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

2017 Vol.18 No.12 P.927-1010

<<< CONTENTS >>>

Articles

Seismic behaviour of an earthquake-resilient prefabricated beam-column cross joint

Ai-lin Zhang, Ying-xia Wu, Zi-qin Jiang, Xu-qiao Zhang, Chao Dou

DOI: 10.1631/jzus.A1700358 Downloaded: 2205 Clicked: 3959 Cited: 0 Commented: 0(p.927-941) <Full Text> <PPT> 1591

Chinese summary <28> 可恢複功能裝配式梁柱中(zhōng)柱節點抗震性能研究

目的：提出一(yī)種震後功能可快速恢複的裝配式中(zhōng)柱節點，并建立其設計理論；考察裝配式中(zhōng)柱節點的抗震性能及震後修複性能，并提出設計建議。
創新點：提出一(yī)種可快速恢複震後功能的裝配式中(zhōng)柱節點；2. 提出裝配式中(zhōng)柱節點設計理論，并通過數值手段對其合理性進行校核；3. 試驗研究考察基礎試件的抗震性能及震後修複性能。
方法：1. 通過理論分(fēn)析手段建立裝配式中(zhōng)柱節點設計理論；2. 利用數值模拟手段通過4組8個算例來驗證節點設計理論，并對節點抗震性能進行數值研究；3. 對基礎試件進行低周往複荷載試驗研究及修複試驗研究，進一(yī)步驗證設計理論的合理性，并考察節點的抗震性能及震後修複性能。
結論：1. 提出的設計理論可準确地預測裝配式中(zhōng)柱節點的屈服荷載；2. 設計合理的裝配式中(zhōng)柱節點具有良好的承載性能及滞回特性，可滿足結構震後功能修複要求；3. 翼緣連接蓋闆厚度和材性、中(zhōng)間螺栓間距和梁段間隙參數對節點抗震性能影響較大(dà)，需合理設置。

關鍵詞組：可恢複功能；翼緣蓋闆連接；狗骨削弱；設計理論；滞回性能

Finite deformation elasto-plastic consolidation analysis of soft clay by the weak form quadrature element method

Shuai Yuan, Hong-zhi Zhong

DOI: 10.1631/jzus.A1600671 Downloaded: 2490 Clicked: 5468 Cited: 0 Commented: 0(p.942-957) <Full Text> <PPT> 1817

Chinese summary <27> 軟粘土彈塑性大(dà)變形的求積元法分(fēn)析

目的：考慮幾何非線性及非達西滲流對軟粘土固結的影響，提出一(yī)種大(dà)變形固結問題的求積元求解列式，以提高數值方法的計算精度及計算效率。通過數值算例研究幾何非線性及非線性滲流定律對軟粘土固結的影響，爲工(gōng)程實際提供參考。
創新點：1. 提出一(yī)種大(dà)變形固結問題的高階數值求解方法；2. 在固結問題求解中(zhōng)同時考慮幾何非線性及非線性滲流定律。
方法：1. 基于初始構型，采用完全拉格朗日格式，建立大(dà)變形固結問題求解列式；2. 基于變形梯度乘法分(fēn)解，得到大(dà)變形條件下(xià)的土體(tǐ)本構模型；3. 基于指數關系的滲流定律，建立滲流連續性方程； 4. 通過數值算例驗證方法，研究幾何非線性及非達西滲流對軟粘土固結的影響。
結論：1. 所建立的求積元方法的收斂速度要遠遠快于有限元法，降低了問題計算規模；2. 在小(xiǎo)變形條件下(xià)，最終沉降随外(wài)荷載線性變化，而在大(dà)變形條件下(xià)，随着載荷的增大(dà)，沉降相對于小(xiǎo)變形條件有所降低；3. 當考慮非達西滲流定律時，軟粘土的固結速率随着非達西滲流參數的增加而降低。

關鍵詞組：弱形式求積元法；大(dà)變形彈塑性固結；軟粘土；變形梯度乘法分(fēn)解；非達西定律；比奧固結

Wall contact effects of particle-wall collision process in a two-phase particle fluid

Shi-ming Ji, Jiang-qin Ge, Da-peng Tan

DOI: 10.1631/jzus.A1700039 Downloaded: 7109 Clicked: 4969 Cited: 0 Commented: 0(p.958-973) <Full Text> <PPT> 1978

Chinese summary <30> 液固兩相流體(tǐ)中(zhōng)顆粒-壁面沖擊碰撞壁面效應研究

目的：顆粒-壁面沖擊碰撞是近似混沌運動的液固耦合問題。針對傳統建模方法難以描述顆粒-壁面碰撞運動過程所涉及的壁面效應問題，本文旨在提出一(yī)種液固耦合建模方法，以揭示流固耦合條件下(xià)的顆粒-壁面接觸規律，探讨碰撞過程中(zhōng)環境變量（流道結構和流體(tǐ)粘度）對碰撞壁面效應的作用機理；得到在約束及非約束空間流場中(zhōng)，流體(tǐ)粘度與顆粒-壁面碰撞行爲的内在聯系，爲流體(tǐ)光整加工(gōng)、輪機葉片及反應器内壁面磨損所涉及的流場調控提供技術支持。
創新點：1. 建立适用于液固兩相流的計算流體(tǐ)力學和離(lí)散單元法（CFD-DEM）耦合動力學模型；2. 通過捕捉顆粒-壁面碰撞點分(fēn)布，得到不同流道結構及流體(tǐ)粘度下(xià)的顆粒-壁面作用範圍；3. 建立無量綱化材料去(qù)除方程，探明非約束及約束空間流場内流體(tǐ)粘度對材料去(qù)除分(fēn)布的影響。
方法：1. 将顆粒視爲理想剛體(tǐ)，對流體(tǐ)運動及顆粒運動分(fēn)别進行建模，通過求解流體(tǐ)對顆粒的作用力以及網格單元内流體(tǐ)體(tǐ)積分(fēn)數實現兩者之間的交互耦合，進而得到流場内顆粒的運動規律；2. 采用軟球接觸模型描述顆粒-壁面碰撞過程，進而得到不同流道結構及流體(tǐ)粘度下(xià)的顆粒-壁面碰撞落點分(fēn)布；3. 計算顆粒-壁面沖擊速度及沖擊壓力，通過無量綱化材料去(qù)除方程，得到約束空間及非約束空間内不同流體(tǐ)粘度下(xià)的工(gōng)件表面材料去(qù)除分(fēn)布。
結論：1. 流道結構及流體(tǐ)粘度會極大(dà)影響顆粒-壁面碰撞落點分(fēn)布；在本文算例中(zhōng)，爲獲得均勻的工(gōng)件加工(gōng)效果，應采用較低粘度流體(tǐ)，并使抛光盤做周期性自轉運動。2. 随着流體(tǐ)粘度的升高，流體(tǐ)輸運顆粒的能力增強，在非約束空間内的顆粒對壁面的碰撞沖擊越劇烈，但在約束空間内的碰撞作用力減弱；在本文算例中(zhōng)，爲獲得更爲均勻的材料去(qù)除分(fēn)布，應采用較低粘度流體(tǐ)。3. 借助粒子圖像測速法得到了壁面處顆粒速度分(fēn)布，并與模拟結果進行對比，驗證了建模方法的有效性。

關鍵詞組：壁面接觸效應；CFD-DEM；顆粒-壁面沖擊；兩相顆粒流

A model of two cylindrical plane wall layers exposed to oscillating temperatures with different amplitudes and frequencies

Shalom Sadik

DOI: 10.1631/jzus.A1600641 Downloaded: 1958 Clicked: 4228 Cited: 0 Commented: 0(p.974-983) <Full Text> <PPT> 1423

