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基于单元过滤的自支撑结构拓扑优化方法 被引量:6
1
作者 王雷 闫素娜 +1 位作者 赵强强 洪军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期45-55,共11页
为了避免零部件在增材制造过程中使用支撑结构,基于单元过滤提出一种面向增材制造的自支撑结构拓扑优化方法。采用四节点矩形单元离散设计域建立悬垂特征有限元模型。模拟增材制造逐层堆积材料的成型过程,构建一种基于Heaviside函数的... 为了避免零部件在增材制造过程中使用支撑结构,基于单元过滤提出一种面向增材制造的自支撑结构拓扑优化方法。采用四节点矩形单元离散设计域建立悬垂特征有限元模型。模拟增材制造逐层堆积材料的成型过程,构建一种基于Heaviside函数的自支撑单元过滤法则,采用此法则逐层保留自支撑单元并删除非自支撑单元。基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)变密度法,建立面向增材制造的自支撑结构拓扑优化模型,并采用移动渐近线法(MMA)求解此模型。将自支撑结构拓扑优化方法应用到三点弯曲简支梁(MBB)拓扑优化中。数值案例结果表明:与传统拓扑优化方法相比,自支撑结构拓扑优化方法能够在4个打印方向上对MBB梁进行优化设计,实现打印过程自支撑,并节省打印材料最多达20.6%,缩短打印时间最多达16.6%,解决了传统拓扑优化结构在增材制造过程中需要使用支撑的问题。 展开更多
关键词 增材制造 支撑单元过滤 结构拓扑优化 变密度法 支撑结构
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基于ZnO@rGO/PVDF柔性复合薄膜的压电纳米发电机 被引量:2
2
作者 孙娇娇 李银辉 +2 位作者 李朋伟 梁建国 李廷鱼 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第2期306-312,共7页
采用简单的一步水热法合成了自支撑的氧化锌纳米棒(ZnO NRs)@还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,通过旋涂法制备ZnO@rGO/聚偏二氟乙烯(PVDF)柔性复合薄膜压电纳米发电机。研究结果表明,ZnO@rGO/PVDF柔性复合薄膜压电纳米发电机的输出性能随Zn... 采用简单的一步水热法合成了自支撑的氧化锌纳米棒(ZnO NRs)@还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,通过旋涂法制备ZnO@rGO/聚偏二氟乙烯(PVDF)柔性复合薄膜压电纳米发电机。研究结果表明,ZnO@rGO/PVDF柔性复合薄膜压电纳米发电机的输出性能随ZnO@rGO掺杂质量先增大后减小,当ZnO@rGO的质量分数为3.0%时,输出电压可达9.06 V,输出电流可达0.74μA,与仅掺杂3.0%ZnO NRs的ZnO/PVDF纳米发电机相比,其输出电压和电流分别提高了120%和124%。当负载电阻为10 MΩ时,ZnO@rGO/PVDF柔性复合薄膜压电纳米发电机输出功率最大为5.79μW。经过4000次循环测试表明,该文所制备ZnO@rGO/PVDF柔性复合薄膜压电纳米发电机的输出性能稳定。该纳米发电机可以监测人体行走和跑步姿势,记录运动次数。有望作为自供电压力传感器件植入可穿戴电子设备中。 展开更多
关键词 聚偏二氟乙烯(PVDF) 支撑结构 柔性复合薄膜 压电纳米发电机
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波节管换热器的自支撑结构 被引量:4
3
作者 齐世明 齐世清 《压力容器》 2004年第3期50-51,共2页
对不锈钢波节管换热器进行结构改进和分析 ,其目的是使这种高效换热管能得到更好地应用 ,从而大大提高管壳式换热器的传热系数 ,使这种传统产品更完美。
关键词 管壳式换热器 强化传热 支撑结构 纵流壳程
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柔性YAG-Al_(2)O_(3)纳米纤维膜负载C_(3)N_(4)的水处理性能研究
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作者 姜娟 倪娜 牛强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期218-223,230,共7页
