Current Issue: <JZUS-A>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering)

ISSNs 1673-565X (Print); 1862-1775 (Online); CN 33-1236/O4; started in 2000,Monthly.


JZUS-A is a peer-reviewed physical and engineering journal, indexed by SCI-E, Ei Compendex, INSPEC, CA, SA, JST, AJ, ZM, CABI, ZR, CSA, etc. It mainly covers research in Applied Physics, Mechanical and Civil Engineering, Environmental Science and Energy, Materials Science and Chemical Engineering, etc.

Impact factor: 0.408 (2011), 0.527 (2012), 0.608 (2013), 0.882 (2014), 0.941 (2015), 1.214 (2016), 1.215 (2017), 1.369 (2018).


Journal of Zhejiang University SCIENCE A

ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly

<<<                         CONTENTS                         >>>

Mechanics

Design and analysis of bidirectional deployable parabolic cylindrical antenna

Tian Yu, Fu-ling Guan, Lu Dai

DOI: 10.1631/jzus.A1300202 Downloaded: 2401 Clicked: 4217 Cited: 0 Commented: 0(p.83-96) <Full Text>

Chinese summary   <56>  筒体式双向可展柱状抛物面天线的结构设计与分析

研究目的:为了实现重量轻、驱动方式简单的可展天线,提出了基于复合材料的双向可展开、收拢的新型柱状抛物面天线。从几何分析、基频测试与理论计算等方面论证了该结构形式的可行性,为进一步的应用打下了基础。
创新要点:基于剑桥大学提出的Deployable Support Structure,将反射面分成两块实现横向折叠,进一步减小收拢状态下的体积;采用非接触式方法进行了基频测试,提出了增加结构展开后刚度的几种方法,结果表明增加侧板和采用large curved tape springs 作为边框的方式能够有效增加结构刚度。
研究方法:制作了天线缩比模型,验证了收拢与展开过程;采用非接触式摄影测量法进行了基频测试;采用有限元方法进行了基频分析、动力响应分析和静力分析;同时初步分析了电性能。
重要结论:本文实现了一种低重量、低成本的双向可展柱状抛物面天线结构形式,能够实现较小的收纳体积;文中提出的加固方案能够有效提高结构的基频。非接触式测量方法对于这类频率较低的柔性结构是可行的。

关键词组:可展结构;柱状抛物面天线;频率测试;结构分析;辐射模式

Node shift method for stiffness-based optimization of single-layer reticulated shells

Chang-yu Cui, Bao-shi Jiang, You-bao Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1300239 Downloaded: 1756 Clicked: 4017 Cited: 0 Commented: 0(p.97-107) <Full Text>

Chinese summary   <43>  基于刚度优化的单层网壳节点移动方法

研究目的:寻找单层网壳结构的最优节点分布,提高结构刚度,改善结构整体力学性能。
创新要点:解决了单层网壳结构节点最优分布问题,实现了三种单层网壳节点位置优化的方式:自由调整,只竖向调整和在指定曲面上的调整。三种方式都可以提高结构刚度,改善结构力学性能。
研究方法:根据结构应变能对节点坐标变化的敏感度,对节点坐标进行调整,修正已有的单层网壳结构,并创构自由曲面结构(图15)。
重要结论:本文的节点移动敏感度方法在优化单层网壳结构时,不仅可以提高结构极限承载力,而且可以降低结构对初始几何缺陷的敏感度程度。

关键词组:节点移动;应变能敏感度;单层网壳结构优化;静力稳定性;缺陷敏感度

A fast integration method for translating-pulsating source Green’s function in Bessho form

Chao-bang Yao, Wen-cai Dong

DOI: 10.1631/jzus.A1300209 Downloaded: 1716 Clicked: 3538 Cited: 4 Commented: 0(p.108-119) <Full Text>   <PPT>  509

Chinese summary   <36>  Bessho型三维移动脉动源格林函数快速计算方法研究

研究目的:实现Bessho型三维移动脉动源格林函数的快速数值计算
创新要点:1.提出了综合采用变量代换和“最速下降法”计算振荡项;2.推导了变量代换后,被积函数出现“伪奇异性”点的快速数值求解方法;3.建立了参数域内的局部自适应数值积分方法。
研究方法:1.采用“Gaussian quadrature rule”消除被积函数端点处的奇异性;2.结合变量代换和“最速下降法”的特点,采用分区方法处理振荡积分(见图6);3.采用参数域内局部自适应积分方法实现被积函数沿最速下降线积分的快速计算。
重要结论:1.采用“Gaussian quadrature rule”能有效消除积分端点的奇异性;2.采用提出方法计算格林函数及其偏导数的耗时为4×10−3 s–6×10−3 s,能满足工程应用的需要。

关键词组:三维移动脉动源格林函数;振荡特性;伪奇异性;最速下降积分方法;变量代换方法

Development of an electric control gas-tight sampler for seafloor hydrothermal fluids

Shi-jun Wu, Can-jun Yang, Hao-cai Huang, Ying Chen

DOI: 10.1631/jzus.A1300233 Downloaded: 1100 Clicked: 4085 Cited: 1 Commented: 0(p.120-129) <Full Text>

