送电线路掏挖基础抗拔力理论计算公式修正

依据《土体抗拔性能的试验研究及其理论分析》中模型试验结果及相应的计算条件，对土体抗拔力理论计算公式进行了重新推导，发现原文中的总剪阻力计算表达式存在一定的笔误，并采用Matlab6．5计算程序对所推导公式作了验证。结论与推导结果相一致，从而得到更正的土体极限抗拔力理论计算公式，满足电算的要求。这一公式目前已应用于新基础规范中。但新规范中通用公式与查表公式计算得到的剪阻力相差较大，对规范中A1、A2的查找表还需做进一步的验证工作。     

输电塔原状土基础剪切法抗拔计算中系数A1和A2的取值

为解决目前输电塔原状土基础采用剪切法抗拔计算中系数A1和A2的取值问题,依据土力学理论建立抗拔土体极限平衡方程,基于Mohr-Coulomb屈服准则,推导剪切法抗拔计算中系数A1和A2的理论计算公式。重点探讨系数A1和A2的取值特征及其随内摩擦角准和基础深宽比H/D的变化规律,通过与规范（DL/T5219-2005）和技术导则（Q/DG2-T03-2007）送审专题报告进行对比分析,讨论了抗拔承载力计算可能存在的问题,得到一些关于系数A1和A2的取值结论,可为工程设计提供参考。     

输电塔原状土基础抗拔承载力理论计算

基于极限平衡法和Mohr-Column屈服理论,采用规范推荐的破裂面方程,通过公式推导,提出了一种计算输电线路原状土扩底基础抗拔承载力的理论分析方法。通过室内试验和现场测试结果进行验证分析,并与目前规范计算法和相关文献理论计算值进行了比较,证实所提计算方法与试验和其他算法具有较好的吻合性,并且能相对准确地计算输电线路原状土基础抗拔承载力大小。     

光伏支架抗拔锚固微型桩作用机理研究

通过原位静载荷试验、数值模型抗拔试验与理论分析开展黄土地区微型桩承载特性、传力机理及破坏模式等方面的研究工作。随着拉拔荷载的增加,桩身轴力向下传递,其数值逐渐减小且表现出不同的递减规律,桩身底部侧摩阻力抵抗拉拔力的作用越来越强;微型桩破坏面下部桩土界面破坏区的上拔力主要由桩身侧摩阻力抵抗,上部一定深度内的上拔力主要有土体剪切抵抗,且上下部破坏性形式的转折点为临界埋置深度;基于上述研究成果提出的理论公式可较准确地预测极限抗拔承载力值。     

基于统一强度理论的非饱和土斜坡稳定性分析

基于双剪统一强度理论与非饱和土抗剪强度公式,结合Sarma法的思想,推导考虑中间主应力效应和条间基质吸力的非饱和土斜坡稳定性计算公式,并将其应用于工程实例进行验证。结果表明,非饱和土斜坡稳定性系数与中间主应力参数b和基质吸力成正相关关系,二者均对斜坡的稳定性产生贡献;与传统方法相比,在基质吸力等于50kPa时,同时考虑中间主应力效应和条间基质吸力方法的稳定性计算结果增大27.6%,能够更加经济、合理地评价非饱和土斜坡稳定性。     

输电线路掏挖基础抗拔极限承载力的可靠度分析

根据输电线路掏挖基础抗拔极限承载力计算理论,给出了现行DL/T 5219-2005《架空送电线路基础设计技术规定》中"剪切法"系数A1和A2的理论公式,可修正现行设计技术规定中A1和A2的参数取值。根据修正后的系数A1和A2计算了试验掏挖基础抗拔极限承载力的理论值。分析了无量纲随机变量试计比(试验值/理论计算值)的均值、标准差、变异系数和概率分布特征,提出了采用"校准法"对掏挖基础抗拔极限承载力的可靠度进行分析的方法,给出了其在不同安全系数条件下的可靠度指标,并据此量化分析了我国掏挖基础的安全可靠度指标。研究成果可为输电线路掏挖基础抗拔极限承载力计算理论的完善以及现行杆塔基础设计技术规定中"剪切法"抗拔计算系数A1和A2的修正提供依据。     

输电线路斜柱式基础外负荷确定方法探讨

根据斜柱式基础的受力特点,推导出了基础及立柱计算时的上拔力、下压力及其相应的水平力的计算方法。公式便于直接计算各相关作用力,并与相关行业规定计算的结果进行了分析比较,进而提出了修改建议。     

