分类： 其他 提交时间： 2024-06-12
摘要： 探索Carlson 模型、PET/CT 模型、Hoffman 3D 脑模型223Ra SPECT/CT成像参数条件。在研究中，对Carlson 模型、PET/CT 模型、Hoffman 3D 脑模型进行 GE NM/CT 670 ES 质量控制测试，并获取三种模型的质量控制标准图像，然后对这三种模型进行223Ra SPECT/CT成像检查，将获得的图像与质量控制标准图像进行对比。研究结果显示223Ra SPECT/CT 可以进行断层显像。Carlson模型223Ra SPECT/CT图像线性尚可、均匀性一般、热区分辨率（22.3mm）、冷区分辨率（22.3mm）；PET/CT模型223Ra SPECT/CT图像尚可，横断面、冠状面、矢状面图像融合匹配度及衰减校正离散度等指标距99mTc SPECT/CT质控图像有一定的差距；Hoffman脑模型223Ra SPECT/CT图像显示脑内沟回、基底节核团显示欠清晰，需要继续提高图像质量。实验结果表明223Ra SPECT/CT 显像尚可，证明223Ra SPECT/CT可以在临床对患者进行显像，但是为了得到质量更好的图像，具体的显像参数条件还需要进一步探索。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为确定橡胶混凝土的软化本构模型,对2种缝高比和5种橡胶掺量的混凝土试件进行楔入劈拉试验研究和理论分析。依据试验结果,采用规范公式及能量守恒定律计算混凝土试件的断裂韧度和断裂能,并求解出PETERSSON、欧洲混凝土规范、XU和REINHARDT3种软化曲线的相关参数。根据3种软化本构关系得到黏聚韧度理论值,并与黏聚韧度试验计算值进行了对比分析。研究结果表明:掺入适量的橡胶集料可提高混凝土的断裂失稳韧度和断裂能; 3种典型的混凝土软化模型均不能很好地描述橡胶混凝土的黏聚韧度; 对XU和REINHARDT软化关系式进行修正后,得到了橡胶混凝土的软化本构模型,可用于研究橡胶混凝土材料的抗裂特性。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 水凝胶在生物医学、脑机接口、传感器、制动器等高科技领域具有广泛的应用前景。然而,水凝胶在面对不同应用环境时仍存在力学性能上的挑战,包括易发生拉伸断裂、塑性变形以及疲劳破坏等问题,这严重限制了其应用范围。为了增强水凝胶的力学性能以适应不同的工作条件,本研究对当前不同组分水凝胶所具备的力学性能以及多种力学强化水凝胶的典型应用进行了综述。首先,对水凝胶的成分构成进行了介绍,包括天然聚合物水凝胶和合成聚合物水凝胶等。进而,通过系统总结不同水凝胶的力学特性和强化方式,深入剖析了抗拉强度、黏接强度和疲劳阈值等力学性能的优化途径。最后,指明了具有优秀力学性能水凝胶相应的应用场景,并对未来的发展方向进行了展望。本综述提供了水凝胶力学性能提升的多元化视角和解决方案,为设计特定需求的新型水凝胶材料提供了科学指导。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为了对比微波加热和传统加热对花岗岩力学特性的影响,采用微波加热和传统加热两种方式对花岗岩进行了不同温度加热处理(分别是300、500、600、800 ℃),对加热后的试样分别进行密度、纵波波速测量和单轴压缩试验,分析了两种加热方式下密度、波速、应力应变曲线、单轴抗压强度和弹性模量随温度变化规律,讨论加热方式对花岗岩性能的影响。结果表明:两种加热方式下,花岗岩的密度、波速、单轴抗压强度和弹性模量均随加热温度升高而降低,并且在500～600 ℃范围内降低速率最大。在相同加热温度下,微波加热会使花岗岩的密度、波速、单轴抗压强度和弹性模量下降得更多。两种加热方式诱导的差异性随加热温度升高而增加。相比于传统加热,微波加热时间更短,一般仅为传统加热时间的1/7,微波加热在降低花岗岩性能方面效率更高。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 可靠性灵敏度能够反映基本变量分布参数对可靠度的影响程度,为可靠性分析与优化设计提供指导。提出了一种基于多维平行六面体模型的非概率可靠性灵敏度分析方法。