滑移效应

摘要： 太赫兹自由电子激光(FEL)是获得高功率太赫兹辐射的重要途径,目前运行的太赫兹FEL装置基本上都采用振荡器结构,若采用FEL放大器模式,则可产生具有更高峰值功率的太赫兹辐射。本文以北京大学超导电子直线加速器的束流参数为基础,通过模拟分析确定了太赫兹FEL放大器对太赫兹种子源、电子束流及波荡器等的要求。模拟结果显示,太赫兹种子的峰值功率在10 W以上即可实现太赫兹FEL放大;在较易实现的参数条件下,可获得峰值功率数兆瓦的太赫兹辐射。

摘要： 西安国际港务区中轴生态公园人行桥的桥面系采用钢-混凝土组合结构。采用两阶段受力分析方法对钢-混凝土组合桥面系的承载能力极限状态进行验算。在进行组合桥面系抗弯承载力验算时,剪力滞后效应和钢与混凝土界面剪力传递程度是影响组合结构受力性能的两个关键因素。钢筋混凝土桥面板采用非线性壳单元模拟,合理地考虑剪力滞后效应对组合梁有效翼缘宽度的影响;抗剪栓钉分别采用非线性弹簧和刚性连接两种方式模拟,合理地考虑界面滑移对组合结构受力的影响。为控制基础及墩柱尺寸,墩柱与梁体结构连接位置采用高阻尼隔震橡胶支座,进行E2地震作用下的隔震验算。结果表明,采用高阻尼隔震橡胶支座可有效降低墩柱在地震作用下的水平剪力,从而减小墩柱根部的弯矩。对组合桥面系进行人群有节奏运动的激励与人群自由行走激励两种工况下的舒适度验算,验算结果满足规范要求。

摘要： 页岩气水平井分段压裂后,大量滑溜水被滞留在页岩基质纳米孔隙中,对压后产量的长期稳定性影响较大。以页岩基质的复杂纳米孔隙结构的分形特征和受限性为基础,考虑受限纳米孔隙空间内滑溜水流动的滑移效应和毛细管压力作用,建立了反映页岩纳米孔隙中的压裂液滤失速度分形计算新模型,新模型与经典滤失速度在机理方面存在一致性。分别讨论了滑移长度、压裂液黏度、基质纳米孔隙半径、毛细管压力等4个因素对滤失速度的影响:滑溜水滤失速度随滤失时间增加而降低,最后趋于稳定;纳米基质孔隙中压裂液滑移效应不容忽视,滑移长度越大,滤失速度越大;滑溜水压裂液黏度越大,流体流动阻力亦越大,滤失速度就越小;基质纳米孔隙半径越小,滤失速度越小,其降低幅度也越快;毛细管压力越大,滤失速度越大,其降低幅度也越慢。该研究结果可为页岩气压裂后返排与焖井制度及优化提供理论参考。

摘要： 采用考虑滑移效应的10自由度平面组合梁单元对钢-混组合梁桥进行模拟,结合10自由度列车模型及轮轨切线线性近似模型建立了列车-轨道-组合梁桥系统分析模型,并引入了表征组合简支梁连接程度的滑移刚度系数.采用MATLAB软件编写相应程序对系统方程组进行求解,用数值算例验证了编制程序的正确性,通过一算例计算分析了不同车速、滑移刚度对组合简支梁桥竖向振动响应的影响.结果表明,实际工程中应尽量保证滑移刚度系数大于10以减小车载作用下滑移效应对组合简支梁桥的不利影响.