基于声压法的半混响声场反射声修正值计算及试验验证

推导出半混响声场反射声修正值公式,对反射声修正值公式进行试验验证。首先,利用声压级计算公式推导出反射声修正值公式;然后利用该公式计算出测点位置的反射声修正值;最后在半消声室与风洞实验室布置相同测点,测定反射声值,将它们做差处理,得到反射声的试验修正值。结果表明,反射声的计算修正值与反射声的试验修正值基本一致,说明反射声修正值公式适用于该风洞实验室,验证计算结果正确,为以后在风洞实验室进行声学试验提供了反射声修正值计算的理论依据。     

组合荷载作用下扩底基础地基土体破坏模式及滑动面几何特征分析

上拔稳定性分析是输电线路杆塔基础优化设计的关键,直接影响线路工程的安全运行及经济造价。目前电力行业标准DL/T5219-2005给出了原状土扩底基础上拔承载力"剪切法"计算公式,然而该公式是基于仅仅承受竖向荷载作用下上拔土体呈对称状的圆弧形回转面的假设条件下得出的,而实际基础同时承受水平荷载作用,并对基础的稳定性产生非常大的影响。针对这一问题,基于弹塑性理论,采用有限差分方法,对戈壁滩地基土中扩底基础地基土体的变形破坏进行了数值分析,提出了地基土体达到极限平衡状态时的判定准则,并分析得出上拔和水平组合荷载作用下扩底基础周围土体滑动面几何形态的概化模型。该研究成果可为输电线路杆塔基础上拔承载力计算方法的修正和完善提供理论依据。     

基于Bishop条分法的挡土墙墙后粘性土土压力计算

针对经典朗肯、库仑土压力理论公式适用范围相对有限的问题,基于土压力理论与土坡稳定计算理论间的联系,在库仑理论的平面滑裂面假设条件下,采用微分单元化后的Bishop条分法,通过建立微元土条的水平、竖向受力平衡方程,推导出均布超载条件下的粘性土主被动土压力计算式,并给出临界破裂角的显式解答。相应简化条件下,该公式能简化为经典朗肯和库仑理论计算公式。算例分析结果表明,该公式理论计算值与试验实测值基本吻合,初步验证了公式的合理性;由于未考虑粘性填土开裂问题,现行规范方法得到的主动土压力偏小。     

基于数值模拟的电助熔炉电阻计算研究

电助熔炉采用电极直接对物料加热，广泛应用于玻璃生产、冶金、固废处理领域，炉内电阻设计是电极助熔炉设计的关键指标。采用数值模拟方法，在二维电阻计算公式的基础上，分析浆液深度与宽度约束对电阻的影响，计算三维三相三电极底插熔融炉的电阻，修正了现有的电阻计算公式。针对熔融炉实验平台，对比实验结果、数值模拟结果、修正公式计算结果，验证该公式的可靠性。结果表明，利用修正公式计算的电阻与实验值相比相对偏差为4.43%，对比数值模拟结果的相对偏差3.51%，但节约了计算时间，该公式可用于指导工程设计。     

两河口水电站进水塔结构分析

考虑复杂地基及塔内外水体的影响,采用三维有限元法分析了两河口水电站进水塔的静动力强度与刚度, 并校核了地震工况下进水塔的整体抗滑、抗倾覆与抗浮性能。同时针对该进水塔的尺寸特点,修正了规范给出的 塔外地震动水附加质量计算公式。结果表明,两河口水电站进水塔的结构设计能满足相关规范要求。     

基于牛顿迭代法的圆形断面临界水深直接计算法

通过对圆形断面临界流公式的数学变换,得到其临界水深的牛顿迭代公式,应用最优一致逼近法得到了临界水深中心角θ的近似计算式,并以此近似算式为初值函数,代入迭代方程获得了圆形断面临界水深的直接计算公式。实例计算及误差分析结果表明,在工程实用范围内该方法最大相对误差为0.03%,若用该近似结果再迭代一次,精度则高出104倍。     

风冷骨料料层气流阻力研究

针对多粒径不规则骨料料层中复杂空隙的气流阻力问题,采用简化固定床流动模型,利用孔隙流 （管道流）理论推导了单位长度料层气流阻力计算公式,并基于实测数据修正计算公式。结果表明,计 算结果与前人实验研究数据相吻合,为类似工程应用提供了理论分析和准确计算的依据。     

