等通道转角挤压制备超细晶材料的最新研究进展 被引量：15

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作者 张苏鹏 王军丽 +2 位作者 章震威 郭皆文 史庆南 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-14,共14页

等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)方法是制备性能优异超细晶材料最常见的大塑性变形方法之一。模角、挤压路径、挤压道次、挤压温度和挤压速度等因素都会影响等通道转角挤压制备超细晶材料的性能;等通道转角挤压的... 等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)方法是制备性能优异超细晶材料最常见的大塑性变形方法之一。模角、挤压路径、挤压道次、挤压温度和挤压速度等因素都会影响等通道转角挤压制备超细晶材料的性能;等通道转角挤压的模具也在不断地优化,如背压-等通道转角挤压(Back pressure ECAP,BP-ECAP)模具、可加热的模具以及在等通道转角挤压基础上形成的板材连续剪切技术等,这些新的模具可以改变ECAP变形过程中的组织均匀性。本文综述了等通道转角挤压制备超细晶材料的最新研究进展,并指出了几个需要深入研究的问题及方向。 展开更多

关键词 大塑性变形 等通道转角挤压 晶粒细化 超细晶材料

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碳纤维增强重组竹受弯构件的极限承载力试验 被引量：14

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作者 周爱萍 刘睿 +4 位作者 沈玉蓉 张苏鹏 于浩然 袁吉 李航 《林业工程学报》 北大核心 2017年第3期137-142,共6页

重组竹是一种竹基高强复合材料,适用于装配式梁柱结构,但还难以满足现代大跨建筑结构的需求。在重组竹梁受拉区粘贴轻质高强的CFRP(carbon fiber reinforced polymer),可充分发挥重组竹的受压性能,提高重组竹受弯构件的极限承载力。虽... 重组竹是一种竹基高强复合材料,适用于装配式梁柱结构,但还难以满足现代大跨建筑结构的需求。在重组竹梁受拉区粘贴轻质高强的CFRP(carbon fiber reinforced polymer),可充分发挥重组竹的受压性能,提高重组竹受弯构件的极限承载力。虽然重组竹的顺纹受拉应力-应变关系呈完全线性,但由于重组竹的顺纹受压应力-应变关系具有明显的非线性,故CFRP增强重组竹梁的极限承载力分析需要采用非线性模型。笔者通过CFRP增强重组竹梁采用简支梁4点弯曲试验,在研究其受弯破坏模式与破坏机理的基础上,导出了CFRP增强重组竹梁的极限承载力计算公式,并通过试验结果验证了公式的正确性。试验与计算结果表明,CFRP增强重组竹梁的破坏显示了明显的非线性特征,梁底分别粘贴一层、二层CFRP时,其极限承载力可分别提高14%和27%。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚合物(CFRP) 重组竹 力学性能 力学模型

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波纹腹板组合梁抗火性能参数分析 被引量：9

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作者 周焕廷 秦晗 +2 位作者 薛伟杰 伍先兴 张苏鹏 《钢结构（中英文）》 2020年第4期19-27,共9页

波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于传统组合梁具有较高的承载力,在工程中得到了广泛的应用。为了研究波纹钢腹板组合梁在火灾高温作用下抗火性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了波纹腹板组合梁在高温下的热-力耦合模型,通过分析波纹腹板... 波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于传统组合梁具有较高的承载力,在工程中得到了广泛的应用。为了研究波纹钢腹板组合梁在火灾高温作用下抗火性能,采用ABAQUS有限元分析软件建立了波纹腹板组合梁在高温下的热-力耦合模型,通过分析波纹腹板组合梁跨中挠度、梁端轴力随温度变化曲线研究了荷载比、跨高比、腹板波角、转角约束比和轴向约束比对组合梁抗火性能的影响。结果表明:无梁端约束的波纹腹板组合梁在高温作用下,中和轴沿截面高度不断上移,最后形成塑性铰而达到临界状态;波纹腹板组合梁在无转角和轴向约束时,荷载比对波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能有较大影响,随着荷载比的增加,组合梁临界温度也随之下降;在高温作用下,随着跨高比增大,波纹腹板组合梁临界状态时挠度值也越大;在其他条件相同时,腹板波角越小,说明其越接近平腹板组合梁,在高温作用下腹板越易发生局部失稳,因此抗火性能越差。当波纹腹板组合梁考虑端部约束后,组合梁在相同的荷载比条件下,其临界温度更高,约为无端部约束波纹腹板组合梁临界温度的1. 2~1. 5倍,且达到临界状态时挠度更小,约为无端部约束波纹腹板组合梁临界温度的0. 6~0. 8;波纹腹板组合梁转角约束比越大,跨中挠度下降速率越慢,梁端承受的负弯矩就越大,梁端下翼缘越容易发生受压屈曲破坏;无端部约束的波纹腹板组合梁,当腹板波角为65°时,跨中挠度下降速率最快,而具有端部约束的波纹腹板组合梁在腹板波角为45°时,组合梁挠度最大。 展开更多