首先,给出基本变量域完全位于安全域时采用非概率可靠性指标,而基本变量域与安全域有交集时采用非概率失效度作为可靠性度量的原因。其次,推导结构线性系统的可靠性灵敏度解析式,并进一步探讨所提方法对结构非线性系统的适应性问题。最后,通过3个工程算例验证文中方法有效可行。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为研究钢管超高性能混凝土短柱的偏压性能,以荷载偏心率和钢管径厚比为变化参数,设计了12个圆钢管UHPC短柱试件并对其进行偏心受压加载试验,分析了该类构件的破坏模式、荷载-挠度曲线、钢管应变和变形系数等,考察了主要因素对短柱偏压性能的影响规律。结果表明:试件的破坏特征为钢管屈服和核心混凝土压坏; 荷载-挠度曲线有较明显的峰值点,偏心率越大和径厚比越小,曲线的下降段越平缓; 达到60%峰值荷载时,钢管开始产生明显的约束作用,达到90%峰值荷载时,截面变形不再符合平截面假定; 偏心率增大使试件的承载力和刚度下降,而径厚比减小可降低这种不利影响。在试验基础上,结合数值模拟对短柱的N-M曲线进行分析,建立了临界偏心率和套箍系数的关系表达式,并基于此提出短柱偏压承载力实用计算方法,理论与试验结果吻合较好。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为了揭示工业钢渣细骨料制备的钢渣混凝土的冻融破坏机理,采用快速冻融法进行试验,测试了冻融循环后不同钢渣细骨料替代率混凝土的质量损失率、强度损失率、相对动弹性模量,并分析冻融损伤规律; 使用扫描电镜方法观察钢渣混凝土水化产物及钢渣-砂浆界面过渡区,进行冻融损伤微观机理的分析。结果表明:钢渣细骨料因冻融作用而发生明显破坏; 钢渣细骨料与水泥凝胶的界面过渡区优于普通骨料; 钢渣替代率为60%时混凝土的质量、强度损失最小,分别只减少了4.06%、44.2%; 钢渣替代率为100%时混凝土的质量、强度损失率最高,分别为6.05%、58%; 冻融循环次数大于50时,钢渣掺量为60%的混凝土相对动弹性模量高于其余掺量组; 采用钢渣取代细骨料为提高混凝土在冻融循环作用下的工作性能时建议取代率为60%。通过对钢渣混凝土的损伤演变分析,建立了钢渣混凝土的冻融损伤演变模型。
分类： 化学 >> 核化学 提交时间： 2024-06-12
摘要： 背景 Ir-192近距治疗源是一种高剂量率γ射线放射源，其具有中心剂量率高且边缘剂量迅速下降的特性。在临床治疗过程中，这种剂量分布特性使得Ir-192放射源能够有效地保护肿瘤周围的正常组织和器官。目的 参考美国医学物理师协会（AAPM）在TG43-U1中推荐的Ir-192源的剂量学参数，基于蒙特卡罗模拟软件，建立国产高剂量率近距离治疗Ir-192放射源的精细结构模型，进行模拟计算。方法 使用蒙特卡罗软件建立国产高剂量率近距离治疗Ir-192放射源的精细结构模型，模拟计算剂量学参数，其中包括：剂量率常数Λ、单位活度空气比释动能强度、径向剂量函数以及各向异性函数。结果 模拟计算得到的剂量率常数为1.105 cGy·h-1·U-1，与文献报告的差异在1.2%以内；单位活度空气比释动能率为9.788×10-8 UBq-1，与文献报道结果的差异为0.23%。在放射源中垂线0.5至20厘米范围内得到了径向剂量函数，并拟合得到经验公式。结论 基于蒙特卡罗软件建立的国产Ir-192放射源模型，在剂量学参数上与文献报告的数据具有较好一致性，表明该模型可以用于国产Ir-192源的临床实践应用，具有一定的指导意义。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 天然不含节竹管在工程中应用较广,研究此类天然薄壁管结构的抗冲击能力具有重要的意义。利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB),研究天然竹管的抗冲击性能并进行有限元分析。在ABAQUS中应用三维Hashin和Puck单向纤维复合材料失效准则,结合应变率效应对强度的修正建立竹管本构模型,对冲击载荷下的天然不含节竹管进行模拟,得到的动态应力-应变曲线和破坏模式与SHPB实验接近,验证有限元模型的准确性。结果表明:实验与模拟的极限抗压强度误差最小为2.19%、最大为8.68%; 在不同的冲击压缩载荷下,竹管出现端面压溃、沿轴向劈裂等破坏形式; 竹管外壁节点处的位移、速度和加速度响应均随冲击载荷的增加而增加; 随冲击载荷升高,入射能、反射能、吸收能和比吸能随时间均呈上升趋势,透射能随时间变化不大; 不含节竹管的峰值载荷远低于薄壁圆管 GFRP(glass fiber reinforcement plastic),但比吸能较为接近,说明不含节竹管并不适用于需承受大冲击能量的高速冲击防护领域。初步结果可为竹管用于工程结构防护给予理论参考。