摘要： 针对由混凝土与钢材的热工参数差异显著而导致新型波形钢腹板组合箱梁温度效应突出的问题,考虑子梁微段平衡条件、子梁间变形协调条件和波形腹板剪切变形效应,建立竖向温度梯度作用下新型波形钢腹板组合箱梁相对滑移、内力和应力的理论计算方法.对大温差地区的新型波形钢腹板组合箱型试验梁进行温度长期观测,拟合结构竖向温度梯度函数,通过该理论方法计算实测温度梯度下的结构温度响应,利用有限元模拟对本文理论进行验证.结果表明,在实测温度梯度下,界面剪力、子梁弯矩和应力均沿梁纵向呈双曲余弦函数分布,层间相对滑移沿梁纵向呈双曲正弦函数分布.是否考虑腹板剪切变形效应对组合梁梁端向跨中0.8 m范围的温度效应影响较大,对组合梁中部的影响可以忽略.混凝土线膨胀系数、组合箱梁层间滑移刚度和界面温差对新型波形钢腹板组合箱梁温度效应的影响较大,在设计中应合理排布层间剪力连接件,考虑混凝土线膨胀系数的变异性对该类结构进行温度效应计算.

摘要： 钢-混凝土组合结构是现代土木工程中最重要的结构类型之一,界面粘结状态是组合结构维持性能的关键.在组合结构承载时,应用广泛的柔性抗剪连接件在传递剪力过程中易变形,从而导致钢梁和混凝土翼板的接触界面发生滑移,降低组合梁的刚度,影响其安全稳定服役性能.因此,需要从力学建模角度了解组合梁结构的界面作用机理,讨论滑移效应的发生机理,并有针对性地优化设计组合梁结构,避免或延缓界面滑移的产生.鉴于此,该文提出了一种新的理论模型探讨钢-混凝土组合梁结构的界面作用机理和力学行为特征.该分析以弹性理论为基础,引入界面粘结滑移模型假定以考虑滑移效应对结构性能的影响,并给出了解析方程定量描述滑移分布规律.通过与试验结果对比论证所推导的界面滑移位移和形变特征解析表达式的有效性.在此基础上,探讨了组合梁相关几何材料特征参数对滑移的敏感程度.通过前述理论建模和参数分析,给出了组合梁结构界面滑移损伤控制的最优设计参数以获取最佳承载性能.区别于普遍应用的能量法、数值法和有限元法,该文首次给出了一种新型、简洁和直观的解析解描述组合梁全跨范围内的界面作用机理.

摘要： 研究部分充填式钢箱混凝土连续组合梁抗弯承载力,完成3根两跨连续组合梁在跨中对称荷载作用下的弯曲试验.以弹塑性理论为基础,考虑钢箱和混凝土翼缘板之间的滑移,基于已有研究推导出部分充填式钢箱混凝土连续组合梁抗弯承载力计算公式.将试验结果与计算值进行对比,结果表明,考虑滑移影响的组合梁抗弯承载力计算方法与实测值吻合较好.

摘要： 钢-UHPC桥面板是一种新型的组合梁结构.针对在建的佛山富龙西江UHPC桥面板组合梁斜拉桥,以简支梁、连续梁为例,验证了考虑组合梁滑移效应的分段数栓钉简化原则的合理性,并讨论了影响滑移效应大小因素.以此为基础建立斜拉桥的空间有限元模型,结合已有的钢-UHPC组合结构的推出试验,确定了该斜拉桥的栓钉抗剪刚度,并对栓钉进行简化.考虑滑移效应对斜拉桥成桥阶段的主梁受力影响,分别研究栓钉抗剪刚度折减以及UHPC桥面板收缩徐变对主梁的受力影响.分析表明:成桥阶段的滑移量均符合规范的限值;刚度折减0.5倍时,滑移量满足要求且受力变化不大,可以减少栓钉布置,提高经济性;UHPC的收缩徐变基本在一年内完成,UHPC收缩徐变引起的下挠和次内力明显小于普通混凝土桥面板.

摘要： 为改善传统钢-木组合梁因腹板易失稳而导致承载力不能有效利用的不足,设计制作了1根足尺双腹式钢-木组合梁.首先通过单调静力加载试验对其承载力大小、变形能力和破坏特征等进行研究,其次在试验研究的基础上利用ABAQUS有限元软件对影响组合梁承载力及变形的关键因素进行扩参数分析,最后根据试验及有限元模拟结果推导了组合梁跨中挠度计算公式.实验结果表明:该类型组合梁具有较高承载力的同时具有较好的延性变形特征,符合工程应用的要求;组合梁承载力随钢板厚度的增加而提高但提高程度有限,随腹板高度的增加而提高且提高程度显著;推导的跨中挠度公式计算结果与试验值误差较小,可以作为求解该类型组合梁跨中挠度的一种参考.

摘要： 气体箔片轴承目前已在空气循环机等结构上得到广泛应用,但由于可压缩性气体和弹性箔片结构共同作用导致其承载能力相对较低,因此气体箔片轴承在燃气轮机乃至航空发动机上尚未得到推广应用,而表面织构将是改善其性能的一种潜在选择.为研究织构对第一代波箔式气体轴承静特性的影响,本文将波箔等价为线性弹簧结构,建立了考虑织构和箔片变形的气膜厚度方程.同时考虑到气体箔片轴承中滑移效应较为显著,因此,本文采用基于线性Boltzmann方程的广义Reynolds方程作为压力控制方程并结合Newton-Raphson法和有限差分法获取了轴承的静特性(承载力和摩擦力矩),在此基础上,通过与NASA试验结果进行对比验证了程序的可靠性.通过对织构周向和轴向初始位置、周向和轴向织构率、深径比以及织构密度的参数化分析,本文发现:相较于弹性工况和低转速工况,通过调整织构参数,多数情况下可以在刚性工况和高转速工况中达到更好的增加承载力的效果,可以在弹性工况和高转速工况中达到更好的降低摩擦力矩的效果.此外,织构尺寸的影响要强于其位置或数量,同时当织构位于沿轴颈旋转方向压力上升的的区域时,其效果会更好.据此,本文推荐以下织构设计方案:周向和轴向起始位置依次为0°和中轴线,周向和轴向织构率依次为0.5和0.8,深径比为0.2,织构密度为0.044.

摘要： 滑移效应广泛存在于钢筋混凝土(RC)及钢-混凝土组合构件中.本文首先通过微元体的受力平衡方程,建立了型钢表面滑移分布的微分方程组.通过求解微分方程组,得到考虑相对滑移效应时截面曲率沿ISRC柱纵向的分布.进而,利用截面的曲率分布得到考虑与不考虑相对滑移效应时ISRC柱的抗弯刚度的比例关系,从而得到抗弯刚度折减系数ξ.理论计算和试验结果的对比表明:(1)不考虑滑移效应会高估ISRC柱在弹性状态下的抗弯刚度,而采用本文提出的方法可以得到更加准确的计算结果;(2)在相同的界面条件下,ISRC柱的抗弯刚度折减系数随含钢率的增大而增大,随剪跨比的增大而减小;(3)增加型钢表面抗剪栓钉的数量可以提高ISRC柱的抗弯刚度,但栓钉的边际作用随数量的增加而减小.

摘要： 本文采用格子Boltzmann方法对真实多孔介质复合腔体内的自然对流进行研究,分析了不同Ra数、多孔介质高度Y和厚度δ条件下交界面处的滑移效应,并确定滑移系数.利用X-CT技术对真实多孔介质材料进行断层扫描,获得实际多孔介质内部结构图片,并进行图片处理,再导入格子Boltzmann模型中进行求解.计算结果表明:速度滑移和应力滑移系数随高度Y的变化趋势类似,在靠近壁面或固体表面时滑移系数变化明显,而在远离时变化不明显,基本上呈水平趋势;速度滑移和应力滑移系数随Ra数和厚度δ的变化不明显,大多数呈水平趋势.

摘要： 本文利用一区域数学模型对左侧填充多孔介质薄层的复合腔体内的自然对流进行研究,重点关注不同温度工况下交界面处的滑移效应,并确定滑移系数.利用X-CT技术对多孔材料进行断层扫描,并通过矢量化处理获得实际多孔介质内部结构,带入数学模型中,采用有限元方法进行求解.对小温差工况数值模拟结果表明,当计算基准温度相同,随着温差的增加,瑞利数增加,滑移效应的影响增大,滑移系数值也增加.当计算基准温度不同,而温差相同,滑移效应的影响近似相同,滑移系数值也几乎保持不变,此时滑移效应的影响与瑞利数的变化并无直接关联.

摘要： 为了探讨界面滑移效应对钢-竹组合楼板变形的影响,进行了6块组合楼板受弯性能试验,对其破坏形态、承载能力、跨中变形、界面相对滑移进行了研究.试件分为两组,第一组为冷弯薄壁型钢与竹胶板界面仅用结构胶复合,另一组则在胶黏基础上用自攻螺钉强化.基于弹性体变形理论和界面剪力与滑移量成正比的假设,推导出简支钢-竹组合楼板在对称荷载作用下的跨中变形理论计算式.试验和理论分析表明:第一组试件考虑滑移效应的跨中变形计算值与实测值吻合较好,因考虑了跨中附加挠度的影响,理论计算结果与换算截面法相比,其精度大约提高5％,更符合实际情况;第二组由于自攻螺钉的强化作用,整体性能提高,材料进入塑性发展阶段,在纯黏结界面理论计算方法的基础上,引入塑性发展系数,较好地实现了跨中变形理论计算与试验结果的吻合.

摘要： 微尺度下传热特性的研究具有重要的科学意义与工业应用价值。本文研究了固-液界面流动电势及滑移效应对压力驱动微流体传热特性的影响。建立了相应的理论模型,双电层电势分布和流体流动及传热特性分别用Poisson-Boltzmann方程、修正的Navier-Stokes方程和能量方程进行描述,对三个耦合方程进行了求解并得到了微流道内电势、速度及温度分布的解析解。分析了壁面zeta电势、动电参数及滑移系数对温度分布、流动摩擦因子及Nusselt数的影响规律。结果表明,在微尺度下流动电势及壁面滑移效应对微流体传热特性的影响非常显著,与宏观流动相比,流动电势的存在使温度升高,微流道的传热性能降低,而壁面滑移则增强了微流道内的传热效率。在两种效应共同作用下,壁面滑移效应占优势。

摘要： 本文主要说明了作者以光学测量为手段,在油膜润滑界面滑移效应研究方面完成的一些工作.利用该面接触润滑油膜测量系统，作者实验研究了固液亲和性对润滑油膜厚度的影响。不同材料的微滑块平面和润滑液体形成不同的界面。在保持载荷和面接触楔形角不变的条件下对油膜厚度一速度关系进行了测量.结果表明:对于固液润湿性强的界面，形成的油膜厚度与经典润滑理论有较好的一致性;当固液润湿性明显降低时，测量得到的油膜厚度减小。对于试验中观察到的界面效应，可用界面滑移条件下的润滑理论分析。

摘要： 结合中国南方海相页岩气藏的实际,针对页岩气藏的特殊孔隙结构及多尺度流动的特征,给出了Beskok-Karniadakis二阶近似修正模型,并建立了致密页岩气直井平面径向非稳态非线性渗流问题的数学模型.进一步将偏微分方程转化为积分方程进行数值离散,并给出了求解压力场的数值离散显式迭代格式.最后通过数值计算预测了产量随时间变化的规律,并分析了解吸、滑移效应对产量的影响.

摘要： 承受外荷载时,预应力组合梁的混凝土翼板和钢梁不可能实现完全共同作用,交界面处会发生相对滑移,对其受力性能产生不利影响。本文在考虑界面滑移和预应力增量的前提下,对预应力组合梁弹性抗弯性能进行分析,得到预应力组合梁弹性抗弯承载能力和挠度的计算方法,并通过实测值加以验证。考虑界面滑移和预应力增量时,弹性抗弯承载能力和挠度的计算更接近实测值,并且偏于安全。通过对比考虑滑移与不考虑滑移的计算值以及实测值,可以分析界面滑移对预应力组合梁受力性能的影响。

摘要： 钢锚梁索塔锚固结构的构造特点,是通过梁端锚固区的焊钉连接件将斜拉索力传递到混凝土塔壁,连接件处于复杂的受力状态.通过建立包含23个钢锚梁节段组合索塔锚固区的三维板壳—实体有限元模型,考虑焊钉连接件的滑移和拉拔效应,比较分析在不同钢锚梁端部支承条件下锚固区连接件的作用机理.研究结果表明:钢锚梁索塔锚固区钢壁板连接件受力分布极其不均匀;钢锚梁端部支承形式的不同对钢壁板连接件竖向剪力分布影响不大,而对拉拔力分布影响较大。

