可溶与不可溶混合PM_(2.5)的蒸汽相变凝结增长

建立了蒸汽相变凝结增长的动力学模型,利用数值模拟方法研究可溶与不可溶颗粒组成的混合PM2.5的凝结增长特性,分析了操作参数对相变凝结增长效果的影响.结果表明:PM2.5中可溶颗粒所占比例越大,凝结增长后数目浓度峰值粒径和中位粒径越小,粒径分布越分散;与单一组分的不可溶颗粒相比,可溶颗粒的混入极大地改变了凝结增长后的粒径分布;粒径越小的可溶与不可溶颗粒的凝结增长速率越接近,粒径大于0.3μm时,可溶颗粒的凝结增长速率和最终粒径明显大于不可溶颗粒;较高的初始饱和度和温度能够促进混合PM2.5的凝结增长;随颗粒数目浓度的增大,凝结增长后数目浓度峰值粒径减小,粒径分布更为分散.     

钢纤维高强混凝土三桩承台受力性能数值分析

为进一步探讨不同混凝土强度等级和钢纤维含量的钢纤维高强混凝土三桩承台的力学性能及破坏特征,在模型试验的基础上,建立钢纤维高强混凝土三桩承台数值模型进行有限元非线性分析,得到承台的开裂荷载、极限荷载、荷载—位移曲线及承台内部应力应变的变化规律,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,钢纤维高强混凝土三桩承台的开裂荷载和极限荷载的计算值与试验值吻合较好;钢纤维在高强混凝土承台中的早期阻裂作用明显,承台的承载力较普通混凝土承台有较大提高。钢纤维高强混凝土三桩承台传力机理符合空间桁架的传力特点,承台为冲切破坏。     

鸭嘴形横担上平面布材形式研究

利用ANSYS软件分析了输电铁塔鸭嘴形横担上平面的两种布材形式分别对其整体稳定极限承载力的影响。研究结果表明,当横担仅承受竖向荷载时,采用抽空端部节间斜材的形式优于抽空根部斜材的形式;当横担同时承受水平和竖向荷载时,横担上平面交叉斜材内力较大,应采用满布交叉斜材的结构形式。     

竖向荷载作用下大直径钢管桩尺度对其承载力特性影响

针对我国大型深水港口工程及跨海大桥工程中大直径钢管桩的承载力特性研究较少的问题,以湛江某集装箱码头中的大直径钢管测试桩A为例,通过对数值计算与现场静载试验数据的对比分析,确定了ABAQUS有限元软件对大直径钢管桩承载力数值模拟的有效性,表明该软件能对大直径钢管桩承载力特性进行定性和定量分析,继而分析了竖向荷载作用下大直径钢管桩尺度（桩径和桩长）对其承载力特性的影响。结果表明,随钢管桩桩径的增大,其极限承载力和桩侧摩阻力随之提高,桩端阻力随之减小,桩端沉降与桩顶沉降之比亦逐渐减小;随桩长的增加,钢管桩的极限承载力和桩侧摩阻力均显著提高,但桩端阻力与桩顶荷载之比逐渐减小,因此在设计中应选取合适的桩长并以桩身变形作为控制参数。     

千枚岩单轴压缩各向异性蠕变特性试验研究

为研究千枚岩蠕变的各向异性特征,以具有典型层理构造的千枚岩为例,根据层理面与水平面的夹角,分别制作层理倾角为0°、30°、45°、90°的岩样进行单轴压缩蠕变试验。结果表明,千枚岩瞬时应变占总应变的比例由第一级荷载的63.8%～99.8%逐渐降低到最后一级荷载的56.6%～85.2%;蠕变应变由第一级荷载的0.012‰～0.250‰,线性增加到最后一级荷载的0.43‰～1.07‰,蠕变应变占总应变的比例由第一级荷载的1.2%～27.4%逐渐增加到最后一级荷载的14.8%～43.4%;层理倾斜岩样的具有明显的蠕变特性,层理倾角30°岩样轴向蠕变速率最高;岩样长期强度与短期强度比值范围为0.62～0.64,随层理倾角的增加,长期强度在层理倾角为0°时取得最大值,与此对应,45°时取得最小值,呈中间低两头高的U型分布形式。     

