Please wait a minute...
 首页  期刊介绍 期刊订阅 联系我们 横山亮次奖 百年刊庆
 
最新录用  |  预出版  |  当期目录  |  过刊浏览  |  阅读排行  |  下载排行  |  引用排行  |  横山亮次奖  |  百年刊庆

ISSN 1000-0054
CN 11-2223/N
创刊于 1915 年 (月刊)
  关于期刊
    » 期刊简介
    » 出版伦理
    » 获奖情况
    » 执行委员会
    » 编辑部
  作者中心
    » 在线投稿/查稿
    » 投稿指南
    » 英文摘要的写作要求
    » 稿件作图要求
    » 稿件模板
    » 文稿合同
    » 稿件登记表
    » 作者在线帮助
    » 系统使用常用问题
  审稿中心
    » 审稿要求
    » 专家在线审稿
  在线办公
    » 主编审稿
    » 编辑办公
  期刊介绍
  期刊订阅
  交流合作
  联系我们
  • 清华大学学报(自然科学版)
      2018年, 第58卷, 第11期 上一期    下一期
    选择: 合并摘要 显示图片
    机械工程
    微流体流式细胞仪的关键技术  收藏
    赵精晶, 尤政
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 953-960.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.036
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (11507KB)
    流式细胞仪是用于高通量细胞分析和分选的高端生命科学仪器,被广泛应用于科学研究和临床诊断。最新的一个发展方向是以微流体芯片为核心的高集成度、微体积、全封闭、零交叉污染的微流体流式细胞仪。该文针对微流体流式细胞仪的三维(3-D)样本聚焦、光斑整形和片上分选等3项关键技术开展了研究。3-D流体动力聚焦微流体芯片能够在每秒数米的高流速下将样本流聚焦在流道中心,聚焦后的样本流边长仅为10 μm量级。经设计的二元光学器件可将激光光斑整形为矩形准平顶光斑,比传统流式所使用的椭圆形Gauss光斑,矩形平顶光斑具有更均一的能量分布。采用电火花空化微气泡,利用空泡膨胀产生的射流实现高精度的单细胞片上分选。将整合了上述技术的微流体流式细胞仪应用于标准荧光微球的分析测试,综合性能达到或接近于现有的大型传统流式细胞仪。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    薄壁工件铣削过程中强迫振动响应分析  收藏
    张洁, 刘成颖
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 961-965.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.042
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (1427KB)
    由于薄壁工件刚度较低,在加工过程中极易出现较强的强迫振动,因此导致工件加工质量降低,并进一步限制了工艺参数的选择。为求解薄壁工件的强迫振动响应并对其加以抑制,该文针对圆角立铣刀,基于力学方法建立了铣削力模型,通过实验标定切削力系数;基于实验模态分析方法,对薄壁工件的动态特性进行分析,得到刀具-工件振动系统的传递函数和模态参数;基于直接时域求解方法得出了薄壁结构受切削力激励产生的强迫振动响应(forced vibration response,FVR),并以稳态响应最大振幅为判断依据描述工件的振动强度。最后通过仿真得出了刀尖半径对强迫振动响应具有抑制作用的结论。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    正交各向异性材料塑性极限与安定的下限分析  收藏
    秦方, 张乐乐, 陈敏, 陈耕
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 966-971.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.22.050
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (2492KB)
    正交各向异性材料的塑性极限及安定计算仍处于研究及应用的初级阶段。该文将Hill屈服准则引入到塑性分析的Melan定理之中,结合有限元离散技术和非线性大规模优化算法,将下限分析列式转换为圆锥二次优化问题,对转换后的数学问题进行数值求解。所建立的计算平台及流程可以较高效地求解多种正交各向异性材料组成的复杂三维结构的塑性极限及安定载荷域,且完成了多个算例的计算。计算结果对比验证了该方法的正确性,同时也展现了该方法的普适性和较高的计算效率。该研究扩展了塑性极限及安定理论的应用范围,为含各向异性复合材料的结构工程设计及安全校核提供了可行的计算分析方法。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    水利水电工程
    黄河流域降雨时空分布特征  收藏
    王远见, 傅旭东, 王光谦
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 972-978.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.043
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (2156KB)
    对于黄河流域降雨时空分布规律的探究,有助于从细部区分不同区域和时段的降雨变化对黄河干支流产流产沙的影响,对于黄河水循环的科学研究和治黄工程措施均有重要意义。利用黄河流域内分布的67座气象站点,使用多种时间序列分析方法,对过去59年(1959—2017年)的黄河流域降雨序列的时空分布特征进行探究。结果表明:黄河流域具有7种典型的降雨空间分布类型;其中,源区(Ⅲ区)全区域的年降雨量均有显著的增加趋势,是缓解黄河流域用水紧张的积极自然因素;多沙粗沙区(IV区)的年中大雨日数有显著的减少趋势,这可能是黄河下游近年来沙量锐减的原因之一。进一步的降雨序列频谱分析结果,一方面证实了2~4年的短周期是黄河流域多数站点降雨普遍最显著的周期,另一方面也部分佐证了分区的合理性。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    基于双轴图像的自密实混凝土工作性能分析  收藏
