寒区不同材质垂直埋管土壤冻结深度测量差异性分析

寒区土壤冻结深度的观测以往多采用丹尼林冻土器进行人工测量,由于受到天气、地形、低温和人为等因素的影响,往往难以开展。现多采用垂直埋管的方式对地温温度场进行测量,间接确定土壤冻结深度。本文以4种常用管材(铁管、PVC管、PMMA管、PPR管)为研究对象,分析了不同材质的垂直埋管对地温和冻结深度变化测量的差异性,得到如下结果:(1)冻融周期内,铁管、PVC管、PMMA管、PPR管测得的地温温度场有阶段性差异,土壤冻结前期和融化期差异较小,冻结稳定时期差异明显扩大,40~120 cm土层出现持续稳定差异,直接导致各管计算冻融深度的差异。(2)计算各管冻融深度过程中,冻结期采用线性内插冻融层面间起始冻结温度获得冻结锋面变化,融化期通过内插和线性外延土层温度场确定上下融化锋面变化,相比于传统内插温度场计算得到冻融深度变化的方法,能够更为真实地反映了土壤的冻结状况。(3)利用上述方法对4种不同材质管材的温度场测量结果进行插值分析,并将各管计算冻结融化深度与实际状况进行比较,得出保温材料插值计算冻深值偏小,冻融周期减少8~13 d,利用铁管温度场计算冻深值平均偏大约7.5 cm,但较保温材料能够更为精确反映土壤的冻结融化过程。(4)利用Stephen经验公式计算了试验场区冻融状况,绘制了计算冻融过程线,整个冻融过程结果与校正后人工观测结果基本吻合。     

基于二维正态分布的岩体抗剪强度参数取值范围确定

针对以往研究中岩体强度参数确定具有较强人为随意性的缺点,对同一类型岩体直剪试验中的正应力、剪应力进行统计分析,并对其开展联合分布的拟合研究,得到了正应力、剪应力联合分布的概率分布模型。在给定的正应力条件下,通过不同概率保证率,可以利用概率分布模型得到剪应力的上下限值,然后在一组不同正应力、剪应力数值中回归得到岩体抗剪强度参数取值范围。以二滩水电站中蚀变玄武岩与混凝土胶结面的直剪试验数据为例,计算得到了在80%保证率下的混凝土与基岩胶结面抗剪强度参数的取值范围分别为f∈(0.68,0.91)与c∈(0.25,1.78)。通过实际工程算例表明,所提出的基于二维正态分布的岩体抗剪强度参数取值的方法可为实际工程中确定岩体抗剪强度参数提供参考。     

Q&P热处理工艺对含Cu TRIP钢组织和性能的影响

随着能源的短缺和环境污染的日益严重,汽车轻量化需求日益迫切,如何通过工艺及成分设计革新、获得兼具高强度和高塑性的钢板尤为重要.尝试将Cu作为合金元素加入TRIP钢中,采用淬火配分(QP)工艺对含Cu TRIP钢进行一步法和两步法热处理,通过拉伸试验、X射线衍射分析、扫描电镜、透射电镜等实验手段,对热处理后的组织及性能进行测试和观察,探究了不同热处理工艺对组织和性能的影响.研究结果表明:一步法处理后的显微组织为铁素体、马氏体和残余奥氏体,两步法处理后不仅包含上述3种组织,还含有贝氏体.一步法处理后,抗拉强度达2 200 MPa,拉伸延展率为15%,强塑积为33 GPa·%;两步法处理后综合力学性能优于一步法,在400℃等温5 min后,抗拉强度为1 300 MPa,拉伸延展率为43%,强塑积超过55 GPa·%.实验钢良好的综合力学性能得益于铁素体、马氏体/贝氏体和残余奥氏体的合理配比,变形过程中残余奥氏体的相变诱导塑性效应,以及马氏体位错与Cu粒子的交互作用.     

基于深度CNN模型的SAR图像有源干扰类型识别方法

合成孔径雷达(SAR)能够全天时全天候获取感兴趣区域的高分辨率雷达图像,在诸多领域获得了成功应用。在电子对抗博弈环境下,SAR图像解译与情报生成也面临复杂电磁干扰的严重影响。当前,国内外学者提出了许多SAR抗干扰技术方法。然而,作为抗干扰的前提,SAR图像干扰类型识别这一关键技术却鲜有报道。该文针对SAR图像典型有源干扰类型识别开展研究。首先,选取5种典型有源干扰样式,并根据干扰参数,细分为9种干扰类型,作为干扰识别对象。其次,开展干扰信号回波仿真,通过与MiniSAR实测数据进行回波域叠加和成像处理,构建了典型有源干扰类型样本集。在此基础上,提出了一种结合注意力机制的深度卷积神经网络(CNN)模型,并开展了对比实验验证。实验表明,对不同场景和不同干扰参数情形,相比于传统深度CNN模型,该文方法取得了更高的识别精度和更稳健的性能。      