摘要： 本发明公开了一种冲击滑移式多效应集成的复合型防暴动能弹，包括发射组件、弹体组件、载荷及释放组件和弹头组件，所述上下两组件之间采用机械插接和胶粘的方式进行连接固定，弹头和弹体之间、弹头内套管和载荷及释放组件内喷管之间可实现机械滑移，所述载荷及释放组件内装气溶胶态的臭味剂、刺激剂和染色剂，所述弹头组件受击压缩，带动套管冲击击发装置，释放内装载荷以实现动能打击、染色标记、催泪驱散和臭味驱散等多重非致命作用功效，所述弹头组件设置多个套管、合理预留空腔，可获得更优的弹头冲击响应特性，以实现递阶耗散冲击能量，高低压系统和弹体下凹腔的设计，加之采用混装发射药，使得该弹具有一致的拔弹力和优越的出口弹道特性。

摘要： 本发明涉及一种水平滑移型土拱效应试验装置及其使用方法，包括试验箱和升降装置，试验箱底设置结构单元板和非结构单元板；升降装置包括升降动力装置、顶管平台板、顶管；顶管平台板由升降动力装置升起或降落；顶管可以在顶管平台板的滑槽滑动。上述装置的使用方法包括：调整顶管的位置，升起顶管以固定结构单元板，逐渐降低结构单元板模拟实际工况。采用本发明的装置和使用方法，在对比不同位置的涵洞时土拱效应试验时，具有省时省力经济、结果精确等效果。

摘要： 本发明涉及基于磁流变效应的具有定位防滑移功能的外六角螺丝刀。用于当螺丝刀拧紧或者松开螺栓时，防止因用力过猛而导致螺丝刀头和螺栓头产生相对滑移从而破坏螺栓头的现象的发生。该装置是山外壳、磁流变液、隔离圈、电磁线圈、活塞、密封圈、活塞杆、横杆、连杆、夹持杆、外六角螺丝刀头、体积补偿器、滑块、按钮、滑槽组成。当外六角螺丝刀头伸入螺栓头后，往上滑动滑块，使得夹持杆紧紧夹住螺栓头，然后按下按钮通电使得螺丝刀头、螺栓头、夹持杆三者在拧螺丝刀时不产生相对滑移，最终在保证螺栓头没有划伤的情况下拧紧或松开螺栓，接下来再次按下按钮断电，往下滑动滑块使得夹持杆松开螺栓头，完成整个拧紧或松开螺栓过程。

摘要： 本发明提出一种基于Ⅲ‑Ⅵ族材料(GaSe)层间滑移铁电场效应晶体管器件，利用该类材料中电场控制层间滑移实现极化翻转的特性，可以实现对沟道费米能级和电导率的调控，与传统铁电场效应晶体管相比，二维超薄铁电体可以显著缩小器件尺寸，增加有效栅电场，翻转或极化所需的电压可以进一步降低，从而可以实现低功耗存储。这种外加电场调控层间滑移的新型铁电场效应晶体管器件为实现高性能的铁电存储及高集成度的存储芯片提供了新平台。

摘要： 本发明公开了一种冲击滑移式多效应集成的复合型防暴动能弹，包括发射组件、弹体组件、载荷及释放组件和弹头组件，所述上下两组件之间采用机械插接和胶粘的方式进行连接固定，弹头和弹体之间、弹头内套管和载荷及释放组件内喷管之间可实现机械滑移，所述载荷及释放组件内装气溶胶态的臭味剂、刺激剂和染色剂，所述弹头组件受击压缩，带动套管冲击击发装置，释放内装载荷以实现动能打击、染色标记、催泪驱散和臭味驱散等多重非致命作用功效，所述弹头组件设置多个套管、合理预留空腔，可获得更优的弹头冲击响应特性，以实现递阶耗散冲击能量，高低压系统和弹体下凹腔的设计，加之采用混装发射药，使得该弹具有一致的拔弹力和优越的出口弹道特性。