    丁仲聪, 安雪晖
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 979-985.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.043
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (3760KB)
    自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)的工作性能反映在其搅拌过程中,可以通过分析搅拌图像对工作性能的好坏进行初步的判断。该文利用双轴搅拌机搅拌了具备不同工作性能的8组SCC,并利用智能手机录制视频,采集了全部搅拌过程的图像信息。然后,从图像序列中选取感兴趣的图像和感兴趣的区域(region of interest,ROI),利用图像分析手段进行量化的比较。搅拌机指定叶片与转轴呈45°时的图像选为感兴趣的图像。ROI中的SCC轮廓线形状可以用作区分SCC的SF值的视觉特征。利用轮廓线上横坐标为300像素的点的纵坐标Y300,可以提炼轮廓线特征,并用于推算SCC的SF值。研究结果表明:Y300与SCC的SF值之间存在较好的相关关系,推算结果误差较小,可以用于开发基于双轴搅拌机的SCC工作性能实时检测系统。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    积水情况下颗粒材料碰撞恢复系数  收藏
    陈宇龙, 张科
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 986-991.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.041
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (1884KB)
    在研究滚石的运动规律过程中,滚石的碰撞恢复系数是重要的控制参数。该文研究了积水情况下滚石的碰撞恢复系数。采用球状的玻璃珠代替岩块,利用高速摄像系统对玻璃珠运动全过程进行摄像,获得了滚石碰撞前后的速度,进而得到碰撞恢复系数,探讨了不同降落高度和积水深度对碰撞恢复系数的影响规律。通过分析积水情况下玻璃珠与刚性底座碰撞和回弹过程中的受力,建立了积水情况下的滚石碰撞模型。结果表明:积水出现后,恢复系数随着积水深度的增大而减小,随着降落高度的升高而增大,积水的存在极大程度上降低了恢复系数。玻璃珠在与积水接触过程中,一部分能量将转化为积水的动能与液相桥的重力势能。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    物理与工程物理
    基于Gauss烟团模型的大气扩散数据同化方法  收藏
    黎岢, 梁漫春, 苏国锋
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 992-999.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.22.049
    摘要 ( 1 )   HTML    PDF (4135KB)
    发生核事故后,可以通过模型迅速预测泄漏的放射性物质的大气扩散情况,但释放源项、气象等参数的不确定性导致大气扩散模型计算的准确性受到影响。通常可以采用数据同化来改善模型预测结果。该文提出一种基于Gauss烟团模型的大气扩散数据同化方法,可以结合观测数据改善模型的预测结果。该方法在迭代搜索中对烟团参数进行线性变换以简化Gauss烟团模型,利用粒子群优化算法对泄漏速率、释放高度、风向、平均风速这4个模型参数进行校正。该方法适用于平坦地形和均匀稳定气象条件下的中尺度扩散。采用稳态条件下双生子实验进行验证,观测点位的模拟值与真实观测值的相关系数达到0.99。在非稳态条件下对源项估计结果进行了测试,结果略优于集合Kalman滤波方法,相关系数达到0.68。该同化方法计算速度快,能有效提升模型的预测,可用于大气扩散数据同化。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    利他情境对驾驶个体跟驰行为的影响  收藏
    邢邗, 张琳, 刘奕
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 1000-1005.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.21.020
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (2553KB)
    地震灾害情景下的个体跟驰行为会受到利他情境的影响。基于驾驶模拟器,设置利他情境和中性情境两组驾驶任务,在相同的道路驾驶场景中,采集被试个体的跟驰行为数据。选择Gipps模型用于表示个体跟驰行为,采用遗传算法对不同个体的Gipps跟驰模型参数进行标定。对比不同驾驶任务组的标定结果表明:利他情境与中性情境驾驶任务组的组间差异显著;个体执行利他情境驾驶任务时,相比中性情境驾驶任务,驾驶的最大减速度上升、预估前车最大减速度上升、安全距离下降、最大加速度上升;利他情境下个体有意识紧跟前车以达到尽快完成驾驶任务的目的,同时在行驶过程中表现出个体对驾驶安全性有更高的期望。该研究表明:在应急交通疏散过程中,给予个体一定程度的利他情境,可能有助于提高交通疏散整体的安全性能与疏散效率。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    基于安全系统相似机理模型的事故分析  收藏
    贾楠, 刘呈, 钱静
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 1006-1012.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.045