复杂载荷作用下立管触地段损伤管道极限内压承载力的数值分析

触地段(TDZ)为在役钢悬链线立管(SCR)的关键部位之一,由于环境侵蚀和载荷作用可能形成损伤缺陷。利用有限单元法建立管—土相互作用的三维有限元分析模型,并基于ABAQUS有限元软件数值分析了体积损伤位置因素及提升端位移载荷、环境外压等载荷因素对损伤管道极限内压承载力的影响。结果表明,当体积损伤分布于TDZ管道不同的环向位置和轴向位置时,其极限内压呈一定的变化规律;当管道所受提升端位移载荷增加时,管道的极限内压逐渐降低;而环境外压对管道的极限内压承载力影响较大,管道所受的环境外压越大,其极限内压承载力越高。     

局部冲刷作用后海上风电桶型基础破坏包络面特性研究

基于有限元软件单元生死功能模拟局部冲刷坑的形成,并联合使用Swipe加载法和固定位移比法,研究局部冲刷后桶型基础在竖向荷载V、水平荷载H及弯矩M复合加载下的承载能力变化。结果表明：局部冲刷作用对桶型基础水平和弯矩极限承载力削弱程度明显;V-H和V-M这2种复合加载模式下,增大竖向荷载V会提高桶基水平和弯矩极限承载力;局部冲刷后V-H和V-M破坏包络线具有相似曲线形状,据此提出数学表达式;H-M复合加载下桶基在第一象限内的破坏包络线呈单调递减趋势,且随着冲刷深度增加其承载能力呈抛物线趋势下降。通过单调及二维复合加载明确了冲刷作用后桶型基础承载力变化,进一步绘制出冲刷深度S_d=0.2D工况下V-H-M三维破坏包络面,可为实际工程中冲刷作用后桶型基础受复合荷载时的承载状况提供参考。     

周期性荷载作用下岩石力学特性数值模拟研究

为研究周期性荷载作用下岩石的力学特性,开展了基于离散单元法(DEM)的岩石疲劳数值模拟试验,通过模拟单轴压缩试验研究了数值模型中微观参数对试样宏观参数的影响,再通过数值疲劳试验研究了砂岩的疲劳变形特性。结果表明,砂岩的疲劳应力—应变曲线受控于单轴应力—应变过程曲线,疲劳破坏时的轴向应变即为周期性荷载最大应力在单轴应力—应变曲线中所对应的峰后部分应变。通过分析砂岩的疲劳渐进破坏过程发现,最大应力和平均应力是影响砂岩疲劳寿命的两个重要因素。研究成果对于了解岩体疲劳破坏机理、合理评价工程稳定性有重要意义。     

碟式太阳能光热转化单元热损失数值分析

以某碟式太阳能光热转化单元为例,基于集热器尺寸误差、几何结构和运行工况参数,建立了碟式太阳能光热转化单元热损失以及热效率数学模型,开展了碟式太阳能光热转化单元热损失及热效率的定性分析和定量计算。结果表明:各种热损失中,聚光器光学损失Qopt、吸热器再辐射热损失Qrad、反射热损失Qref占总损失的比例相对较大,光学损失Qopt最为显著,达到为58.27%;集热器光学误差δ、采光口直径Dap是影响光热转化单元热损失及热效率的关键因素;降低光学误差δ,减小集热器采光口直径Dap,可有效降低单元热损失值,提高热效率。     

直流锅炉垂直管圈水冷壁低流速自补偿特性的试验研究

针对试验条件下结构为Φ28.6×5.8mm的四头优化内螺纹管,进行了垂直并联双管低质量流速下自补偿特性的试验研究,结果表明:垂直并联管组在试验参数范围内具有明显的自补偿特性;在管内工质的汽化过程中热负荷较小的支管内工质的质量流速随着吸热量的增加先减小再增大,当管内工质的干度随吸热量增加而达到较高时,管内工质的质量流速逐渐接近或超过平均质量流速,系统的自补偿特性渐渐消失。结果还表明:工质干度较低时,较大的热负荷偏差会强化系统的自补偿特性,而工质干度较高时,较大的热负荷偏差会减弱系统的自补偿特性;另一方面,工质干度较低时,系统压力的增大会减弱垂直管屏的自补偿能力;当工质干度较高时,系统压力的增大会导致两相摩擦压降减小,导致系统的自补偿特性增强。     