采用溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制备了柔性钇铝石榴石-氧化铝(YAG-Al_(2)O_(3))纳米纤维膜,然后使用尿素包埋法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))引入到纤维膜孔隙中,制备了自支撑光催化降解钇铝石榴石-氧化铝/氮化碳(YAG-Al_(2)O_(3)/C_(3)... 采用溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制备了柔性钇铝石榴石-氧化铝(YAG-Al_(2)O_(3))纳米纤维膜,然后使用尿素包埋法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))引入到纤维膜孔隙中,制备了自支撑光催化降解钇铝石榴石-氧化铝/氮化碳(YAG-Al_(2)O_(3)/C_(3)N_(4))复合材料,表征了材料的形貌结构和力学行为,并研究了其在亚甲基蓝污水处理中的可见光催化降解性能。结果表明,YAG-Al_(2)O_(3)纳米纤维膜具有优异的柔韧性,YAG-Al_(2)O_(3)/C_(3)N_(4)复合材料在厚度方向具有良好的弹性,两者均为自支撑材料。100min内复合材料对亚甲基蓝的降解率可达96%以上,循环3次后降解率仍保持在94%左右。催化反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型,说明复合材料具有长期稳定且高效的催化降解效果。 展开更多
关键词 YAG-Al_(2)O_(3)纳米纤维膜 YAG-Al_(2)O_(3)/C_(3)N_(4)复合材料 支撑结构 催化降解
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中空叠合墙板预制工艺及自支撑结构稳定性分析 被引量:3
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作者 王振强 魏奇科 +1 位作者 陈豪 廖小辉 《混凝土与水泥制品》 北大核心 2019年第9期35-39,共5页
结合装配整体式地下综合管廊实际工程应用,总结了中空叠合墙板的预制工艺及制作要点,并通过数值模拟及现场实际工程的吊装施工验证了中空叠合墙板自支撑体系的稳定性与可靠性,结果可为装配整体式综合管廊的生产和施工提供参考。
关键词 中空叠合墙板 支撑结构 数值模拟 吊装施工
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自支撑结构在道路挖方边坡防护工程中的应用 被引量:2
6
作者 滕前良 《重庆交通学院学报》 2002年第1期62-64,76,共4页
结合重庆市渝北区党校农税公路边坡的支挡工程 ,研讨了适合于在地形、地质、地上建筑物较为复杂区域采用的新型支挡结构 -自支撑结构体系的力学计算模型与设计计算方法 。
关键词 支撑结构 防护工程 挖方边坡 支挡结构 设计方法 道路工程
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自支撑结构在道路挖方边坡防护工程中的应用 被引量:1
7
作者 侯得辉 《价值工程》 2014年第26期115-116,共2页
随着社会经济的发展,我国各个城市间的道路建设逐渐开启并完善,但是各地区的环境以及地质都存在着差异,因此,在建筑道路工程的时候,会遇到各种难题,需要采用有效、科学的措施,以保证道路工程顺利、安全、高质地完成。
关键词 支撑结构 道路工程 边坡防护
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缅泰输气管道自支撑通信立杆设计方法
8
作者 郭磊 曲忠奎 +2 位作者 赵来会 姜珊 吴博凯 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2014年第08X期323-326,共4页
针对泰缅项目中,存在通信立杆方案设计受到地理环境的限制,仅能采取自支撑结构的问题,通过对自支撑结构的研究和计算优化,选取了变截面的结构方案,设备强度满足地震载荷和风载荷组合荷载的极限工况,解决了现场施工的问题;并介绍... 针对泰缅项目中,存在通信立杆方案设计受到地理环境的限制,仅能采取自支撑结构的问题,通过对自支撑结构的研究和计算优化,选取了变截面的结构方案,设备强度满足地震载荷和风载荷组合荷载的极限工况,解决了现场施工的问题;并介绍了根据国际规范进行自支撵结构设计的设计方法,旨在为类似项目提供借鉴。 展开更多
关键词 通信立杆 支撑结构 地震载荷 风载荷
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MnOOH-石墨烯-泡沫镍自支撑复合电极的制备及其超级电容性能
9
作者 杨杰 姜先进 +3 位作者 韩喜盈 朱强 雷晓萍 潘洁茹 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1911-1917,共7页
采用气相沉积法和后续的电沉积法制备得到自支撑结构的MnOOH-石墨烯(graphene)-泡沫镍(NF)复合电极。使用XRD、SEM、XPS等方法对样品的物相、形貌和价态等进行表征,通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法对电极的电化学性能进行研... 采用气相沉积法和后续的电沉积法制备得到自支撑结构的MnOOH-石墨烯(graphene)-泡沫镍(NF)复合电极。使用XRD、SEM、XPS等方法对样品的物相、形貌和价态等进行表征,通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法对电极的电化学性能进行研究。结果表明:该方法可以成功制备得到具有自支撑结构的MnOOHgraphene-NF复合电极,超薄的graphene层均匀覆盖在NF的表面,微米球状的MnOOH纳米片紧密覆盖在graphene的表面。该自支撑复合结构可以直接用作超级电容器电极进行测试,在5mol/L KOH溶液中表现出了较大的赝电容储存能力。在0.5A/g的电流密度下,最大比容量可达934F/g。当电流密度提高为5A/g时,比容量仍达771F/g。当电流密度为2A/g时,循环5000次后的容量保持率高达98%,库伦效率接近100%,表现出了良好的超级电容性能。本实验提供了一种制备自支撑MnOOH-graphene-NF复合电极的新方法,该复合电极有望成为一种潜在的新型超级电容器电极材料。 展开更多