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (1269KB)
    为了降低相似事故的发生率,该文结合相似系统理论,提出基于系统相似机理模型的事故分析方法。首先,给出了相似安全系统分析的定义及内涵,并且从相似学角度抽象了安全系统整体显现内涵表达式,进而构建安全系统相似机理模型;其次,提出基于安全系统相似机理模型的事故分析一般程式;最后,以天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故和与之相似的昆山中荣金属制品有限公司“8·2”特别重大爆炸事故为案例,分析事故致因,并从事故预防、安全管理等角度进行事故反思。结果表明:该方法可有效运用于相似事故的分析研究,研究结果为相似事故的分析和预防提供了全新的思路和启示。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    汽车工程
    簧下调谐系统回收车辆轮胎的垂向振动能量  收藏
    白世鹏, 侯之超
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 1013-1020.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.042
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (1749KB)
    以考虑轮胎阻尼的四分之一车辆模型为基础,在簧下质量上引入调谐质量系统以回收车辆垂向振动能量。针对所构建的分析模型,推导了系统动力学方程。将路面不平度视为随机速度激励,应用动力吸振器设计的H2优化方法确定调谐质量系统的参数。为评价调谐质量系统的影响,在车辆动力学性能评价指标之外,基于阻尼耗散及其变化定义了总体耗散能、调谐系统能量回收潜力、车辆阻尼耗散能等指标。针对某车辆参数进行仿真计算,从车辆性能与能量变化等角度探讨了应用簧下调谐系统回收车辆振动能量的可行性,并进行了参数影响分析。结果表明:引入簧下调谐系统能够在改善车辆动力学性能的同时回收来自轮胎和悬架的振动耗散能量。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    热能工程
    均匀受热垂直上升管内的流动压降特性及界限质量流速  收藏
    唐国力, 顾君苹, 吴玉新, 李舟航, 吕俊复, 刘青
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 1021-1028.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.039
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (1502KB)
    界限质量流速G0是垂直管圈水冷壁直流锅炉的重要设计参数之一。当水冷壁管中的质量流速小于G0时,水冷壁呈现正流量响应特性。目前普遍认为G0的范围在1 000~1 200 kg/(m2·s)。在公开文献中,关于G0的影响因素的系统研究还相对较少。该文基于经验关联式和经典的流动压降计算方法,分析了超临界/亚临界压力条件下,均匀受热垂直上升管内水的流动压降随热流密度的变化情况,系统研究了热流密度、管长、管径等因素对G0的影响规律。计算结果表明:热流密度减小,G0增大;管长变短,G0增大;管内径增加,G0增加。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
    核能与新能源工程
    基于MELCOR程序的AP1000核电厂安全壳瞬态事故分析  收藏
    肖红, 曹志伟, 冯英杰, 杨志义, 朱建敏
    清华大学学报(自然科学版). 2018, 58 (11): 1029-1036.   DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.26.041
    摘要 ( 0 )   HTML    PDF (1880KB)
    以AP1000安全壳及其非能动安全壳冷却系统为研究对象,采用MELCOR 2.1程序和辅助建模程序SNAP进行了详细的三维建模,模拟了安全壳冷却过程中对流传热、蒸汽冷凝及液膜蒸发等传热传质过程,使用液膜跟踪模型模拟非动能安全系统(passive containment cooling system,PCS)的特性,分析了冷段双端剪切断裂事故下的安全壳热工水力瞬态过程,给出了事故后各阶段主要参数的计算结果。此外,还对液膜覆盖率和液膜覆盖时间的影响进行了研究。结果表明:MELCOR程序能很好地模拟非能动安全壳冷却系统的热工水力现象,本研究使用了与设计单位完全不同的软件体系,独立地验证了该堆型在大破口事故下的安全性,可为后续应用程序分析核电厂安全壳系统响应特性提供参考和借鉴。
    Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
  会员登录  
 
  编辑部公告 More  
» 第十六届“清华大学—横山亮次优秀论文奖”暨2019年度“清华之友—日立化成学术交流奖”颁奖仪式
  2020-01-17
» 热烈祝贺清华2018年度国家科学技术奖获奖创历史新高!
  2019-01-09
» 第十五届“清华大学-横山亮次优秀论文奖”暨2018年度“清华之友—日立化成学术交流奖”颁发
  2018-12-28
» 第十四届“清华大学-横山亮次优秀论文奖”暨2017年度“清华之友—日立化成学术交流奖”颁发
  2018-01-19
» 第十三届清华大学-横山亮次优秀论文奖暨2016年度清华之友—日立化成学术交流奖颁发
  2017-01-13
» 《清华大学学报(自然科学版)》获评“百种中国杰出学术期刊”和“中国精品科技期刊”
  2014-10-13
» 第十一届清华大学—横山亮次优秀论文奖颁奖
  2014-09-01
» 第十届清华大学—横山亮次优秀论文奖颁奖仪式举办
  2013-11-11



  友情链接 More  





版权所有 © 《清华大学学报(自然科学版)》编辑部
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn