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关键词： 防空反导   聚焦离散杆   结构毁伤增益   应力集中   静力学分析  

摘要： 为分析聚焦离散杆战斗部在防空反导作战中相较于传统破片战斗部的毁伤优势，研究了聚焦离散杆穿孔对典型飞机靶标结构毁伤增益。基于应力集中效应和结构失效模式进行了理论分析，设计了模拟飞机外壳受传统聚焦破片战斗部及聚焦离散杆战斗部毁伤后的典型靶标，使用有限元软件AbaqusTM对典型靶标的抗拉和抗剪极限载荷进行数值计算，并通过静力学实验验证。研究结果表明：相较于传统破片战斗部，聚焦离散杆战斗部对典型靶标具有显著的毁伤优势，在拉伸载荷下，聚焦离散杆穿孔靶标抗拉极限载荷损失比是聚焦破片穿孔靶标的5.38倍；在剪切加载条件下，聚焦离散杆穿孔靶标抗剪极限载荷损失比是聚焦破片穿孔靶标的41倍。

关键词： 岩体结构面   剪切应力   法向应力   破坏模式   起伏角  

摘要： 岩体结构面在地质工程中起着关键作用,其剪切行为对岩体稳定性和工程安全有着重要影响。为深入了解岩体结构面的剪切行为特征,运用PFC2D对不同粗糙度的规则结构面、不对称结构面、不规则结构面在不同法向应力条件下的力学行为进行分析。结果表明:试件受剪破坏模式可分为结构面沿锯齿表面滑动、结构面沿锯齿表面滑动且锯齿尖端剪断、破坏面由锯齿坡底贯穿至锯齿另一边、结构面锯齿底部完全剪断破坏4种类型;随着法向应力和起伏角的增加,破坏模式从结构面沿锯齿受力侧的边缘滑动,逐渐转变为沿整个锯齿表面滑动,最终演化为锯齿底部完全剪断;结构面剪切强度随着法向应力及起伏角的增加均呈近似线性增长;不规则结构面在初始阶段的剪切应力随剪切位移的增加呈近似直线增大,法向应力与节理粗糙度几乎无相关性。

关键词： 地下增层   既有-新增长短双排桩   原位试验   离散元模拟  

摘要： 在既有建筑增层开挖时,支挡体系及邻近桩基受影响显著,合理量化由于增层引起的桩侧变形和弯矩变化有重要意义。基于一种特殊支挡结构——既有-新增双排桩支挡体系,通过室内模型和二维离散元数值模拟,分析支护桩受力行为。研究发现,桩排间距显著影响受力机制。排间距较小时,排间土体宽度增加会导致既有支护桩桩身弯矩上升,受力会由被动加固转变为主要受荷。适当延长桩长可提高结构稳定性,受荷基桩有效改善桩身受力情况。

关键词： 隐框玻璃幕墙   结构胶   离散小波变换   损伤识别   细节系数模极大值  

摘要： 针对隐框玻璃幕墙结构胶损伤程度难以量化评估的问题，提出一种基于离散小波变换的损伤识别方法。利用橡胶锤激励玻璃面板，采用高灵敏度加速度传感器采集振动响应信号；选用db3小波基函数对信号进行6层分解，提取细节系数模极大值作为损伤指标；设计包含单边损伤程度0～75%、多边同损伤程度不同位置共7种工况的600mm×600mm隐框玻璃幕墙试件实验，系统采集49个测点的数据。结果表明，d4层细节系数模极大值与损伤程度呈现强线性负相关(R2=0.98)，损伤程度每增加1级，模极大值下降11.3m/s2，严重损伤时d4值较无损状态降低75.1%；d2和d3层系数对损伤位置敏感，结合d4层模极大值下降幅度的空间差异，损伤位于测点对侧与邻近时降幅相差5.7m/s2，可以此实现损伤位置的可靠定位。相较传统模态分析法，该方法无需建模，识别误差降低40%以上，为幕墙安全监测提供高精度、抗干扰的技术支撑。