摘要： 本发明公开了一种基于泊松效应的FRP筋粘结滑移关系的研究方法，其包括以下步骤：a、选择并切割FRP筋材；b、FRP筋材安装锚固端；c、浇筑成型ECC以获得粘接滑移试件；d、粘贴压电陶瓷传感器；e、粘贴智能骨料传感器；f、安装垫板、拉拔仪、压力传感器、夹片锚具；g、将粘接滑移试件放置于拉力试验机上；h、将压电陶瓷传感器、智能骨料传感器连接数据采集卡；i、启动拉拔仪并施加预应力；j、保持拉拔仪对FRP筋材施加预应力，同时启动拉力试验机进行加载，以进行粘接滑移试验；k、建立基于考虑FRP筋材泊松效应和剪力滞后效应的粘结滑移本构关系。本发明能够有效地适用于FRP筋材粘接滑移试验，试验结果准确性好。

摘要： 本实用新型提供一种用于滑移楼梯的滑移支座，其中第一支承件用于支承梯板，第二支承件用于支承在梯梁上，第一支承件具有第一水平滑动面，第二支承件具有第二水平滑动面，第一水平滑动面位于第二水平滑动面上。较佳地，第一或第二支承件是支承板。还包括第一连接件，设置在第一支承件上用于连接梯板。还包括第二连接件，设置在第二支承件上用于连接梯梁。还包括颗粒层，设置在第一和第二水平滑动面之间。还提供了具有该滑移支座的滑移楼梯。本实用新型的用于滑移楼梯的滑移支座以及具有该滑移支座的滑移楼梯定位准确，固定牢靠，摩擦小，施工技术要求低，施工难度小，施工效率高，且设计巧妙，结构简洁，成本低，适于大规模推广应用。

摘要： 本发明属于跨尺度数值模拟技术领域，具体为一种基于微纳米沟槽壁面滑移效应的跨尺度数值模拟方法。本发明首先利用考虑稀薄效应的粒子玻尔兹曼方法模拟近壁区域流动，基于大量模拟数据训练替代模型，通过模型准确地复现了微纳米沟槽表面结构的流动特性。接着将该代理模型作为修正的壁面条件施加在宏观模型的边界，在宏观模拟中用RANS或LES方法对亚音速和跨音速流动进行数值模拟，从而为飞机设计领域应用微纳米沟槽结构进行流动控制提供了模拟方法，实现了跨尺度模拟，大大提高了计算效率。

摘要： 本发明公开了考虑界面滑移效应的多种FRP‑集成竹新型组合梁结构及其制造方法。所述的FRP‑集成竹新型组合梁结构，其中具体包括集成竹材，FRP拉挤型材：等厚和不等厚集成竹材连接在FRP两端、集成竹材填充FRP凹陷处、外部FRP、内填集成竹材，螺栓，螺栓贯穿FRP和集成竹，连接两个构件；胶粘剂，胶粘剂均匀涂在FRP和集成竹表面，连接两个构件。这四种组合方式的连接方式分别为胶接、螺栓连接、胶栓连接和铆钉连接。所述FRP‑集成竹组合梁可以有效避免集成竹材易开裂的性能缺陷，用耐腐蚀和力学性能良好的FRP材料约束集成竹材，可提升集成竹材力学性能，进而提高组合梁的承载与变形能力，最终扩大竹木结构在土木工程领域内的应用范围，实现环保与经济效益。

摘要： 本发明属于跨尺度数值模拟技术领域，具体为一种基于微纳米沟槽壁面滑移效应的跨尺度数值模拟方法。本发明首先利用考虑稀薄效应的粒子玻尔兹曼方法模拟近壁区域流动，基于大量模拟数据训练替代模型，通过模型准确地复现了微纳米沟槽表面结构的流动特性。接着将该代理模型作为修正的壁面条件施加在宏观模型的边界，在宏观模拟中用RANS或LES方法对亚音速和跨音速流动进行数值模拟，从而为飞机设计领域应用微纳米沟槽结构进行流动控制提供了模拟方法，实现了跨尺度模拟，大大提高了计算效率。