缓底坡、低Fr明渠掺气设施水力特性试验

针对传统的低弗劳德数、缓底坡明渠遇高水头大流量水流时存在空化空蚀的风险,提出一种布置于有压进口处的新型楔形掺气减蚀设施。通过模型试验,对该楔形掺气设施后的空腔形态、掺气浓度进行了测量。结果表明,采用这种新的掺气设施可以产生稳定的掺气空腔,明渠水体掺气效果明显,并能较快发展至底板,从而对明渠起到掺气保护作用。     

洞庭湖区蓄洪垸内农田渠系连通性评价及优化

荆江-洞庭湖关系演进和人类活动干扰导致洞庭湖区蓄洪垸内水系萎缩,削弱了农田渠系的农业灌溉和行洪排涝能力。采用基于景观生态学理论的水系连通性评价指标,包括河网密度、水系环度、节点连接率和水系连通度,定量评价洞庭湖区20个蓄洪垸内水系连通性的现状。结果表明：该20个蓄洪垸的总体河网密度、节点连接率和水系连通度良好,而水系环度偏低。针对3类蓄洪垸,提出不同的水系连通优化策略,以钱粮湖垸、屈原垸和安澧垸为示范案例提出优化工程思路。这3个蓄洪垸优化后河网密度分别提高5.09%、7.32%和10.63%,水系环度分别提高0.66%、16.67%和4.55%,节点连接率分别提高0.25%、3.99%和2.16%,水系连通度分别提高0.19%、4.35%和2.08%。本研究可为平原湖区蓄洪垸开展农田渠系连通工程,提升农业灌溉和治涝行洪能力提供参考。     

高压电缆附件局放电磁脉冲传播特性及电容型传感器性能研究

应用Ansoft HFSS软件对高压电缆附件中的局放电磁脉冲传播特性进行建模仿真,对不同局放位置的电磁波传播特性进行分析,在此基础上研制了适用于电缆附件中局放检测的内置电容型传感器,同时对传感器的等效电路模型进行分析,探讨影响传感器性能的各种因素。结果表明:该传感器抗干扰能力更强,具有较高的灵敏度,适用于电缆附件的局放检测。     

接枝和非接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的制备及其性能

采用分步法分别制备了接枝和非接枝聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)互穿网络聚合物(IPNs),研究了不同配比对材料力学性能和热性能的影响。红外结果显示接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物分子间形成了氨基甲酸酯的接枝结构;力学性能测试结果表明,聚氨酯的引入显著地提高了材料的力学性能,当m(PU)∶m(EP)=15∶85时,接枝聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物的拉伸和冲击强度达到最大值(分别为36.7MPa和22.39kJ/m2),当m(PU)∶m(EP)=10∶90时,非接枝互穿网络聚合物拉伸和冲击强度达到最大值(分别为27.8MPa和19.34kJ/m2);TGA结果证实接枝互穿网络聚合物的热稳定性明显优于非接枝互穿网络聚合物。     

基于全景展开图像的隧道围岩节理识别方法

为了解决目前节理信息识别方法仅适用于局部岩体图像的问题,采用全景展开图像方法,将采集到的局部洞壁围岩图像进行特征点提取、点云模型重建、矫正拼接处理,获得高分辨率的隧道洞壁围岩全景展开图像。通过图像预处理、小尺寸特征图片的smaAt-Unet神经网络识别、小尺寸图片识别结果的融合拼接,对洞壁围岩全景展开图像的节理信息进行了区域粗略分割识别。采用Zhang-Suen算法和8邻域连通域分析方法,从骨架化与骨架线分离、毛刺剔除、骨架线连接方面进行了算法分析计算,完成了节理信息的细化提取。对体积节理数和节理空间产状信息进行了量化分析,最终建立了一种基于全景展开图像的隧道洞壁围岩节理信息识别方法。工程应用结果表明,洞壁围岩全景展开图像识别后,节理面空间方程的平均拟合误差为0.90,说明该识别方法能够较好地识别全景展开图像中的节理信息。另外,洞壁围岩图像采集具有时间短、易操作、灵活性较高的优点,对现场施工影响较小,该识别方法能够较为快速地完成节理信息识别,给现场施工与动态设计提供参考。     

钢筋混凝土预制板动力特性试验研究

结构动力特性(频率、振型等)能够准确反映出结构所处的性能状态。为对某一已服役30年的结构构件(钢筋混凝土预制板)进行结构性能评价,对其进行了结构动力试验测试与分析。将单点移动测试技术与模态合成技术相结合,固定一个测点、移动敲击其余测点,通过对结构振动信号的数据采集与分析获取了全结构的模态信息,从而得到了结构的频率与振型。测试分析表明,实测基频略大于理论计算值,说明结构的实际刚度比理论刚度大,各部件整体性能较好。