关键词： 钙质砂   内孔隙   长宽比   CPT   离散元   颗粒破碎  

摘要： 本文提出了一种考虑双重孔隙结构，并能够定量生成内孔隙的钙质砂颗粒离散元数值模拟方法。针对钙质砂区别于石英砂的三大重要特征：丰富的双重孔隙结构、显著的颗粒形状长宽比、以及易破碎特性，本研究开展了静力触探CPT贯入钙质砂模拟研究，分析了CPT贯入过程中钙质砂双孔隙和颗粒形状因素对锥尖阻力和力链传递的影响。研究结果表明，内孔隙是影响颗粒整体强度的主要因素，而外孔隙则对颗粒间接触强度有显著影响。随着钙质砂内外孔隙的增大，CPT贯入过程中锥尖阻力的最大值相应减小，同时贯入曲线的稳定区域范围增大，力链传递受到抑制。此外，颗粒形状的长宽比对钙质砂的堆积方式有显著影响。钙质砂颗粒的易破碎性是其另一显著特征，研究表明内孔隙对颗粒破碎起着重要作用。本文研究为钙质砂的原位测试提供了有效的参考。

关键词： 结构动力学   分布动载荷   等效加载   模态力   Gauss-Legendre积分  

摘要： 针对实验中精确施加分布动载荷的问题，提出了一种在高斯点施加集中动载荷以实现分布动载荷等效的方法。该方法在模态空间中采用模态截断技术，通过模态力等效的方法离散化分布动载荷，并利用Gauss-Legendre求积公式计算集中动载荷系数。在数值仿真中，通过对悬臂梁和四边简支板在给定分布动载荷与等效集中动载荷下的动响应进行计算，使用模态叠加法评估梁与板的动力学响应。研究结果显示，在分布动载荷和等效集中动载荷作用下的加速度响应误差不超过4.5%，位移响应误差不超过4.2%。此外，还讨论了等效集中动载荷叠加噪声情况下的等效结果变化，仿真结果验证了该分布动载荷等效方法的准确性和适用性。

关键词： 三相PWM整流器   离散滑模控制   直接功率控制   非匹配扰动  

摘要： 针对双环控制结构下三相PWM整流器直接功率控制存在的控制结构复杂、动态响应速度慢等问题，同时考虑控制算法在微处理器中应用的适用性，提出一种基于离散非线性扰动观测器的三相PWM整流器单环离散滑模直接功率控制方法。首先，将整流器直流侧功率模型和网侧有功功率模型视为整体，得到直流侧-网侧有功功率模型。其次，设计了一种离散非线性扰动观测器，并构建了一种含有功率扰动估计的新型滑模面，以提高单环离散滑模控制的抗功率扰动能力，减小其功率跟踪误差。最后，在处理器在环测试平台上对双环PI控制、传统离散滑模控制和本文所提控制进行了对比。相比于双环PI控制，阻性负载突变和恒功率负载突变时，所提控制的调节时间和电压跌落分别减少了90%、35.7%和91%、41%。稳态运行时，所提控制的电流总谐波畸变率与传统离散滑模控制和双环PI控制相比分别减少了36%和15%。测试结果验证了所提控制方法的有效性和优越性。

关键词： 力学超结构   设计方法   弯曲性能   离散组装  

摘要： 力学超结构具有几何结构可编程设计和超轻高强特性,在航天航空等领域展现出广阔的应用前景。已有研究大多集中于力学超结构的面内响应,而对面外弯曲关注相对较少。本研究聚焦一类新型离散组装薄壁管型力学超结构(Discretely Assembled Thin-Walled Mechanical Metastructures, DATWMMs)的弯曲行为,重点研究了该超结构在三点弯曲工况下的力学行为、弯曲机理与能量耗散特性,阐明了关键构型参数对超结构弯曲弹性模量、抗弯强度、吸能特性的影响规律,并给出了抗弯强度的Ashby空间分布。研究结果表明,离散组装薄壁管型超结构的抗弯强度最大约为326 MPa,在相同密度范围内明显优于其他金属结构。此外,正交组装策略使该超结构具有优异的能量吸收性能和结构稳定性。本研究有望为航天航空等领域大尺度结构的轻量化设计与强韧化制造提供新思路。

关键词： 临界域大小   离散时间混合模型   脉冲反应–扩散方程   Robin边界条件  

摘要： 种群持续生存所需的临界域大小是生态学中的一个重要问题,它与生境的大小和配置密切相关。考虑到自然界中大多数物种表现出高度结构化的生命周期,我们在n维空间的有界域Ω中分析了一个由脉冲反应扩散方程控制的离散时间阶段结构种群模型。域Ω的外部被认为是不利的,但不能完全阻止种群扩散。因此,我们采用Robin边界条件来描述边界上的种群动态,并提供了n维超立方体和带半径的球体形状的域的临界结果。具体来说,我们利用主特征值理论和上下解的方法证明了当种群所居住的栖息地大小小于栖息地的临界域大小时,种群将会灭绝。反之,当生境空间范围大于临界域大小时,种群可以持续生存。