Chinese summary   <17>  用于海底热液取样的电控气密采样器研究及应用

研究目的:提出一种采样设备,可同时满足浅海和深海热液的取样要求。
创新要点:提出一种电控热液气密采样器,具有灵活的工作模式,便于潜水员和深潜器机械手操作,满足浅海和深海不同使用场合。
研究方法:在传统热液采样器的基础上集成了温度实时测量与显示系统,设计了适用于浅海和深海的温度显示和信号触发腔(见图5、6),可方便潜水员和深潜器机械手操作。使用结构紧凑的电控触发器来控制采样,而且具有多种控制模式,因而使采样器的使用更加灵活。
重要结论:采样器在浅海热液区进行了成功海试,验证了温度实时测量与显示系统能确保采样器获取高纯度的热液样品。

关键词组:深海热液;浅海热液;采样器;电控;气密

Target localization based on joint measurement of amplitude and frequency in a LOFAR field

Lin-wei Tao, Ying-min Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1300263 Downloaded: 1682 Clicked: 3375 Cited: 0 Commented: 0(p.130-137) <Full Text>

Chinese summary   <20>  低频分析和记录场合基于幅度和频率联合测量的目标定位方法

研究目的:针对低频分析和记录(LOFAR)使用场合,利用目标的幅度和频率信息来解算目标运动要素。
创新要点:利用目标幅度和频率信息,推出无误差的目标特征频率、绝对速度、最接近点距离、辐射幅度等四个参量理论公式,并得到解算目标运动要素的优化方法。
研究方法:1.用计算机进行无误差的理论验证仿真,并在有噪声的影响下,验证算法的正确性;2.在空气中,使用汽车模拟目标的运动,用麦克风采集汽车运动的多普勒信号(见图2),验证算法的工程有效性和正确性。
重要结论:1.使用三次等间隔采样的目标幅度和频率信息,即可无误差地解算出目标特征频率、绝对速度、最接近点距离、辐射幅度等四个参量;2.使用优化后的算法,经实际空气实验验证,使用单个LOFAR传感器即可解算出目标的四个参量,且四个参量的估计相对误差小于10%。

关键词组:低频分析和记录(LOFAR);最接近点;多普勒频移;传播损失

Civil Engineering

Predicting unstable toughness of concrete based on initial toughness criterion

Long-bang Qing, Wen-ling Tian, Juan Wang

DOI: 10.1631/jzus.A1300261 Downloaded: 1596 Clicked: 3256 Cited: 1 Commented: 0(p.138-148) <Full Text>

Chinese summary   <26>  基于起裂韧度准则的混凝土失稳韧度预测研究

研究目的:研究混凝土失稳韧度的理论预测方法。
创新要点:1.提出混凝土失稳韧度的理论预测方法;2.利用楔入劈拉试件计算不同级配混凝土的失稳韧度;3.研究失稳韧度受拉伸软化曲线的影响。
研究方法:1.基于起裂韧度扩展准则,采用理论分析手段研究混凝土的失稳韧度计算方法;2.利用楔入劈拉试件(见图3)计算不同级配混凝土的失稳韧度。
重要结论:1.基于起裂韧度准则可合理地预测峰值荷载状态及失稳韧度;2.混凝土失稳韧度受断裂能的影响较小;3.拉伸软化曲线对混凝土失稳韧度的影响较小。

关键词组:混凝土;起裂韧度;失稳韧度;楔入劈拉实验

Materials Science

Microstructure and hardness of Cu-12% Fe composite at different drawing strains

Xiao-pei Lu, Da-wei Yao, Yi Chen, Li-tian Wang, An-ping Dong, Liang Meng, Jia-bin Liu

DOI: 10.1631/jzus.A1300164 Downloaded: 2053 Clicked: 3922 Cited: 3 Commented: 0(p.149-156) <Full Text>

Chinese summary   <19>  Cu-12% Fe合金在不同变形量下的组织和硬度特性

研究目的:阐明铜铁合金在拉拔变形过程中,微观组织和硬度的变化规律。
创新要点:1.考察铜铁合金变形过程中,铜基体和铁枝晶组织的变化特点;2.研究铁纤维的尺寸及Cu/Fe相界面密度与合金变形量的关系;3.探讨了铁纤维与硬度关系符合Hall-Petch关系的匹配程度。
研究方法:1.通过固溶时效处理使得铁枝晶均匀地分布在铜基体中;2.通过冷拉拔手段使得铜合金从棒状逐步变形成线材;3.使用扫描电镜观察微观组织,并使用维氏硬度仪测试样品硬度。
重要结论:1.铁枝晶在合金变形过程中逐渐变成铁纤维。随着冷变形进行,线材纵截面的铜纤维形成(110)择优取向,铁纤维形成(100)择优取向;在横截面上的铜纤维形成(111)择优取向,铁纤维形成(110)择优取向;2.铁纤维的厚度、宽度和间距随变形量的增加呈指数降低,Cu/Fe相界面密度随铁纤维宽厚比的增加而呈指数增加。在变形量小于6.0时,铁相的应变随变形量线性增加,当变形量大于6.0时,铁相的应变偏离这种关系;3.铁纤维的间距和合金硬度存在Hall-Petch关系。当变形量小于3.0时,纤维组织细化对硬度带来的影响较为明显。

关键词组:Cu-12% Fe合金;拉拔;纤维组织;硬度

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