Chinese summary <25> 不同振幅和頻(pín)率的振蕩溫度作用下(xià)的雙層圓柱殼模型

目的：擴大(dà)對外(wài)表面溫度波動約束下(xià)的圓柱殼内部溫度分(fēn)布的認識；建立模型并研究同時施加在内外(wài)表面的不同振幅和頻(pín)率的溫度波動約束對殼體(tǐ)内溫度分(fēn)布的影響。
創新點：1. 提出一(yī)個清晰的線性模型以獲得在外(wài)表面施加不同頻(pín)率和振幅的溫度約束時殼體(tǐ)的溫度分(fēn)布；2. 此模型适用于解決導熱能力介于理想導熱和絕熱之間的不同材料組成的任意層數圓柱殼體(tǐ)内的溫度分(fēn)布問題。
方法：1. 由熱擴散方程和内外(wài)表面的邊界條件來構建物(wù)理模型；2.使用複數和物(wù)理疊加以提高該模型的表現。
結論：1. 增加表面溫度約束的波動頻(pín)率會相應地減少溫度滲透深度；因此，對于高頻(pín)率工(gōng)作并需要絕熱的系統，可以節約材料厚度并絕熱。2. 并未發現同時反映熱流的進和出的溫度分(fēn)布線。3. 要構建這個物(wù)理模型，必須使用物(wù)理疊加。

關鍵詞組：振蕩溫度；溫度振幅；熱導率；熱擴散率

Experimental approach for identifying building surface materials based on hyperspectral remote sensing imagery

Cheng-ming Ye, Peng Cui, Saied Pirasteh, Jonathan Li, Yao Li

DOI: 10.1631/jzus.A1700149 Downloaded: 2054 Clicked: 3880 Cited: 0 Commented: 0(p.984-990) <Full Text> <PPT> 2163

Chinese summary <24> 基于高光譜遙感影像的建築物(wù)表面材質識别方法

目的：建築物(wù)的材質信息是災害評估和城市調查等領域的重要信息。本文旨在利用高光譜遙感影像提取地面建築物(wù)的表面材質信息（包括材質類型和主要組成成份），并對提取方法進行對比，給出應用建議。
創新點：對建築物(wù)材料進行光譜測試，并對其高光譜響應規律進行分(fēn)析，找出有診斷意義的光譜位置；基于實驗和驗證得出應用方法的适應性，以提高信息提取精度。
方法：1. 設計建築物(wù)材質信息提取流程（圖1），并對高光譜數據進行基礎處理；2. 對建築物(wù)材料進行光譜測試（波長範圍爲350~2500 nm，圖3），并完成各類建築物(wù)的診斷性光譜分(fēn)析；3. 利用光譜角度法（公式（1））和光譜信息散度法（公式（2））進行材質信息提取（圖5和6）；4. 綜合分(fēn)析兩種方法的應用過程與控制參數和準确率的關系。
結論：1. 兩種方法皆可提取建築物(wù)材質信息，但在應用過程中(zhōng)需要進行參數的适應性調整，這是提高準确率的關鍵；2. 在建築物(wù)材質信息提取方面，光譜角度法的提取準确率略高于光譜散度法。

關鍵詞組：建築物(wù)材料；高光譜遙感；光譜分(fēn)析；光譜識别

Review

Review: A review of advances in magnetorheological dampers: their design optimization and applications

Mahmudur Rahman, Zhi Chao Ong, Sabariah Julai, Md Meftahul Ferdaus, Raju Ahamed

DOI: 10.1631/jzus.A1600721 Downloaded: 7076 Clicked: 4721 Cited: 0 Commented: 0(p.991-1010) <Full Text> <PPT> 1781

Chinese summary <26> 磁流變阻尼器最新進展綜述：優化設計和應用

概要：本文對各種磁流變阻尼器的優化設計、制造和智能應用以及自供電和自感應技術的最新進展進行了綜述。本文讨論了磁流變阻尼器的基本設計和結構以及各種類型的配置，以了解它們在各種環境和目的下(xià)的多功能性。爲了應對不同的應用，本文介紹了設計的修改、優化和改進。節能是當前的終極需求，是對現代技術的挑戰。磁流變阻尼器需要改進，以确保較低的電流供應得到較高的效力。這項工(gōng)作将有助于在各種結構中(zhōng)使用磁流變阻尼器，使其以最小(xiǎo)的電流供應進行振動控制，并在優化中(zhōng)獲得最佳結果。

關鍵詞組：磁流變阻尼器；自供電；振動控制；節能；優化和提升