关键词 支撑结构 MnOOH 超级电容器 石墨烯 复合电极
原文传递
电纺纤维在锌-空气电池中的应用研究进展
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作者 郝亚楠 谢登裕 +3 位作者 韩四林 李林林 薛建军 彭生杰 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期618-626,共9页
日益严重的环境污染与能源危机成为人类社会可持续发展进程中的最大阻碍。锌-空气电池作为一类很有发展潜力的电化学储能装置,因其高能量密度和环境友好等特点在能源领域引发了广泛关注,然而空气电极中的氧还原反应和析氧反应动力学缓慢... 日益严重的环境污染与能源危机成为人类社会可持续发展进程中的最大阻碍。锌-空气电池作为一类很有发展潜力的电化学储能装置,因其高能量密度和环境友好等特点在能源领域引发了广泛关注,然而空气电极中的氧还原反应和析氧反应动力学缓慢,严重限制了它的商业化应用,因此当前迫切需要开发高效廉价的非贵金属双功能催化剂。静电纺丝制备的一维纳米纤维具有高孔隙率和大比表面积等优点,缩短了离子扩散距离并提供了更多的反应活性位点,有效改善了活性物质的嵌入/脱出反应动力学,在储能器件领域尤其是锌-空气电池中有广阔的应用前景。首先简要介绍了静电纺丝技术,然后探讨了电纺纤维及其自支撑结构的氧还原/析氧反应的催化反应活性,并通过经典的文献案例讨论了电纺纤维在液态和柔性固态锌-空气电池中的应用研究最新进展,最后,对基于电纺纤维催化剂的锌-空气电池应用面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 静电纺丝 纳米纤维 支撑结构 双功能电催化剂 锌-空气电池
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自支撑结构体系在公路挖方边坡 防护工程设计中的应用
11
作者 滕前良 肖勇 《西南公路》 1999年第4期32-34,共3页
一、工程概况自支撑结构体系初次应用于渝北区党校农税公路。农税公路穿越渝北区党校宿舍和教学大楼之间的平坝,最大挖方深度13米。公路路线前进方向右侧是渝北区党校教职工九层楼宿舍,公路路线前进方向左侧是渝北区党校教室。路线穿越... 一、工程概况自支撑结构体系初次应用于渝北区党校农税公路。农税公路穿越渝北区党校宿舍和教学大楼之间的平坝,最大挖方深度13米。公路路线前进方向右侧是渝北区党校教职工九层楼宿舍,公路路线前进方向左侧是渝北区党校教室。路线穿越的地质、地形、地物较为复杂。农税公路路中心线距渝北党校教职工九层楼宿舍约10米,距教师办公室约9米。 展开更多
关键词 支撑结构体系 公路 挖方边坡 计算 施工 防护工程设计
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基于剪力比的自复位支撑结构体系主体框架设计
12
作者 王涛 孔涛 +2 位作者 孟丽岩 潘雨桐 刘吉胜 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2024年第1期69-76,共8页
为了解决自复位支撑结构体系中支撑与主体框架的匹配性问题,提出一种基于剪力比的自复位支撑结构体系主体框架初步设计方法。根据不同的复位比和剪力比,设计了多组SCBRB钢框架结构,通过结构模型的反应谱分析和弹性时程分析,确定了剪力... 为了解决自复位支撑结构体系中支撑与主体框架的匹配性问题,提出一种基于剪力比的自复位支撑结构体系主体框架初步设计方法。根据不同的复位比和剪力比,设计了多组SCBRB钢框架结构,通过结构模型的反应谱分析和弹性时程分析,确定了剪力比的合理取值范围和主体钢框架弹性层间位移角限值的建议取值。研究结果表明,剪力比的合理取值范围为0.3~0.5;当剪力比为0.3、0.4、0.5时,主体钢框架弹性层间位移角限值的建议取值分别为1/263、1/238、1/217。 展开更多
关键词 主体框架 复位支撑结构 剪力比 复位比
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侧移曲线对基于位移设计的多层自复位摩擦耗能支撑钢框架抗震性能影响研究 被引量:3
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作者 徐龙河 杨雪飞 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期198-205,共8页
采用直接基于位移的抗震设计方法时需预先确定结构的侧移曲线,但侧移曲线对设计结果和结构抗震性能的影响有待研究,为此该文以自复位摩擦耗能支撑钢框架为例,考虑结构非线性程度和层数,分析了3种典型侧移曲线对结构抗震性能的影响,为该... 采用直接基于位移的抗震设计方法时需预先确定结构的侧移曲线,但侧移曲线对设计结果和结构抗震性能的影响有待研究,为此该文以自复位摩擦耗能支撑钢框架为例,考虑结构非线性程度和层数,分析了3种典型侧移曲线对结构抗震性能的影响,为该类支撑钢框架结构的侧移曲线选择提供依据。结果表明:侧移曲线对3层支撑框架的基底剪力设计值影响不大,但对6层支撑框架的基底剪力有明显影响;楼层设计位移角随设计侧移曲线变化而变化,最终导致楼层设计刚度差别较大;3层以下低层自复位摩擦耗能支撑钢框架结构的实际侧移表现为线型,设计时建议采用线型侧移曲线,6层左右的多层结构的实际侧移表现为弯曲型,建议采用弯曲型侧移曲线进行设计。 展开更多