关键词 波纹腹板 钢-混凝土组合梁 端部约束 抗火性能 参数分析

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手风琴效应对预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能影响研究 被引量：6

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作者 周焕廷 王峥峥 +3 位作者 张苏鹏 秦晗 伍先兴 陈志华 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期174-184,208,共12页

由于预应力波纹腹板组合梁的腹板存在显著的手风琴效应,使其受力性能不同于普通平腹板组合梁。为了研究手风琴效应对预应力波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了考虑端部约束的预应力波纹腹板组合梁在火灾下的数值... 由于预应力波纹腹板组合梁的腹板存在显著的手风琴效应,使其受力性能不同于普通平腹板组合梁。为了研究手风琴效应对预应力波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了考虑端部约束的预应力波纹腹板组合梁在火灾下的数值模型,分析了预应力波纹腹板组合梁在高温下的破坏形式、跨中挠度、拉索张力及组合梁轴力等随温度变化的特点。结果表明:高温下波角30°腹板的局部失稳区域大于波角45°和60°组合梁的失稳区域;波高50 mm的组合梁跨中挠度值最小;波高越大,临界状态时腹板局部失稳区域越大;平直段长度50 mm组合梁跨中挠度最小,轴向刚度更大;腹板厚度对波纹腹板组合梁跨中挠度的影响最为显著;轴向约束作用下的组合梁典型破坏形态是梁端负弯矩区腹板和下翼缘发生局部屈曲;不同轴向约束比下,梁的轴向力从压力转变为拉力时温度为691℃;转角约束比对组合梁的影响主要集中在473℃至临界温度阶段;不同转角约束比下,组合梁轴向压力转变为轴向拉力的温度为677℃。 展开更多

关键词 预应力组合梁 波纹腹板 手风琴效应 有限元分析 抗火性能

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复合镦挤法制备超细晶1060铝合金的有限元模拟 被引量：6

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作者 张苏鹏 王军丽 +1 位作者 章震威 史庆南 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期168-176,共9页

采用一种新的复合镦挤法(Cyclic equal channel compression,CECC)制备了超细晶1060铝合金,即等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)与多向压缩(Multi-axial compression,MAC)的组合工艺,并通过电子背散射衍射技术(EBSD... 采用一种新的复合镦挤法(Cyclic equal channel compression,CECC)制备了超细晶1060铝合金,即等通道转角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)与多向压缩(Multi-axial compression,MAC)的组合工艺,并通过电子背散射衍射技术(EBSD)分析了复合镦挤后试样的微观组织。为了验证实验的可行性,利用DEFORM 3D软件对试样复合镦挤过程中的损伤值、最大主应力、等效应力、等效应变的变化过程进行了模拟。结果表明:模拟结果显示各项参数变化均在正常范围内;复合镦挤之后,试样的晶粒组织均匀细小且接近于等轴状,得到了优异的超细晶组织。 展开更多

关键词 超细晶1060铝合金 有限元模拟 复合镦挤

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碳纤维增强重组竹梁的极限挠度计算方法 被引量：3

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作者 周爱萍 王超 +5 位作者 刘睿 沈玉蓉 周梦婕 袁吉 张苏鹏 陶洁 《林业工程学报》 北大核心 2017年第5期115-119,共5页

重组竹力学性能优于木材,非常适用于装配式梁柱结构。重组竹抗压强度高于普通混凝土材料,受压应力-应变关系非线性特征明显,但其弹性模量仅为混凝土弹性模量的1/2左右。采用碳纤维(CFRP)增强重组竹梁可充分利用重组竹的抗压性能,提高梁... 重组竹力学性能优于木材,非常适用于装配式梁柱结构。重组竹抗压强度高于普通混凝土材料,受压应力-应变关系非线性特征明显,但其弹性模量仅为混凝土弹性模量的1/2左右。采用碳纤维(CFRP)增强重组竹梁可充分利用重组竹的抗压性能,提高梁的承载能力,但其非线性变形更加显著。考虑重组竹的受压非线性本构关系,提出计算梁极限挠度的弹性理论修正计算方法。该方法将梁简化为带塑性铰的杆件,假设非线性变形仅发生在塑性铰区域,杆件其余部分始终处于弹性工作状态,将梁的变形分为弹性变形与塑性变形。通过截面应变分析,得到塑性变形的计算公式,进而得到CFRP增强重组竹梁的非线性变形计算公式。CFRP增强重组竹梁的四点弯曲试验表明,所提出的计算方法具有足够的精度。 展开更多

