【摘 要】
:
因为具有轻质高强、比力学性能高、吸能和缓冲性能优良等力学特性,以及高阻尼性能、良好的流通性和过滤分离性能等多种优异物理性能,多孔材料的应用日益广泛。但是,受自身特殊孔隙结构的限制,使得多孔材料自身的强度不高。在多孔介质材料表面敷设碳纤维层组成夹芯构件,可以同时具备多孔介质优异的综合性能和碳纤维的高强度,在国防、民用工程和核工程等重要领域有着巨大的潜在应用价值。目前,对于敷设碳纤维层多孔介质叠层结构
论文部分内容阅读
因为具有轻质高强、比力学性能高、吸能和缓冲性能优良等力学特性,以及高阻尼性能、良好的流通性和过滤分离性能等多种优异物理性能,多孔材料的应用日益广泛。但是,受自身特殊孔隙结构的限制,使得多孔材料自身的强度不高。在多孔介质材料表面敷设碳纤维层组成夹芯构件,可以同时具备多孔介质优异的综合性能和碳纤维的高强度,在国防、民用工程和核工程等重要领域有着巨大的潜在应用价值。目前,对于敷设碳纤维层多孔介质叠层结构的力学性能多采用有限元法,由于多孔材料结构的特殊性,该方法的计算精度和效率较低,特别是在中高频段内。因此,建立敷设碳纤维层多孔介质叠层梁结构的精确力学模型,并借助半解析半数值解法分析其动力学特性具有重要的工程价值和理论意义。本文基于Biot理论和层合理论,以敷设碳纤维层多孔介质叠层梁为研究对象,推导了叠层梁的整合控制方程,提出了一种分析此类层合梁结构的半解析、半数值方法,并对结构进行了优化设计。主要研究内容如下:(1)根据Biot理论,分别建立多孔介质梁固体骨架的本构、运动、几何方程,以及多孔介质层孔隙流体的基本方程,考虑多孔介质层固体骨架和孔隙流体之间的耦合作用,推导出多孔介质梁在谐激励作用下的一阶常微分矩阵控制方程。通过与模态实验、有限元仿真结果的比较,证明本文模型的精度优于有限元法,并分析了孔隙度、梁截面长宽比等参数对多孔介质梁动力学特性的影响。(2)结合碳纤维层的控制方程和多孔介质层的基本方程,基于层合理论,考虑层间的位移连续性条件,推导敷设碳纤维层多孔介质叠层梁在谐激励作用下的整合一阶常微分矩阵控制方程。结合结构的边界条件,利用具有高精度的精细积分法对整合控制方程进行求解,提出了一种分析敷设碳纤维层多孔介质叠层梁动力学特性的半解析半数值方法,并分析了多孔介质层的厚度和孔隙度、碳纤维层的厚度等材料参数对叠层梁动力学特性的影响。(3)以多孔介质层的厚度、孔隙度、碳纤维层的厚度为优化参数,叠层梁振动位移最小为优化目标,利用正交实验法对敷设碳纤维层多孔介质叠层梁的结构参数进行了优化设计,结构优化后叠层梁的振动位移响应明显降低。本文的研究内容可为敷设碳纤维层多孔介质叠层梁的动力学特性分析提供一种新的思路和方法,也可为此类层合梁的优化提供一定的理论支撑。同时,本文的建模和求解方法亦可推广用于敷设碳纤维层多孔介质叠层板壳的动力学分析。
其他文献
随着现代高精密制造业的发展,人们对于自由曲面类和圆形零件的加工精度与加工效率提出了更高要求。提高三坐标测量机和数控机床在线检测系统的检测技术对零件的检测精度和检测效率,对于自由曲面类和圆形零件的研发与生产具有的重大意义。在实际生产过程中,人们为了保证检测质量,往往需要在零件上布置大量测点,这大大限制了检测效率。本文通过调整自由曲面采样参数,以相同的测点数量获得更加精准的检测结果。然后,通过对自由曲
传统的深度学习目标检测方法通常需要大量的标注数据进行训练,而对于一些特殊的场景如军事监测、自然灾害监测、社会安防等,能够采集到的数据非常少,很难通过少量的数据训练出较好的检测模型。人类拥有只看过一次就能分辨目标类别的能力,使用神经网络模型实现这种能力是小样本目标检测的研究热点。本文在公开数据集MS COCO上,对基于深度学习的小样本目标检测算法进行研究,并展示了在无人机拍摄数据场景下的检测效果,验