关键词 直接基于位移的抗震设计 侧移曲线 复位支撑结构 性能水平 时程分析
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金属与导电材料
14
《电子科技文摘》 2000年第10期5-5,共1页
Y2000-62067-446 0015944纳米晶体 TiO<sub>2</sub>光敏电极界面上的 W<sup>+6</sup>/W<sup>+5</sup>氧化还原反应=W<sup>+6</sup>/W<sup>+5</sup> redox reactions at th... Y2000-62067-446 0015944纳米晶体 TiO<sub>2</sub>光敏电极界面上的 W<sup>+6</sup>/W<sup>+5</sup>氧化还原反应=W<sup>+6</sup>/W<sup>+5</sup> redox reactions at the interface ofthe nanocrystauine TiO<sub>2</sub> photoactive electrode[会,英]/Li,Y-X.& Hagen,J.//1998 IEEE InternationalConfefence on Phtoelectronic and Microelectronic Materi-als and Devices.—446~449(EC)Y2000-62067-493 0015945在 PECVD SiN<sub>x</sub> 自支撑结构建造中作为保护层的 ZnS应用=The use of ZnS as a sacrificial layer in the con-struction of PECVD SiN<sub>x</sub> self-supporting Structures[会,英]/Winchester,K.& Spaargaren,S.M.R.//1998IEEE Intemational Conference on Phtoelectronic and Mi-croelectronic Matefials and Devices.—493~496(EC)0015946AI-10Sn-4Si 合金高温塑性变形的流变应力特征[刊]/袁鸽成//广东工业大学学报.—2000,17(2).—1~5,23(K)0015947用 CH<sub>3</sub>CSNH<sub>2</sub>钝化 GaP 表面特性的研究[刊]/林秀华//发光学报.—2000,21(2).—115~119(E) 展开更多
关键词 导电材料 氧化还原反应 高温塑性变形 纳米晶体 支撑结构 表面特性 发光学 广东工业 应力特征 电极界面
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中科院研制出高性能柔性复合热电材料
15
《军民两用技术与产品》 2018年第23期62-62,共1页
中国科学院金属研究所研制出一种高性能碲化铋/单壁碳纳米管(Bi2Te3/SWCNT)柔性热电材料。该复合材料具有良好的弯曲柔性与自支撑结构,可使用离子束、飞秒激光等微纳加工方法裁剪成任意几何形状并转移至各种类型的基底上,可灵活方便地... 中国科学院金属研究所研制出一种高性能碲化铋/单壁碳纳米管(Bi2Te3/SWCNT)柔性热电材料。该复合材料具有良好的弯曲柔性与自支撑结构,可使用离子束、飞秒激光等微纳加工方法裁剪成任意几何形状并转移至各种类型的基底上,可灵活方便地制备出各种结构的热电器件,甚至可以通过静电力等非接触式方法操控。该复合材料的热电转化效率与商用块体脆性热电材料性能相当,同时具有非常优异的弯曲柔性力学性能,能满足贴合任意曲率热源的需求。 展开更多
关键词 材料性能 热电材料 柔性 中国科学院金属研究所 中科院 支撑结构 BI2TE3 单壁碳纳米管
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美国世贸中心交通枢纽正式启用
16
《城市交通》 北大核心 2016年第2期100-100,共1页
美国世贸中心交通枢纽耗费40亿美元,取代了“9·11”破坏的原有PATH铁路系统。该交通枢纽的核心位置处是“枢纽之眼(oculus)”,由钢肋和玻璃构成,是一个椭圆形的自支撑结构,好像是一只振翅欲飞的鸟。整栋建筑将成为纽约市最... 美国世贸中心交通枢纽耗费40亿美元,取代了“9·11”破坏的原有PATH铁路系统。该交通枢纽的核心位置处是“枢纽之眼(oculus)”,由钢肋和玻璃构成,是一个椭圆形的自支撑结构,好像是一只振翅欲飞的鸟。整栋建筑将成为纽约市最长的地下通道,连接11条地铁线路以及新的富尔顿街转运中心,步行可前往布鲁克菲尔德以及相邻的零售及办公楼,还有世贸中心的四座塔楼,预计在2016年年底正式投入使用。 展开更多
关键词 美国世贸中心 交通枢纽 支撑结构 铁路系统 PATH 地下通道 转运中心 地铁线路
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