水工消能设施消能率的理论分析及计算方法

由于水工消能设施内水流流态复杂,当水流流态为恒定急变流和非恒定流时,现有消能率计算公式不能适用。为此,基于水工消能设施内流体能量消散的本质,通过能量方程推导出适用于恒定流和非恒定流计算消能率的一般公式,利用重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理所提的消能率计算公式,并给出恒定均匀流、恒定急变流、非恒定流条件下消能率的具体计算方法。最后,以平原区某水闸为例,采用所提公式计算该闸闸门开启后10~40s内消力池的消能率。理论分析及计算案例表明,所提消能率计算公式可适用于复杂流态下消能率计算,通过重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理后的计算公式具有实用性和可行性,可较好地解决恒定急变流和非恒定流条件下消能率无法计算或计算结果偏差较大的问题。     

基于BP神经网络的主蒸汽流量计算模型

目前大容量机组的主蒸汽流量是由调节级后压力等参数间接计算得到的。由于通流部分状况改变、负荷变动等原因,由传统公式计算得到的结果存在较大偏差。借助神经网络较强的非线性拟合能力、网络泛化及容错能力,构建了基于BP神经网络的主蒸汽流量计算模型。计算结果表明该模型具有较高的准确性和稳定性,调节级后压力的非正常波动对模型的计算结果影响很小,为实际生产过程中主蒸汽流量的计算提供了一种新的思路和方法。     

深厚表土段井壁径向荷载的规范计算方法探讨

针对我国立井井筒设计规范建议的径向荷载计算方法的准确性与适用性问题,基于多个立井工程的地质资料及参数,根据规范方法计算得到其径向荷载的理论分布特征,并与实测数据进行了比较。结果表明,规范建议公式的计算结果与实测值存在一定的误差,尤其是计算岩层中的井壁径向荷载误差较大,且立井深度越大,基于规范算法得到的井壁径向荷载误差越大。由此建议深入开展深土力学研究,基于更多的测试与研究来确定深厚表土中井壁径向荷载的大小与分布规律。     

反弧鼻坎起挑流量和终挑流量挑距拟合分析

小流量挑射情况下,起挑流量、终挑流量出坎水流的水舌均较分散,在空气阻力的影响下,出坎水流流速系数明显小于现行规范推荐的经验公式计算值。对此,在水工模型试验基础上,基于小流量水面线分析并应用规范推荐公式计算挑距。同时,应用数学回归法拟合高水头泄水建筑物起挑流量、终挑流量经验公式中的流速系数,进而计算挑距。结果表明,两种算法得到的小流量挑距计算值和实际工程吻合良好,均可直接用于挑流消能反弧鼻坎下游的防护设计。研究成果可为工程设计提供参考。     

Size design of lithium-ion battery with high mass specific energy ——Battery mass formula

提出了一种质量比能量型锂离子电池型号设计思路,推导出了以正极片数量和正极片长宽比为自变量的电池质量公式,并对公式的正确性和准确性进行了验证,通过实例阐述了电池质量公式的应用方法和实际意义。研究结果表明,电池质量公式在定义域内存在最小值点,可以通过求解电池质量公式的最小值为高质量比能量电池型号设计提供理论依据。     

Numerical study of the fin efficiency and a modified fin efficiency formula for flat tube bank fin heat exchanger

In this paper, a three-dimensional numerical heat transfer analysis has been performed in order to obtain the temperature distribution and the fin efficiency using the experimentally determined local heat transfer coefficients from the naphthalene sublimation technique and heat and mass transfer analogy. The influences of the fin material, fin thickness, and transversal tube pitch on the fin efficiency are studied for flat tube bank fin heat exchangers. The fin efficiency, obtained by a numerical method using the averaged heat transfer coefficient, is compared with that using the local heat transfer coefficient. The reliability of the generally used formula for fin efficiency is tested also, and then a modified fin efficiency formula with a new equivalent fin height is provided. The results show that the difference between the fin efficiency obtained by the numerical method using the local heat transfer coefficient and the fin efficiency using the averaged heat transfer coefficient is small, but the fin efficiency obtained by the generally used formula is lower than that obtained by the numerical method using the local heat transfer coefficient; the fin efficiency obtained by the modified formula matches very well with the fin efficiency obtained by the numerical method using the local heat transfer coefficient. The modified formula for the fin efficiency calculation is more reliable, and it can be applied directly to the design of a flat tube bank fin heat exchanger and also will be useful in engineering applications.