基于电阻应变效应的兆瓦级风力发电机运行荷载研究

针对传统风力发电机运行荷载研究方法未明确荷载与电信号之间的线性关系,导致最终的运行荷载测试结果精度不足,提出一种基于电阻应变效应的兆瓦级风力发电机运行荷载研究方法。在明确兆瓦级风力发电机整体结构的基础上,组建惠斯通电桥,测量叶片根部应变程度,获取相应弯矩,采集荷载数据;采用电阻应变片测量叶片的运行形变,并计算电阻应变效应,得到荷载与电信号之间的线性关系,完成兆瓦级风力发电机整机运行荷载测试。实验结果表明,该方法测试精度较高、稳定性较好,能够为复杂地形发电机的稳定运行提供技术支持。     

油气混输泵压缩级内湍流强度及湍流耗散特性分析

为了研究气液两相条件下油气混输泵压缩级内湍流强度和湍流耗散的分布规律,本文以螺旋轴流式油气混输泵为研究对象,采用CFD软件进行数值计算,得到从10%到70%含气率条件下油气混输泵压缩级内的湍流强度和湍流耗散特性。研究表明:气体越集中的位置也是介质流动越不均匀的位置;级间动静干涉作用、流动的不均匀性以及较大旋涡的出现均会导致湍流强度和湍流耗散程度的增加,且在压缩级内随着含气率的增加,湍流强度最大值先减小再增加,且低含气率下湍流强度最大值最大;油气混输泵压缩级内水力损失较大的区域主要集中在级间和导叶内以及叶轮进口区域。     

应变率效应对混凝土力学性能影响的细观仿真分析

针对混凝土结构在使用过程中经常会遭遇动荷载作用且作为一种率敏感性材料的动态力学性能将直接影响结构的承载力问题,从细观层次出发,结合试验实测的混凝土各组分静动态应力—应变曲线,拟合了混凝土各组分不同应变率下的本构模型,采用自主开发的混凝土非线性有限元软件,对混凝土试件轴拉试验细观数值进行了仿真,探讨了混凝土抗拉强度、弹性模量随应变率的变化规律。结果表明,混凝土抗拉强度和弹性模量均随应变率的增加而增加,但弹性模量的率敏感性低于抗拉强度的率敏感性,且计算结果与试验结果相吻合。     

水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架组合特性试验研究

基于当前我国水电站厂房结构运行现状,提出水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架模型,通过设计以矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱、空心矩形钢管柱和空心圆形钢管柱为承载柱单元,以焊接式、铆接式牛腿模型为传力节点单元,装配式桁车梁为承载梁单元,进行了静载作用下组合节点的力学性能、组合排架柱的组合特性试验。试验分析表明,静力加载过程中极限荷载是屈服荷载的1.455～1.833倍。该种组合排架结构建立了自身的耗能机理,具有良好的整体性能,表现出完美的协同组合特性,实现了由构件层次上升到结构体系、由单元节点提升到框架整体的突破,为水电站厂房三榀钢-混凝土组合排架的推广运用提供了技术支撑。     

基于应变模态的风机叶片损伤诊断研究

针对多种受损工况下的风机叶片损伤诊断问题,文章基于模态理论对受损前和受损后的风机叶片进行位移和应变模态分析。首先建立风机叶片的三维模型并对其进行有限元分析;然后模拟叶片两位置不同的损伤状况,比较各工况下位移模态曲线、应变模态曲线和应变模态差分曲线在受损前后的变化规律,进而对叶片进行损伤辨识;最后选取应变模态变化率和由差分曲线建立的直接定位损伤指标I_SMSD作为风机叶片损伤诊断指标,进一步辨别叶片的损伤程度。通过结构损伤前后模态频率、位移模态及应变模态参数的对比可以发现:在受损量不同的情况下,叶片模态频率损伤前、后变化较小,位移模态几乎没有产生变化;在受损区域应变模态及其差分曲线均有突变产生,裂纹的长度越大突变越明显。可将应变模态变化率和I_SMSD作为损伤诊断的特征参数,为风机叶片的预报维修提供参考。     

网格自适应有限元极限分析在边坡稳定分析中的应用

为规避有限元极限分析法应用于边坡计算中的奇异点问题,并进一步提高该算法的精度和效率,基于有限元极限分析理论,通过二次圆锥优化Mohr-Coulomb屈服准则,利用优化后的屈服准则衡量离散单元,依据预定应力、应变的阈值搜索出边坡塑性区离散单元,对塑性区网格单元标记并局部自适应,通过该过程的多次循环迭代,实现网格有目的局部自动加密,多次优化并最终找出合理的剪切带。实例计算结果表明,模型3次自适应后均能达到理想的精度和误差控制,验证了网格自适应方法的有效性。     