基于元结构和框架优选的数控机床床身结构动态设计研究

提出数控机床大件结构设计元结构和基本框架的概念,把由床身筋板围成的栅格称为筋格,床身的宏观构形为基本框架。筋格的动态特性直接影响机床床身的动态特性。分别以筋格各边长、板厚和清砂孔径为设计变量,以筋格的固有频率为优化目标,进行有限元动态设计,得到相应的筋格的基频随设计变量变化的曲线图;通过有限元分析,忏悔 床身的高度与宽度接近时,床身的动态特性较好。用有限元分析法对简化的床身结构动态特性进行研究,总结出对数控机床身设计具有普遍指导意义的规律,可用于数控机床床身结构初步设计。     

定向开孔多孔块体非晶合金的制备和组织

介绍了一种利用电化学腐蚀造孔法制备开孔型定向排列大块金属玻璃多孔材料的工艺,其工艺过程分为渗流铸造制备W丝/Zr47Ti13Cu11Ni10Be16Nb3金属玻璃复合材料,和电化学腐蚀复合材料得到Zr47Ti13Cu11Ni10Be16Nb3金属玻璃多孔材料两个步骤。实验得到孔径为250μm,孔隙率分别为20%,60%,80%的多孔非晶以及孔径为500μm,孔隙率为60%的多孔非晶。SEM实验表明,复合材料开孔定向排列均匀,孔径和孔隙率均可控制。XRD和DSC分析表明,所制备的样品由单一的非晶相组成。EDX表明非晶在电化学腐蚀中薄层钝化膜的形成是多孔制备的关键。     

基于动力显式方法的岩体结构面剪切破坏特征研究

 岩体中大量存在的各种不连续面,如断层、节理、裂隙等,是影响岩体工程力学特性的最重要的因素,因此,对岩体中广泛存在的结构面工程特性的研究具有重要的工程意义。在动力显式方法的基础上,对规则锯齿状的结构面进行剪切破坏特征进行分析,并进行室内模型试验。对数值模拟与模型试验的结果进行对比分析,得出归一化的锯齿状结构面在不同法向应力作用下的剪切破坏力学行为及重要剪切破坏规律,并验证了利用动力显式方法进行节理岩体工程力学特性研究的适应性。研究表明：在一定法向应力水平下,规则锯齿状结构面剪切破坏是随着剪切位移的增长而不断扩展,主要表现为结构面上的等效塑性应变分布范围与深度的不断扩大,最后达到纯摩擦的残余强度状态;等效塑性应变的扩展规律一般是在剪切方向上从试样两侧逐渐向中间扩展,对于下侧结构面而言,在达到剪切应力峰值之前,剪切应力主要分布在试样中相背剪切速度方向的一侧,在剪切峰值之后,随着结构面破坏范围不断增大,剪切应力分布趋于均匀;当正应力不断增大时,结构面发生爬坡滑移越来越困难,结构面破坏深度不断增大,峰值剪应力所对应的破坏模式逐渐变为直接剪断锯齿破坏。     

MgO/Mg(OH)2热化学储热反应的第一性原理研究

以MgO/Mg(OH)₂储热系统为研究对象,以微观储热机理为切入点,建立相应储热材料的分子晶体结构模型,采用第一性原理密度泛函理论,分析不同吸附距离和吸附构型对吸附稳定性的影响,并进一步研究了掺杂对储热的影响。研究发现,对于不同吸附距离,因为物理吸附和化学吸附共同作用,导致吸附能不同,最佳吸附距离为0.15 nm;Mg原子在高对称的镁顶位,即超晶胞第一层中央的镁原子,具有很强的失电子能力,所以失去的电子数最多,存在更强的化学键,分子与表面的作用力更强,是最稳定的吸附位点;掺杂Li、Na、K原子有利于氧化镁储热。本研究某种程度上揭示了热化学储热系统的微观机理,这对后续研究双组分吸附、掺杂的原子对晶体本身的影响等改性处理改善反应物性质的方法研究有很好的参考价值。     

Spurious modes in finite-element methods

This paper describes the problem of spurious modes that appear with finite-element solutions of the vector wave equation. It explains that this problem is caused by inconsistent approximations of the static solutions to the wave equation. Tangential-vector finite elements are described that enforce the tangential continuity of the vector field, but leave the normal component discontinuous. It is shown that tangential elements provide consistent approximations of the static solutions to wave problems, and that spurious modes are not produced by this type of finite element. Applications of the theory presented include problems from microwave and antenna design, and from electromagnetic compatibility     

基于分级需求的乡村厕所建造技术

为满足农民差异化的改厕需求,通过对乡村厕所建造进行分级,按房屋建设指数由低到高,将乡村厕所建造划分为基础类、完善类、提升类,细化了乡村厕所建造模式与分级方案的对应关系.从厕所要素、厕所设施两方面,明确了不同类型厕所的设计参数与具体措施,为不同等级的乡村厕所建造提供借鉴.在物价调研的前提下,结合乡村厕所分级建造方法,细化出不同等级需求的乡村厕所建造典型方案,结合不同设施市场价格,对乡村厕所建造成本进行了测算,基础类、完善类、提升类厕所造价分别为638～1389、2438～4628、6274～14115元,为差异化的乡村厕所建设需求提供参考.