公路隧道喷射混凝土套拱加固结构力学特性

为研究喷射混凝土套拱加固前后二次衬砌与混凝土套拱的受力状况,依托陕西汉中至留坝段八里关隧道,运用有限元软件建立隧道混凝土结构套拱加固分析模型,并通过现场监测获取二次衬砌与套拱间的接触压力、套拱格栅拱架钢筋应力、套拱混凝土应力,将数值模拟结果与现场测试结果相结合,得出套拱结构的一般受力变化规律。结果表明:套拱加固前衬砌结构的最不利荷载位置位于施工缝附近的拱顶、拱肩与拱脚处; 由于衬砌局部变形与温度应力的影响,套拱混凝土应力变化呈现反复“上升-下降-上升”最后趋于稳定的特点; 套拱的作用是控制二次衬砌的进一步变形,套拱施作后所承受荷载较小,套拱反作用力远小于围岩作用于衬砌的应力,在应力计算中不应将衬砌与套拱作为整体计算; 套拱结构数值模拟所得的结果与现场测试套拱结构内力(轴力、弯矩)的大小及分布相似度高,但在衬砌裂损严重部位,数值模拟所得结果误差较大,应以现场测试结果为准。     

新型阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台水动力分析

常规的单立柱式(Spar)风力发电机平台,在水深较浅区域工作时,结构本身受吃水限制,工作效果较差。常规Spar重心较低,具有良好的稳定性,但是由于它往往具有超过100 m的吃水,因此使其不能应用于中近海域(水深小于100 m)。可设计研究一种适用于中国东海不超过100 m水深的中近海域新型浮式风机平台以解决此问题。针对NREL 5MW风机能应用于100 m水深的情况,对50 m吃水的新型Spar(SJTU-S4)及其系泊系统进行了概念设计研究。利用商业软件建立水动力模型,进行数值仿真,同时设计缩比模型试验,在上海交通大学海洋工程国家重点实验室(SKLOE)进行水动力性能测试。结果表明,本文研究的新阶梯式浅吃水单立柱浮式风机平台在100 m水深、多种海洋波浪环境下,通过试验和仿真验证,能够具有良好的运动响应,为风机提供较好的工作条件。     

基于过程与场景分析的航天应用软件测试方法

航天应用软件系统具有软件种类多、规模大、信息交换关系复杂等特点，如何开展软件测试是工程实践中的一个难题。结合某测控信息应用软件系统实例，提出了一种基于形式化模型的软件系统测试方法。基于软件系统形式化定义和线索分析技术，绘制软件系统运行流程图、阶段分析图，建立可表述软件系统级行为的场景树模型和场景树图；根据测试充分性要求，提出基于场景树图的路径覆盖准则，给出满足路径覆盖准则的测试用例集自动化生成算法；结合工程实例，给出了方法应用数据，开展测试结果分析。验证结果表明该测试方法是可行的和有效的，能够保障软件测试的充分性。     

基于步冷试验的2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝回火脆化研究

对原始态、步冷态、脱脆态和脱脆步冷态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝冲击试验结果进行分析,得到了母材和焊缝在不同状态下的韧脆转变温度vTr54.2和FATT以及脆化度ΔvTr54.2和ΔFATT。试验结果表明,步冷试验之后,母材发生较低程度脆化或脱脆现象,但是脆化度或脱脆度较低,表明母材具有良好的抗回火脆化性能;经脱脆试验后,母材和焊缝都发生较高程度的脱脆,表明材料的脆化主要是由于回火脆化引起的,脱脆试验使得材料的韧脆转变温度降低;脱脆步冷试验后,焊缝发生较高程度的脆化,焊缝对脱脆步冷试验的敏感性较高,脱脆步冷试验有效促进了焊缝的脆化。在相同脆化条件下,母材的脆化敏感性低于焊缝,焊缝更易发生脆化。     