关键词 碳纤维 重组竹 非线性变形 力学模型

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预应力耐火钢⁃混凝土连续组合梁抗火性能研究 被引量：2

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作者 周焕廷 郑志远 +2 位作者 伍先兴 秦晗 张苏鹏 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期902-909,共8页

采用有限元软件对耐火钢预应力连续组合梁在高温下的抗弯性能进行参数研究,引入了材料非线性、几何非线性以及钢梁初始几何缺陷,考察了预应力组合梁在高温下的破坏形态,耐火极限,跨中挠度随温度及时间变化的曲线,分别得到了不同受火工... 采用有限元软件对耐火钢预应力连续组合梁在高温下的抗弯性能进行参数研究,引入了材料非线性、几何非线性以及钢梁初始几何缺陷,考察了预应力组合梁在高温下的破坏形态,耐火极限,跨中挠度随温度及时间变化的曲线,分别得到了不同受火工况与耐火钢使用截面位置对组合梁高温下抗弯性能的影响规律。结果表明:不同受火工况对普通组合梁和耐火钢组合梁的抗火性能有较大影响,组合梁在双侧受火工况下其挠度下降的幅度明显大于单侧受火工况下挠度下降的幅度,耐火时间也明显减短;在同一受火工况下,其他部分使用普通钢条件下,钢梁下翼缘使用耐火钢比腹板使用耐火钢更能有效提高组合梁在高温下的抗弯能力和耐火极限;当组合梁中钢梁下翼缘与腹板同时使用耐火钢时能显著提高组合梁的抗火性能,并达到与钢梁全截面使用耐火钢时同样的效果;仅在钢梁跨中区段内下翼缘和腹板上使用耐火钢时,耐火钢布置区段越长,则组合梁跨中挠度下降幅度越小,临界温度也越高。 展开更多

关键词 结构工程 抗火性能 有限元法 预应力连续组合梁 耐火钢 受火工况

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拉索防火涂层对预应力组合梁抗火性能的影响 被引量：2

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作者 周焕廷 张苏鹏 +3 位作者 郑志远 秦晗 伍先兴 陈志华 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2021年第5期29-36,72,共9页

采用有限元软件ABAQUS建立了用于模拟预应力组合梁在火灾下全过程受力行为的模型,研究拉索防火涂层对预应力连续组合梁抗火性能的影响。考察组合梁跨中挠度、拉索应力及塑性应变随温度的变化,分析了预应力组合梁在高温下的温度变化和破... 采用有限元软件ABAQUS建立了用于模拟预应力组合梁在火灾下全过程受力行为的模型,研究拉索防火涂层对预应力连续组合梁抗火性能的影响。考察组合梁跨中挠度、拉索应力及塑性应变随温度的变化,分析了预应力组合梁在高温下的温度变化和破坏模式。结果表明:钢梁下翼缘与腹板升温较快,二者温差很小,而腹板与上翼缘的温差较大;混凝土截面各测点处升温速率由下至上依次降低,上表面与下表面的最高温度差可达约700℃;当拉索有5 mm厚防火涂层时,在升温前期其温度随时间延长而上升的幅度比无防火层时温度上升的幅度要小,同一升温时间下,二者温度差值最大可达175℃;而当升温时间达到13 min时,二者温差开始减小,直至升温时间为60 min时,其温度曲线基本重合;预应力连续组合梁在高温下的破坏形态主要以跨中挠度变形过大为主,中间支座处腹板与下翼缘发生对称弯曲变形;防火涂层延缓了拉索的温度上升,在同一荷载和温度下拉索能够承担的应力更大,对组合梁的抗弯贡献也更大。 展开更多

关键词 预应力连续组合梁 抗火性能 有限元法 预应力拉索 防火涂层 破坏形态

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涂层剥落对波纹腹板组合梁抗火性能的影响

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作者 周焕廷 伍先兴 +2 位作者 薛伟杰 秦晗 张苏鹏 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第9期64-70,共7页

为研究涂层剥落对波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立波纹腹板组合简支梁在ISO834标准升温曲线下的热分析和力学分析有限元模型,以涂层剥落位置及剥落方式为参数,分析了截面温度分布规律以及不同参数对波纹腹板组... 为研究涂层剥落对波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立波纹腹板组合简支梁在ISO834标准升温曲线下的热分析和力学分析有限元模型,以涂层剥落位置及剥落方式为参数,分析了截面温度分布规律以及不同参数对波纹腹板组合梁抗火性能的影响差异。结果表明:组合梁在火灾中的破坏位置位于涂层剥落段,破坏特征为涂层剥落段组合梁挠曲;涂层剥落位置对波纹腹板组合梁抗火性能影响较大,当剥落位于钢梁下翼缘剪弯段或纯弯段时,组合梁耐火时间约为无剥落时的48%,而钢梁下翼缘全跨涂层剥落时,耐火时间约为无剥落时的64.5%,钢梁腹板剪弯段处涂层剥落时,耐火时间约为无剥落时的61.3%;涂层剥落方式对组合梁抗火性能影响较小,单、双侧剥落导致组合梁耐火时间相差5%~21%。 展开更多