高光谱成像技术将成像技术和光谱技术相结合,所得到的高光谱图像是包含着丰富光谱信息的具有三个维度的数据立方体,因此高光谱图像在地物分类、食品安全、地质勘测和军用监测等诸多领域中发挥着重要的作用。然而由于成像设备和太阳辐射照度的限制,导致成像系统无法获取同时具有较高分辨率和较多光谱波段数的光谱图像,这极大的限制了光谱图像在各种领域中的应用。最近,利用高分辨率的多光谱图像和低分辨率的高光谱图像进行融合以
滑动轴承具有高转速、高精度、高承载力等优点,它被广泛应用于大型燃汽轮机等旋转机械领域中,其油膜润滑特性和稳定性对整机性能具有非常大的影响,所以对系统运行特性的研究就显得十分重要。在旋转机械的实际应用中发现,工程人员往往希望提高加工精度来减少轴颈轴瓦的制造误差对转子系统运行特性的影响,但是在提高加工精度的同时,零件的制造成本也会相应增加,所以在研究滑动轴承制造误差对系统运行特性影响规律的同时也要考虑
混合波束形成作为一种新型阵列信号处理技术,可以在较高工作频段下实现成本与性能间的折衷,在5G技术演进、6G预研以及军民用雷达等领域均具有重大研究价值。近年来,由于波束对准技术发展迅速,码本已经成为混合波束形成的一种重要工作方式,如何针对混合波束形成进行码本设计是一项关键问题。此外,更高频段往往对应更大带宽,这将使阵列产生波束斜视现象,影响码本工作的有效性,因此,研究混合波束形成中的波束斜视抑制方法
现如今视频已经成为信息的主要承载体,人们的日常生活、监控安防等方面每时每刻都在产生庞大的视频信息,且大部分未经过裁剪。时序行为检测的核心任务是在未修剪的视频中定位动作实例的时序节点,并对该动作实例进行分类,当前该任务的瓶颈点主要在于如何得到更精准的定位结果,以高召回率的时序提名来得到更准确的检测结果。论文基于二阶段策略,选择边界匹配网络为基础网络,研究并改进了该提名生成网络,具体研究内容如下:(1
装载机广泛运用于工业与民用建筑中,在工程机械中占据着重要的地位。动臂作为装载机产品的核心部件与摇臂、连杆、铲斗、前车架铰接,在摇臂油缸和动臂油缸的共同作用下,完成铲装散状物料的工作。在装载机实际生产中发现,动臂在进行整机装配时会出现尺寸超差问题,这将会影响装载机的工作效率和可靠性。例如动臂的同轴度超差,将会导致装配后轴孔间的磨损,降低整机的可靠性,所以对动臂关键尺寸的控制是提高整机装载效率及装配可
随着我国城市绿化进程不断加快,草坪种植面积逐年增加,割草机在草坪维护管理中发挥着重要作用。由于在复杂的草坪环境中,存在一些公共设施等障碍物,给割草机的工作带来很大的安全隐患。因此,割草机的设计需要具备障碍物识别和避让的能力以保证割草机稳定运行。本文针对割草机的障碍物检测和避障方法进行深入研究,采用深度学习目标检测算法来实时检测前方可能存在的各类障碍物风险,并基于改进的人工势场法进行避障处理,提高了
随着晶体管尺寸的不断缩小,摩尔定律的前进愈发困难,预计现有的Fin FET结构将在3 nm工艺节点被GAAFET结构替代。而IRDS预测,GAAFET的沟道长度将在1.5 nm工艺节点缩小到极限,其沟道长度将被缩小至9.6 nm。本人所在课题组提出了一种新型垂直结构异质矩形槽栅场效应晶体管(Hetro-junction Vertical Tranch Field-effect Transistor
奥克肖特的“传统”概念,首先代表其认识论相关的思维方式,并基于此展现出知识和实践的面向。认识源于经验自身,是不断获得更大融贯性经验整体的探索过程,没有确定的起点和终点。然而,理性主义政治将确定的技术知识即政治意识形态视为政治活动的明确起点和最终目标,忽视包含偶然因素的传统知识和行为传统。实际上,“传统”反映了奥克肖特主张的融贯性和整体性思维方式,这也是他批判理性主义政治的深层原因。