分类： 航空、航天科学技术 >> 航空、航天科学技术基础学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 研究了一种改进的在贝叶斯框架下将椭圆轨迹法与概率成像法进行概率集成的重构算法,通过研究Lamb波在复合材料层合板上的传播特性,对重构算法进行改进,解决了原有算法对于传感器网络边缘的分层损伤定位不准确的问题。本研究还以曲面复合材料层合板为例,进行了几种不同分层损伤工况下的有限元分析,提出了权重系数β,为该方法应用在曲面复合材料层合板上提供了可靠的解决方法。结果表明,改进的重构算法可以实现对传感器网络边缘分层损伤和曲面复合材料板分层损伤的精准定位,定位的绝对误差小于1 cm。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 构建了压剪作用下单一闭合裂纹尖端应力场方程,应用最大周向应力准则分析了翼裂纹开裂角,侧压系数k对应力场和翼裂纹起裂扩展的影响,单轴压缩下裂纹倾角α对翼裂纹起裂应力的影响。通过单轴压缩试验及三轴文献数据对比验证了理论解的正确性。研究表明:开裂临界相对尺寸λ→0或裂纹倾角α→45°,T应力对翼裂纹开裂角的影响作用可以忽略; 周向拉应力随侧压系数k的升高而降低,翼裂纹起裂所需轴向应力增大; 围压对翼裂纹的扩展存在抑制作用,且裂纹面有效剪应力大于0时抑制作用更强; 试验观察到预制裂纹尖端出现翼裂纹和少量的反翼裂纹和共面剪切裂纹,翼裂纹的开裂角在预测值附近上下波动; 单轴压缩,翼裂纹起裂应力随裂纹倾角的增大而增大; 三轴压缩,翼裂纹起裂应力随侧压系数的增大而增大,与模型预测的变化关系具有一致性。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 准确地分析和预测浅壳结构在热冲击下的动态稳定性和结构完整性,对于工程中普遍使用的壳结构的设计和优化具有重要意义。利用非线性浅壳理论,并使用Ritz法和Newmark直接积分法研究了内表面受热冲击作用的四边简支各向同性浅壳的动态突跳(snap-through)行为。分析结果表明:浅壳在足够强的热冲击下会发生动态突跳,而在突跳前后都会发生较剧烈的热振动; Budiansky-Hutchinson准则可用于判定发生动态突跳的临界热冲击条件。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为了研究再生粗骨料取代率和偏心距对圆钢管再生镍铁渣混凝土柱力学性能的影响,设计了13个试件进行轴心和偏心受压试验,分析试件的荷载-跨中挠度曲线、侧向挠度曲线、刚度退化和耗能。在普通钢管混凝土的研究结果基础上,回归拟合适用于钢管再生混凝土的压弯承载力预测公式。结果表明:偏压试件的挠度沿柱高呈对称分布,形状符合正弦半波曲线; 加载过程中截面中性轴的位置向受压区偏移,表明受压区面积逐渐缩小,受压区高度减小; 当取代率超过30%后,随着再生粗骨料取代率的增加,试件的极限承载力降低,刚度逐渐退化,试件破坏时的耗能系数表现为降低的趋势; 随着偏心距的增大,试件的极限承载力降低,侧向挠度曲线的包络面积逐渐增大,刚度逐渐退化; 根据拟合的压弯承载力计算公式得到的计算值与试验结果吻合较好。