关键词 波纹腹板组合梁 防火涂层 剥落 抗火性能 有限元分析

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深层地热能丛式多分支U型井采热技术及传热算法

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作者 李守定 张苏鹏 +8 位作者 徐涛 张召彬 郑博 马世伟 孔彦龙 张文秀 赫建明 庞忠和 李晓 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1397-1411,共15页

深层地热能是一种分布广、资源量大具有发展前景的可再生新能源,当前的主要开采方法有增强型地热系统(EGS)、环绕式井筒换热系统(AGS)、断层带流体循环开采和同轴套管开采法,但存在采热功率不稳定、地震风险高和采热效率低等难题。针对... 深层地热能是一种分布广、资源量大具有发展前景的可再生新能源,当前的主要开采方法有增强型地热系统(EGS)、环绕式井筒换热系统(AGS)、断层带流体循环开采和同轴套管开采法,但存在采热功率不稳定、地震风险高和采热效率低等难题。针对当前深层地热开采技术面临的瓶颈问题,本文以开采过程只有能量交换而没有物质交换为原则,以深层干热岩地热规模化可持续稳定开发为目标,提出了深层地热能丛式多分支U型井采热方法(UMW-DGS)及关键技术,在此基础上建立了井筒轴对称热传导模型,以青海共和盆地恰卜恰深部干热岩储层为背景,提出了高温高压岩石热导率测试新方法,计算了在定井径条件下井周温度场和采热功率的时空演化规律,分析了温度差、热导率和井径等3个敏感因素对采热功率的影响。此外,针对UMW-DGS定解问题,研发了基于有限体积法(FVM)的三维热流固耦合数值算法,研究了UMW-DGS单水平井段换热效率和在不同泵注量条件下温度场时空演化。通过分析不同流量的有效换热量、换热时长和功率发现:泵注流量的增加会导致有效换热能量和有效换热时长的降低,并且使有效换热功率先增加后减少。研究结果表明,深层地热能开发需要在平衡换热温度和功率的条件下设计注入排量,从而得到最优的换热效果。 展开更多

关键词 深层地热 丛式多分支U型井 高温高压岩石热导率 储层-工质流固耦合热传导算法

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行星地质资源与工程学导论 被引量：4

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作者 李守定 吴思源 +9 位作者 魏勇 李晓 秦克章 董艳辉 杨蔚 张苏鹏 郑虎 李丽慧 宋玉环 王思敬 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1424-1439,共16页

行星科学是近几十年发展起来的一门多学科交叉的新兴学科,如何利用行星资源、可持续永久开发太空成为行星科学的新兴前沿研究方向。在阿波罗号人类登月50周年之际,世界大国纷纷抢占深空探测的科技制高点,美国宣布重启太空计划,俄罗斯制... 行星科学是近几十年发展起来的一门多学科交叉的新兴学科,如何利用行星资源、可持续永久开发太空成为行星科学的新兴前沿研究方向。在阿波罗号人类登月50周年之际,世界大国纷纷抢占深空探测的科技制高点,美国宣布重启太空计划,俄罗斯制定了一系列的月球战略,我国也制定了深空科学探测任务规划发展路线图,要达到这些宏伟的深空探测与开发目标,亟待发展行星地质资源与工程学,为太空的可持续永久开发提供基础理论与关键技术支撑。行星地质资源与工程学是行星地质学的分支,运用行星科学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星地质资源形成演化规律,查明地质资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星地质资源的地质调查、岩石成分、结构与性能、开发地质条件评价与预测,解决行星工程中的各类地质问题,研发行星开发利用地质工程技术,为行星地质资源开发与人类工程活动提供基础理论与关键技术方法。行星地质资源与工程学的研究内容通常包括:行星地质资源探测理论与技术、行星地质资源成因演化与评价、行星地质工程。发展行星地质资源与工程学具有重要意义:从行星科学的视角进行研究,促进学科增长与拓展;开发行星地质资源,打破资源束缚,实现太空永久可持续开发;培养学科人才,提升行星地质资源与工程科技水平,为人类移居行星奠定基础。未来行星地质资源与工程学科应加强行星物理学、行星化学和行星地质学的交叉融合及理论应用,发展行星地质勘探方法与智能机器人工程技术,发展高/低温、高/低压、高辐照、低/微重力环境条件下样品采集、加工、多尺度测试分析理论与方法,培养行星地质资源与工程学科人才。 展开更多

关键词 行星 行星地质资源 分布规律 开发利用 行星地质工程

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