Journal of Zhejiang University

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

2014 Vol.15 No.2 P.83-156

<<< CONTENTS >>>

Mechanics

Design and analysis of bidirectional deployable parabolic cylindrical antenna

Tian Yu, Fu-ling Guan, Lu Dai

DOI: 10.1631/jzus.A1300202 Downloaded: 3994 Clicked: 7244 Cited: 0 Commented: 0(p.83-96) <Full Text>

Chinese summary <72> 筒體(tǐ)式雙向可展柱狀抛物(wù)面天線的結構設計與分(fēn)析

研究目的：爲了實現重量輕、驅動方式簡單的可展天線，提出了基于複合材料的雙向可展開(kāi)、收攏的新型柱狀抛物(wù)面天線。從幾何分(fēn)析、基頻(pín)測試與理論計算等方面論證了該結構形式的可行性，爲進一(yī)步的應用打下(xià)了基礎。
創新要點：基于劍橋大(dà)學提出的Deployable Support Structure，将反射面分(fēn)成兩塊實現橫向折疊，進一(yī)步減小(xiǎo)收攏狀态下(xià)的體(tǐ)積；采用非接觸式方法進行了基頻(pín)測試，提出了增加結構展開(kāi)後剛度的幾種方法，結果表明增加側闆和采用large curved tape springs 作爲邊框的方式能夠有效增加結構剛度。
研究方法：制作了天線縮比模型，驗證了收攏與展開(kāi)過程；采用非接觸式攝影測量法進行了基頻(pín)測試；采用有限元方法進行了基頻(pín)分(fēn)析、動力響應分(fēn)析和靜力分(fēn)析；同時初步分(fēn)析了電性能。
重要結論：本文實現了一(yī)種低重量、低成本的雙向可展柱狀抛物(wù)面天線結構形式，能夠實現較小(xiǎo)的收納體(tǐ)積；文中(zhōng)提出的加固方案能夠有效提高結構的基頻(pín)。非接觸式測量方法對于這類頻(pín)率較低的柔性結構是可行的。

關鍵詞組：可展結構；柱狀抛物(wù)面天線；頻(pín)率測試；結構分(fēn)析；輻射模式

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: 3188 Clicked: 6557 Cited: 0 Commented: 0(p.97-107) <Full Text>

Chinese summary <59> 基于剛度優化的單層網殼節點移動方法

研究目的：尋找單層網殼結構的最優節點分(fēn)布，提高結構剛度，改善結構整體(tǐ)力學性能。
創新要點：解決了單層網殼結構節點最優分(fēn)布問題，實現了三種單層網殼節點位置優化的方式：自由調整，隻豎向調整和在指定曲面上的調整。三種方式都可以提高結構剛度，改善結構力學性能。
研究方法：根據結構應變能對節點坐标變化的敏感度，對節點坐标進行調整，修正已有的單層網殼結構，并創構自由曲面結構（圖15）。
重要結論：本文的節點移動敏感度方法在優化單層網殼結構時，不僅可以提高結構極限承載力，而且可以降低結構對初始幾何缺陷的敏感度程度。

關鍵詞組：節點移動；應變能敏感度；單層網殼結構優化；靜力穩定性；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: 3107 Clicked: 5795 Cited: 4 Commented: 0(p.108-119) <Full Text> <PPT> 1800

Chinese summary <52> Bessho型三維移動脈動源格林函數快速計算方法研究

研究目的：實現Bessho型三維移動脈動源格林函數的快速數值計算
創新要點：1.提出了綜合采用變量代換和“最速下(xià)降法”計算振蕩項；2.推導了變量代換後，被積函數出現“僞奇異性”點的快速數值求解方法；3.建立了參數域内的局部自适應數值積分(fēn)方法。
研究方法：1.采用“Gaussian quadrature rule”消除被積函數端點處的奇異性；2.結合變量代換和“最速下(xià)降法”的特點，采用分(fēn)區方法處理振蕩積分(fēn)（見圖6）；3.采用參數域内局部自适應積分(fēn)方法實現被積函數沿最速下(xià)降線積分(fēn)的快速計算。
重要結論：1.采用“Gaussian quadrature rule”能有效消除積分(fēn)端點的奇異性；2.采用提出方法計算格林函數及其偏導數的耗時爲4×10−3 s–6×10−3 s，能滿足工(gōng)程應用的需要。

關鍵詞組：三維移動脈動源格林函數；振蕩特性；僞奇異性；最速下(xià)降積分(fēn)方法；變量代換方法

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: 2544 Clicked: 8169 Cited: 1 Commented: 0(p.120-129) <Full Text>