分类： 力学 >> 固体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载荷下裂纹间距、次裂纹尺寸以及走向对环向主裂纹前缘J积分的影响。结果表明:轴向排列的环向次裂纹是相对最安全的,可大幅消减钻杆主裂纹前缘的J积分; 环向排列的环向次裂纹相对最危险,可大幅增大钻杆主裂纹前缘的J积分; 轴向次裂纹可增大钻杆主裂纹前缘或部分前缘的J积分,但增幅相对环向排列的环向次裂纹来说要微弱得多。次裂纹对主裂纹前缘J积分的影响强度随两裂纹间距的增大或次裂纹尺寸的减小而减小。因此在对含表面双裂纹的钻杆进行分析时,在次裂纹尺寸较大且距离较近的情况下应考虑次裂纹的影响; 在次裂纹尺寸较小或距离较远时则可忽略次裂纹,将模型简化为单裂纹钻杆模型进行分析。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为研究三元乙丙(ethylene propylene diene monomer,EPDM)力学行为的拉伸速率依赖性,分别开展了拉伸速率为3、30、300、500 mm/min下EPDM的单轴拉伸实验,分析了EPDM非线性力学行为规律及其拉伸速率特性。基于分数阶Kelvin-Vogit模型、ZWT模型和OGDEN模型,对应变160%时不同拉伸速率的实验曲线进行了拟合,对比研究了模型的表征能力。结果表明,EPDM全程加载曲线呈典型“S”型,具有显著的非线性迟滞特性,且拉伸速率越大迟滞环面积越大,阻尼损耗能力越强; 在应变大于68%阶段,EPDM力学行为的拉伸速率特性显著,并呈现硬化现象。分数阶Kelvin-Vogit模型和OGDEN模型适用于EPDM在低拉伸速率下、应变低于68%阶段黏弹性材料的力学行为的表征; ZWT模型适用于EPDM在高拉伸速率下应变高于100%阶段黏弹性材料的力学行为的表征,且ZWT模型在低拉伸速率下也具有较好的拟合效果。研究结果可为EPDM制品的性能评估及优化提供有益参考。
分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 钠冷快堆中非能动停堆的控制棒下落规律和下落时间是控制棒设计的重要参数,是典型的水动力学问题。为解释钠冷快堆控制棒组件在落棒试验中的摆动和撞击现象,采用仿真软件动网格方法模拟研究了控制棒的下落过程,分析了影响控制棒下落规律的影响因素,提出了缓冲控制棒下落速度的方法,试验件落棒时间试验结果与数值模拟结果之间的误差为2.44%。主要结论:模拟发现控制下落过程出现晃动与偏心现象,降低控制棒重心可减缓晃动幅度; 控制棒初始偏心及下落偏心对总体下落时间影响较小; 缓冲杯底部小孔不影响缓冲效果,缓冲杯表面采用锯齿形沟槽结构可有效提高缓冲效果,锯齿形沟槽缓冲效果比矩形槽提高了47.2%。
分类： 核科学技术 >> 粒子加速器 提交时间： 2024-06-10
摘要： 上海光源二期线站工程要求对加速器进行性能提升，其中束测系统主要包括建设束团纯化与纯度测量系统，升级横向反馈系统，新建X射线诊断线和改造原诊断线。在增强器上开发了基于脉冲信号调制的束团纯化系统，在储存环开发了基于时间相关单光子计数器的纯度测量系统，配合三次谐波腔使用上海光源首次实现了好于10^-4的高纯度22mA以上大束团运行。横向反馈系统升级了3电极反馈电极和新的逐束团电子学，实现了大动态范围横向反馈。在6单元成功建设新X射线诊断线实现了束斑尺寸测量，完成了原1单元诊断线的延长段建设。束测系统圆满完成了工程既定目标，助力光源线站工程顺利通过了国家验收。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一种迭代算法对之求解,计算摆轮和凸台相互碰撞所产生的滑动阻力。数值仿真结果表明,合理设置轮-阜机构的几何参数,可以减少接触面相互滑动中的能量损耗,从而大幅提高法向载荷和等效切向阻力之间的比值。在理论分析的基础上,制造了相应的实物模型进行实验验证,结果显示该机构可以实现平稳的滑动,且切向驱动力可低于法向载荷的百分之一,从而验证了该机构的可行性。
分类： 力学 >> 力学其他学科 提交时间： 2024-06-17 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 研究横向磁场中矩形薄板在外激励作用下的超谐波共振和1:3内共振的联合共振问题。针对一边固定三边简支的矩形薄板,利用Galerkin积分法得到两自由度非线性振动微分方程组。采用多尺度法求解,得到前两阶模态的幅频响应方程组。通过算例,得到系统发生超谐-内联合共振时前两阶响应幅值与各参数关系的曲线图,讨论了外激励幅值、磁场强度等参数对系统振动的影响。结果表明,考虑内共振时高阶模态被间接激发,系统存在着能量的交换,调节磁场强度可控制系统的共振。
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