某电动客车车身骨架强度与刚度特性分析

车身骨架的刚度是影响车辆设计可靠性与行驶安全性的重要因素。基于CATIA建立某电动客车车身骨架模型,针对梁单元无法考虑构件局部屈曲的不足,建立基于壳单元的车身骨架有限元模型。利用Hyper Works软件对骨架弯曲工况和扭转工况下的强度和刚度进行计算,得到相应工况下的应力应变分布;并对骨架进行模态分析,得到车身骨架整体刚度响应。结果表明:骨架结构强度在材料的屈服极限内,骨架存在局部应力集中,且整体应力余量较大;模态分析发现骨架整体刚度较大,骨架顶盖有明显的突变现象;还对骨架的动静态特性进行了评价,并提出改进意见,研究结果可为电动车骨架结构设计与改进提供参考。     

退火对冶金法太阳能级多晶硅中缺陷影响的研究

研究了不同条件下退火对冶金法太阳能级多晶硅锭不同部位的位错、晶界及择优生长取向的影响。利用金相显微镜,电子背散射衍射和X射线衍射仪分别对退火前后多晶硅锭的位错、晶界和择优生长取向的变化规律进行表征,结果表明:退火前后多晶硅中的位错密度大小始终是中部<底部<顶部。1100℃下随着保温时间的延长,多晶硅中的位错密度逐渐减小,到5.0h后达到回复的极限程度;小角度晶界比例不断减小,直至消失;大角度晶界中R型晶界比例先增加后减小,CSL晶界比例缓慢增加,孪晶晶界Σ3比例呈稳定地增加,到退火5.0h后,其比例约占30%;主峰〈111〉织构峰强一直增加,〈311〉织构峰强则是逐渐减小至零,而〈511〉、〈531〉、〈620〉织构强度则是先减小、后增大、最后再减小,退火保温5.0h后择优生长取向达到高度一致。另外,还得到了不同温度下的极限回复程度。     

全球油气行业上游投资及经营业绩分析

全球油气行业上游投资自金融危机以后迅速上升,2011年因投资环境复杂,总投资同比小幅下跌2％,为5510亿美元.但投资结构有较大差别,并购投资大幅减少,勘探、开发投资分别大幅上涨22％和20％.北美是全球油气并购和勘探开发最活跃的地区,且非常规油气占较大比例.开发投资占全球油气上游投资的65％左右,勘探投资占15％左右,稳定的勘探开发投资结构以及开发投资占较高比例,是保持储产量稳定增长的重要手段.2007～2011年非证实储量购买投资及其所占比例相对上一个5年有较大幅度增长,而证实储量购买投资及其比例则大幅下降,说明购买有资源潜力区块进而实施勘探活动,是获取储量的主要方式.全球油气储量持续增加,2011年达到2981×108bbl油当量,天然气储量增幅高于原油,扩边和新发现是新增储量的主要构成.全球油气储量购买成本高于勘探成本,但各地区购买成本与勘探成本孰高孰低不尽相同,中南美地区的购买成本就低于勘探成本.全球油气产量在金融危机后恢复增长,油气产量每桶净收益随着油价的升高而增加.     

最不利停机状态下兆瓦级风力机风驱雨分布特性研究

为系统探索此类风力机风雨分布特性,设置不同风速及降雨参数,以中国某1.5 MW风力机为工程背景,建立三维塔筒-机舱-叶片一体化刚体模型,采用欧拉-拉格朗日方法,展开风雨联合数值模拟,从雨滴着点分布特征、雨滴速度分布特性与雨荷载3个方面进行分析。研究表明,风力机下部叶片在中等风速暴雨雨强工况下着点比例最高;雨滴粒径集中范围随风速的增大而逐渐偏向较大粒径;叶片下部在低风速工况下,随雨强的增加,其雨滴末速度逐渐朝高风速方向迁移,叶片上部此类迁移现象更为明显;相同风速等级下,雨荷载随雨强的增加而显著升高;中等风速强大暴雨工况下雨荷载9种工况中的雨荷载极值。