Chinese summary <33> 用于海底熱液取樣的電控氣密采樣器研究及應用

研究目的：提出一(yī)種采樣設備，可同時滿足淺海和深海熱液的取樣要求。
創新要點：提出一(yī)種電控熱液氣密采樣器，具有靈活的工(gōng)作模式，便于潛水員(yuán)和深潛器機械手操作，滿足淺海和深海不同使用場合。
研究方法：在傳統熱液采樣器的基礎上集成了溫度實時測量與顯示系統，設計了适用于淺海和深海的溫度顯示和信号觸發腔（見圖5、6），可方便潛水員(yuán)和深潛器機械手操作。使用結構緊湊的電控觸發器來控制采樣，而且具有多種控制模式，因而使采樣器的使用更加靈活。
重要結論：采樣器在淺海熱液區進行了成功海試，驗證了溫度實時測量與顯示系統能确保采樣器獲取高純度的熱液樣品。

關鍵詞組：深海熱液；淺海熱液；采樣器；電控；氣密

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: 2969 Clicked: 5720 Cited: 0 Commented: 0(p.130-137) <Full Text>

Chinese summary <36> 低頻(pín)分(fēn)析和記錄場合基于幅度和頻(pín)率聯合測量的目标定位方法

研究目的：針對低頻(pín)分(fēn)析和記錄（LOFAR）使用場合，利用目标的幅度和頻(pín)率信息來解算目标運動要素。
創新要點：利用目标幅度和頻(pín)率信息，推出無誤差的目标特征頻(pín)率、絕對速度、最接近點距離(lí)、輻射幅度等四個參量理論公式，并得到解算目标運動要素的優化方法。
研究方法：1.用計算機進行無誤差的理論驗證仿真，并在有噪聲的影響下(xià)，驗證算法的正确性；2.在空氣中(zhōng)，使用汽車(chē)模拟目标的運動，用麥克風采集汽車(chē)運動的多普勒信号（見圖2），驗證算法的工(gōng)程有效性和正确性。
重要結論：1.使用三次等間隔采樣的目标幅度和頻(pín)率信息，即可無誤差地解算出目标特征頻(pín)率、絕對速度、最接近點距離(lí)、輻射幅度等四個參量；2.使用優化後的算法，經實際空氣實驗驗證，使用單個LOFAR傳感器即可解算出目标的四個參量，且四個參量的估計相對誤差小(xiǎo)于10%。

關鍵詞組：低頻(pín)分(fēn)析和記錄（LOFAR）；最接近點；多普勒頻(pín)移；傳播損失

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: 2962 Clicked: 5506 Cited: 1 Commented: 0(p.138-148) <Full Text>

Chinese summary <42> 基于起裂韌度準則的混凝土失穩韌度預測研究

研究目的：研究混凝土失穩韌度的理論預測方法。
創新要點：1.提出混凝土失穩韌度的理論預測方法；2.利用楔入劈拉試件計算不同級配混凝土的失穩韌度；3.研究失穩韌度受拉伸軟化曲線的影響。
研究方法：1.基于起裂韌度擴展準則，采用理論分(fēn)析手段研究混凝土的失穩韌度計算方法；2.利用楔入劈拉試件（見圖3）計算不同級配混凝土的失穩韌度。
重要結論：1.基于起裂韌度準則可合理地預測峰值荷載狀态及失穩韌度；2.混凝土失穩韌度受斷裂能的影響較小(xiǎo)；3.拉伸軟化曲線對混凝土失穩韌度的影響較小(xiǎo)。

關鍵詞組：混凝土；起裂韌度；失穩韌度；楔入劈拉實驗

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: 3553 Clicked: 6266 Cited: 3 Commented: 0(p.149-156) <Full Text>

Chinese summary <35> Cu-12% Fe合金在不同變形量下(xià)的組織和硬度特性

研究目的：闡明銅鐵合金在拉拔變形過程中(zhōng)，微觀組織和硬度的變化規律。
創新要點：1.考察銅鐵合金變形過程中(zhōng)，銅基體(tǐ)和鐵枝晶組織的變化特點；2.研究鐵纖維的尺寸及Cu/Fe相界面密度與合金變形量的關系；3.探讨了鐵纖維與硬度關系符合Hall-Petch關系的匹配程度。
研究方法：1.通過固溶時效處理使得鐵枝晶均勻地分(fēn)布在銅基體(tǐ)中(zhōng)；2.通過冷拉拔手段使得銅合金從棒狀逐步變形成線材；3.使用掃描電鏡觀察微觀組織，并使用維氏硬度儀測試樣品硬度。
重要結論：1.鐵枝晶在合金變形過程中(zhōng)逐漸變成鐵纖維。随着冷變形進行，線材縱截面的銅纖維形成（110）擇優取向，鐵纖維形成（100）擇優取向；在橫截面上的銅纖維形成（111）擇優取向，鐵纖維形成（110）擇優取向；2.鐵纖維的厚度、寬度和間距随變形量的增加呈指數降低，Cu/Fe相界面密度随鐵纖維寬厚比的增加而呈指數增加。在變形量小(xiǎo)于6.0時，鐵相的應變随變形量線性增加，當變形量大(dà)于6.0時，鐵相的應變偏離(lí)這種關系；3.鐵纖維的間距和合金硬度存在Hall-Petch關系。當變形量小(xiǎo)于3.0時，纖維組織細化對硬度帶來的影響較爲明顯。

關鍵詞組：Cu-12% Fe合金；拉拔；纖維組織；硬度