采用绝热式自燃测试方法分析煤的自燃倾向

对煤的自燃倾向进行快速有效鉴别,有助于对煤的自燃倾向采取分级分类管理从而有效防治煤矿火灾,因而采用绝热式自燃测试方法对煤的自燃倾向进行准确分析很有必要。简要介绍绝热式自燃测试方法的测试原理及其仪器结构,模拟煤炭自燃的物理过程,通过采用包括反应器、气体预热铜管和跟踪温度控制方式等综合绝热措施以实现300 g煤样的自然发火实验,记录煤样从40℃上升到70℃的升温速率(或前30 h的升温速率),测试煤样的自燃特性曲线并分析曲线特征。即建立煤绝热氧化产热速率计算模型,结合实验数据计算所得的煤在绝热氧化条件下的升温速率和产热速率可鉴定煤自燃倾向性的强弱。采用绝热式自燃测试方法对不同煤的自燃倾向分析后表明,无烟煤和部分烟煤的自燃倾向较低,褐煤的自燃倾向较高,故而在煤矿开采时需特别注意褐煤的自燃倾向。     

基于ANSYS及加速寿命试验台对油缸单耳环活塞杆杆头断裂进行设计改进

该文对某工程机械油缸单耳环活塞杆杆头断裂进行失效分析,提出了在毛坯锻造工艺满足设计要求的条件下,单耳环活塞杆杆头变截面处应力集中导致残余应力过大,是单耳环活塞杆杆头断裂的主要原因。从这方面出发,优化了单耳环活塞杆杆头变截面处的残余应力,通过ANSYS软件对优化后的结构进行应力分析,并用油缸加速寿命可靠性试验台做2F台架实验和整机多批次小批量试装来验证改进措施的有效性,最终提高了油缸单耳环活塞杆杆头在极限工况下抗疲劳的强度。     

Improvement of surge current performances of ZnO varistor ceramics via C3N4-doping

ZnO-Bi₂O₃ based varistor ceramics doped with C₃N₄ were fabricated via solid state method. Experimental results show that C₃N₄ additive acts as an inhibitor in ZnO grain growth, and the average grain size decreases from 10.2–7.1 μm. The varistor breakdown voltage gradient increases from 222.3–282.3 V/mm, and the nonlinear coefficient increases from 51.9–58.2 with the increase of C₃N₄ content from 0 to 3.0 wt%. The C₃N₄-added samples exhibited smaller residual voltage ratio and better surge current withstanding capability. It is proposed that the C₃N₄-doping leads to substitution of nitrogen for oxygen in the grain boundary region, forming acceptor type defects. The acceptor type defects act as electron traps, increasing the barrier height from 1.31 to 1.50 eV and the depletion layer width from 54.9–61.8 nm, which increases the nonlinearity, and the surge current performances of the C₃N₄ doped ZnO varistor ceramics are improved.     

一种汽车顶盖抗雪压动态仿真分析方法

目前顶盖雪压静态仿真分析方法的雪压计算值与测试值存在偏差,并且不能反映顶盖实际变形的位置和整体变形模式。为改进静态仿真分析方法,提出一种非线性显式计算的动态仿真分析方法,并以某乘用车为例,通过试验验证了其可靠性及有效性,为顶盖的研发设计提供了参考。     

爆破作用下预制共线裂纹的扩展机理研究

为了研究爆破作用下裂纹的扩展规律,从而进一步指导裂隙发育岩体爆破设计。试验运用深部岩石三轴动静载荷实验系统对含有预制裂纹的混凝土试件逐一加载,得到混凝土试件抗压强度;并采用高速摄像机对试件中裂纹起裂拓展过程进行全程拍摄,与加载曲线对照,得到裂纹起裂时垂向初始压力。研究表明:在一定范围内,试件所受围压越大,其裂纹起裂时所需压力越大;次裂纹的存在会使得主裂纹端部更容易在外力作用下起裂,且主裂纹内侧端部所受影响要大于外侧端部,这种影响程度的大小与次裂纹长度、裂纹间距等因素有关;围压越小、裂纹夹角越大、次裂纹长度越大、裂纹间距越小,主裂纹端部越容易起裂。