发生大侧移下摇摆墙自由衰减振动,获得墙顶位移、速度和加速度动力时程响应,以摇摆墙恢复系数作为冲击阻尼量化指标,综合评价了不同高宽比和预应力水平摇摆墙的包含碰撞耗能多机制耗能能力。结果表明:所提出的模型能够精确还原摇摆墙试验模型的动力响应;高宽比对摇摆墙动力特性影响显著,减小高宽比可明显提高碰撞耗能占比,最高为78.3%;初始预应力水平对摇摆墙动力特性和自由衰减振动响应影响并不明显,但可显著提高耗能能力,将耗能占比提高至36.8%。

关键词：后张预应力摇摆墙自由衰减振动碰撞耗能动力响应

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工程输入地震动持时的人工智能预测方法

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 74-81页

作者：姚兰李爽中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为提高结构地震反应分析的计算效率,可以仅将决定结构地震反应大小的地震动强烈震动段作为输入,因此研究对应于强烈震动段的持时预测方法具有意义。本文以地震动截取前后结构最大位移反应保持不变为标准,考虑结构进入塑性时导致的周期... 详细信息

为提高结构地震反应分析的计算效率,可以仅将决定结构地震反应大小的地震动强烈震动段作为输入,因此研究对应于强烈震动段的持时预测方法具有意义。本文以地震动截取前后结构最大位移反应保持不变为标准,考虑结构进入塑性时导致的周期延长影响、高阶模态影响、估计结构屈服强度时存在不确定性的影响,提出了一种基于深度学习的地震动持时预测方法,该方法可以针对不同周期的结构给出相应的地震动持时预测结果。该深度学习模型以地震动参数和结构参数作为输入特征,对80280个样本进行训练和预测,将该模型用于分析4层结构和16层结构的最大层间位移角,并与广泛使用的工程输入地震动持时确定方法(95%Arias持时和75%Arias持时)所得结果进行比较。结果表明:本文方法和95%Arias持时方法用于4层结构时均表现良好,但用于16层结构时95%Arias持时方法的计算误差明显变大;75%Arias持时用于4层和16层结构时的计算误差均远高于本文方法。基于人工智能的地震动持时预测方法有望实现兼具计算效率高、较小计算误差和较强适用性的优点,是处理工程输入地震动的一种有效方法。

关键词：地震动持时时程分析计算效率深度学习最大位移反应

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后张预应力混凝土摇摆墙非线性分析

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 9-17页

为分析后张预应力摇摆墙通过摇摆界面处墙趾的张合行为降低结构损伤和震后残余变形的特性,须解决墙趾节点约束释放后的局部行为、沿墙通长布置的后张无黏结预应力应力变化与摇摆机制关系等关键问题。结合非线性宏单元的思路,用多个轴压... 详细信息

为分析后张预应力摇摆墙通过摇摆界面处墙趾的张合行为降低结构损伤和震后残余变形的特性,须解决墙趾节点约束释放后的局部行为、沿墙通长布置的后张无黏结预应力应力变化与摇摆机制关系等关键问题。结合非线性宏单元的思路,用多个轴压弹簧模拟墙体与基础界面水平接缝开合行为及接缝区域力学特性,用共转桁架单元模拟预应力筋受力特征,提出了基于OpenSees的循环往复加载摇摆墙多弹簧模型,模拟的滞回特性、骨架曲线、耗能能力与试验结果吻合较好,3个试件水平承载力计算值及极限变形计算值与试验结果之比分别为1.042、0.996、1.061和0.993、0.998、0.995。实现了反映墙趾开合性能的受压区高度的高精度预测,并较好地模拟了反映其自复位性能的残余变形及预应力筋应力变化。分析结果显示:3个后张预应力混凝土摇摆墙试件在峰值侧移下残余侧移比分别仅为0.060%、0.121%、0.124%,且结构损伤小;应在保证结构变形能力和恢复能力的同时,提升其耗能能力。

关键词：后张预应力摇摆墙 OpenSees 非线性分析无黏结筋

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城市电力系统设施抗震韧性研究进展

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世界地震工程 2025年第2期41卷 173-188页

作者：张芳宋冬冬对外经济贸易大学公共管理学院北京 100029 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨 150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨 150090

城市电力系统为整个城市安全稳定运行提供能源保障,建立韧性电网是打造韧性城市的必要条件,也是我国远景发展战略规划的重大举措.历年以来,电力设施在地震作用下损坏严重,造成了巨大的生命财产损失.因此,如何有效评估潜在地震威胁下电... 详细信息

城市电力系统为整个城市安全稳定运行提供能源保障,建立韧性电网是打造韧性城市的必要条件,也是我国远景发展战略规划的重大举措.历年以来,电力设施在地震作用下损坏严重,造成了巨大的生命财产损失.因此,如何有效评估潜在地震威胁下电力系统的抗震韧性水平,并提出科学合理的改进建议,对韧性城市的建设以及可持续发展具有重要的理论意义和实用价值.首先,介绍了韧性城市理念的发展历程,以电力系统为主要研究对象,阐述了抗震韧性的定义和内涵;其次,针对输电线路、电气设备、变电站,以及区域电网这四种研究对象,总结了国内外抗震韧性评估方法的研究成果.抗震韧性评估包括震后功能损失评估、应急响应过程模拟和长期恢复模拟三个阶段,其中功能损失表示设施或系统震后供电能力下降程度.针对每一种研究对象,还进一步总结了已有研究的局限性,并对未来的研究前景进行了展望.

