3D打印裂隙岩体动态力学性能及能量耗散规律初探

地下岩体结构经常遭受到地震、爆炸、冲击振动等产生的动力扰动，利用3D打印技术的优势研究冲击荷载下岩体动态力学性能对实现3D打印技术在工程领域的应用具有重要意义。采用φ50 mm的变截面霍普金森压杆(SHPB)装置，对含预制裂隙的3D打印岩体试样进行动态单轴压缩试验。研究结果表明：试样的动态抗压强度随着预制裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，当预制裂隙倾角为30°时试样强度最小，当预制裂隙倾角为90°时试样强度最大。与3D打印岩体试样的静态单轴压缩强度对比发现，3D打印砂性材料具有明显的率效应，当应变率为139.65 s^-1时，3D打印岩体试样的动态抗压强度是静态抗压强度的4.34倍。预制裂隙缺陷在一定程度上加剧了试样的能量耗散和破碎过程，并且30°倾角预制裂隙对试样能量耗散和破碎结果的影响程度最大。同时，3D打印岩体试样的能量耗散过程与破碎块度表现出明显的自相关性，所用的3D打印砂性材料的宏观破碎结果与能量耗散之间的关系与天然岩石材料有一定相似性，为今后3D打印材料模拟天然岩体应用于动态力学试验的可行性奠定了基础。     

土家数纱花纹样特征及造物美学新探

土家数纱花是土家族古朴艺术的表现形式之一，其造物艺术形式却独具土家特色。文章以土家族现存的挑绣作品为研究对象，通过文献研究、实物分析及复原设计对土家族数纱花纹样特点及构图规律进行总结，同时通过实地调研、对比分析土家苗瑶族数纱花在艺术表现上的差异，从而深入探究表象艺术下折射出的土家文化内涵。研究表明：土家数纱花与苗、瑶族数纱花有相似之处，但也存在一定视觉差异。土家数纱花纹样题材丰富多样，构图、色彩与整体布局都充分展现出土家挑绣文化的造物美学思想。土家数纱花以小众艺术形式添补了土家文化的诠释。     

动载作用下铁矿石能量耗散规律及破坏特征试验研究

为研究攀枝花铁矿开采境界内铁矿石的动力学性能,利用动静组合分离式霍普金森杆实验系统,开展 4 种典型铁矿石的动态单轴压缩试验。 以动态强度、能量耗散、碎屑分布为切入点,分析 4 种矿石的动力学响应特征。 试验结果表明:4 种铁矿石的动态强度均具有明显的率效应,随冲击速率的增加而增大;所研究冲击速率范围内,中低 品位铁矿石的动态强度显著大于高品位铁矿石和表外矿的强度;随着冲击速率的增加,单位体积耗散能随之增大,且 单位体积耗散能的增加幅度与铁矿石的品位相关;基于分形理论分析 4 种铁矿石破坏后碎屑块度的分形维数,发现碎 屑块度的分形维数随冲击速率增大而增加;最后,分析了单位体积耗散能与分形维数的关系,发现二者呈现非线性正 相关关系。     

混菌矿化增强再生粗骨料的物理力学性能

为克服单一微生物培养成本高且矿化鲁棒性不足的缺陷，提出了一种混菌矿化增强再生粗骨料物理力学性能的方法.通过筛选矿化效率较高的好氧嗜碱混菌，考察了混菌矿化对再生粗骨料物理力学性能和混凝土抗压强度的影响.结果表明：相同增强时间下，混菌比纯菌呈现出更优异的矿化增强效果；随着混菌矿化增强时间的延长，再生粗骨料吸水率和压碎指标呈现出先减小后增大的趋势，最优增强时间为15 d；采用矿化增强再生粗骨料制备的再生混凝土抗压强度提高幅度达到22.1%.     

可重构智能表面辅助的四元数调制无线通信系统

四元数调制(Quaternion Modulation,QMod)是一种新型高传输速率的极化调制(Polarized Modulation,PMod)技术,是未来卫星通信系统中极具潜力的多元调制方案之一。QMod将数据块分成4块,其中两块是传输数据信号,另外两块则映射到极化状态部分。每个极化状态块均有一位比特,那么它们可以产生4个极化状态组合。这些状态组合可以用来确定传输数据块在四元数4个不同维度中的位置,从而获得两位额外的传输比特。相比于传统的PMod技术,QMod有着更高的频谱效率。为了进一步挖掘QMod的潜力,介绍了由可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的QMod系统,同时推导了该系统的平均误码率理论上界,并在瑞利信道下进行了BER性能仿真。仿真结果表明,RIS辅助的PMod或者QMod系统即便在较低的SNR情况下仍有良好的BER性能,并且随着RIS单元数的增多,其BER性能会逐步提升。     

电动汽车动态无线电能恒功率充电

电动汽车充电时,且电池电量低于80％时,为了保证充电效率一般采用恒功率充电.在动态无线电能传输系统中,电动汽车的不断移动会导致发射线圈和接受线圈的互感系数变化,致使电动汽车充电不稳定.为实现恒功率充电,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的动态无线电能传输系统(DWPT)恒功率输出的控制方法.通过对系统建立数学模型,对输出功率进行模型预测,建立最小化目标函数来获得期望输出功率所对应的最优占空比,使输出功率恒定.进行了模型预测控制的动态无线电能传输系统Simulink仿真,通过对比不同线圈互感系数下的输出功率,验证了该方法的可行性,并且通过搭建实物测得的数据也证实了该方法的可行性.     

自然锈蚀钢管混凝土轴压性能试验研究

文中对6个自然锈蚀的钢管混凝土进行抗压试验,分析锈蚀对试件力学性能的影响。基于三维扫描技术和分形理论分析,提出计算锈蚀钢管表面分形维数指标的方法,并分析得出分形维数与试件抗压承载力的关系。     

吸水树脂对页岩陶粒混凝土孔隙结构影响的研究

通过在页岩陶粒轻集料混凝土中掺入吸水树脂(Super Absorbent Polymer,简称SAP),标准养护28 d后,分析了硬化混凝土的孔隙率、孔径分布等指标.试验结果表明:SAP对页岩陶粒轻集料混凝土的力学强度有显著提高,抗压强度提高了33％;此外,研究还发现掺入SAP后轻集料混凝土孔隙率降低4％,未掺SAP的轻集料混凝土孔隙的渗流维数较小,骨架分形维数较大,轻集料混凝土的渗流分形维数(Ds)与孔隙率为负相关关系,骨架分形维数(Dk)与孔隙率为正相关关系.