关键词：抗震韧性输电线路电力设备变电站韧性电网

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含软弱土层的二维沉积盆地非线性地震反应分析

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地震工程与工程振动 2022年第4期42卷 133-141页

作者：温卫平陈树培白克生翟长海哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

沉积盆地对地震动具有明显的放大作用,我国许多城市如北京、成都和西安等位于沉积盆地或盆地边缘场地上,因此研究地震作用下的盆地效应对于这些城市的城市规划、防震减灾等具有重要意义。真实盆地地质条件复杂,常含有软弱土层、子盆地... 详细信息

沉积盆地对地震动具有明显的放大作用,我国许多城市如北京、成都和西安等位于沉积盆地或盆地边缘场地上,因此研究地震作用下的盆地效应对于这些城市的城市规划、防震减灾等具有重要意义。真实盆地地质条件复杂,常含有软弱土层、子盆地和小山包等地质构造,以含有软弱土层的沉积盆地为研究对象,基于ABAQUS有限元数值计算软件建立了二维动力有限元模型,对模型在地震作用下的放大效应进行了研究。结果表明:在盆地的大部分区域,软弱表层土的存在均放大了盆地表面的PGA,随着软弱表层土厚度的增加,边缘区域和中心区域的PGA放大系数均呈先减小,再增大,随后再减小的趋势;软弱夹层大体上削弱了盆地的放大作用,随软弱夹层厚度增加,盆地边缘和中央区域的PGA先增大后减小;软弱夹层埋深增加,盆地边缘和中央区域的PGA呈减小趋势。且出现第一峰值下降,第二峰值增加的现象,这一现象在埋深为30 m和40 m时尤为突出。

关键词：盆地效应软弱土层地震反应土的非线性本构模型

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斜入射SV波作用下设置减震层隧道的地震响应

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世界地震工程 2024年第1期40卷 1-12页

作者：周同来董长松李爽樊少勇哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中交第一公路勘察设计研究院有限公司极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室陕西西安710065

对于距离隧道较远的浅源地震,地震波是以一定角度倾斜传播到隧道近场并对隧道造成破坏。本文采用有限元方法研究了SV波入射角和减震层对隧道地震响应的影响。利用黏弹性人工边界和等效节点力公式建立了二维斜入射SV波的输入方法,并通过... 详细信息

对于距离隧道较远的浅源地震,地震波是以一定角度倾斜传播到隧道近场并对隧道造成破坏。本文采用有限元方法研究了SV波入射角和减震层对隧道地震响应的影响。利用黏弹性人工边界和等效节点力公式建立了二维斜入射SV波的输入方法,并通过算例验证了该方法的准确性。基于所建立的输入方法,研究了有和无减震层隧道在不同入射角下的地震响应,并分析了减震层环向长度的影响。数值结果表明:1)二次衬砌的拉伸损伤和内力峰值随着入射角的增大而增大;2)减震层在不同的地震波入射角下具有良好的减震效果,减震效果随着入射角的增大而减小,且减震层可以减小二次衬砌的竖向加速度分量;3)减震层的环向长度会影响隧道的减震效果。

关键词：隧道 SV波入射角减震层地震响应

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基于机器学习的核电厂震后损伤评估及响应预测方法

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工程力学 2023年

作者：郑志王勇温卫平潘晓兰田澳楠太原理工大学土木工程学院哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室

为精确预测超设计基准地震下核电厂的抗震性能，确保核电厂的安全性和可靠性，提出一种新的机器学习框架用于建立核电厂多元地震动强度参数概率地震需求模型。使用32种地震动强度参数来表征地震的特征，并通过递归随机森林确定最佳地震... 详细信息

为精确预测超设计基准地震下核电厂的抗震性能，确保核电厂的安全性和可靠性，提出一种新的机器学习框架用于建立核电厂多元地震动强度参数概率地震需求模型。使用32种地震动强度参数来表征地震的特征，并通过递归随机森林确定最佳地震动强度参数特征子集。采用机器学习算法，建立核电厂震后损伤状态及需求参数响应的预测模型。结果表明：CatBoost算法能够准确评估核电厂的损伤状态；GB和XGB算法在预测核电厂震后响应方面效果最佳。机器学习有潜力实现核电厂高精度损伤评估和响应预测，能够捕捉超设计基准地震下核电厂由于刚度退化引起的非弹性行为，拓展了核电厂震后风险评价体系。此外，通过Shapley additive explanations(SHAP)方法解释了预测模型的结果，研究了地震动强度参数随地震动强度提高的解释程度演变情况，研究成果可为实际核电厂抗震设计、震后加固和决策提供参考。

关键词：核电厂机器学习超设计基准地震地震动强度参数概率地震需求模型

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