坝体—库水—淤积层—地基系统地震动分析

为明确地震中坝体—库水—淤积层—地基系统相互作用下坝体的反应,将泥沙淤积层作为粘性、可压缩及大密度流体,考虑柔性地基作用建立了二维计算模型。本模型计算结果与以往报道结果相一致:柔性地基与淤积层都能够降低库坝系统的共振频率及反应幅值。此外,本文提出的方法简单、编程方便及运算速度快等特点可以较方便地应用到混凝土坝体非线性动力响应计算中。     

浮筏隔振系统拓扑优化研究与振动特性分析

采用拓扑优化方法对浮筏隔振系统的筏架结构进行了减重优化设计,运用功率流方法对浮筏系统的振动传递特性进行了研究。针对优化的筏架结构,采用空气弹簧隔振器搭建了浮筏隔振系统实验模型,采用振级落差对浮筏系统的隔振性能进行了分析。通过仿真结果可以看出,笔者优化的筏架结构在重量大幅度减轻的情况下,仍具有较好的隔振性能。通过实验结果可以看出,空气弹簧的隔振效果与其刚度有着紧密的联系,浮筏隔振系统具有较好的隔振性能。     

基于磁场梯度定位的边坡变形监测原理

现有边坡变形传感器易受雨水、泥石流、滚石等环境的影响,且在深部变形监测时,存在仪器布设较繁琐的问题。基于磁测的原理,采用磁性标签制作智能石头,通过磁力梯度仪和智能石头建立边坡变形监测系统。采用Levenberg-Marquardt算法（LM算法）改进遗传算法,实现基于磁场梯度的磁性目标（智能石头）定位,避免磁性目标的磁感应强度与地球磁场分离的问题,同时解决了一般优化算法的收敛性。此算例中,基于磁场梯度定位的边坡位移监测精度达到0.01m,在实际的边坡监测中,其精度可通过增大智能石头的磁矩、改变磁力梯度仪的位置进行调整。     

子空间系统辨识方法的系统阶数估计

阶数估计是子空间系统辨识方法的一个重要环节,一直以来没有得到很好解决。回顾了以奇异值序列“间断”点、奇异值梯度序列“间断”点、NIC准则和奇异值准则 (SVC) 为判断依据的4种阶数估计方法。并在SVC的基础上提出改进方法MSVC。通过Monte Carlo试验比较了各准则的性能,结果表明MSVC的估计效果优于其它4种准则。并在试验结果的基础上给出了数据块Hankel矩阵的块行数和块列数的取值建议。     

超声波实时测量技术在固体火箭发动机中的应用

利用超声波对固体推进剂燃速进行实时测量是先进的燃速测量方法之一。针对超声波技术在固体火箭发动机试车中的应用,对典型固体火箭发动机材料进行测试研究,获得了发动机材料的超声波信号特征。将超声波探头直接安装在发动机壳体外侧部位,测量了固体推进剂在常压燃烧时的厚度变化。针对动态燃速测试,提出了超声波数据处理方法,对固体装药在常压燃烧下的回波进行处理,获得了装药的厚度变化过程和燃速,并分析了燃面附近温度分布对燃速测量的影响。结果表明：用超声波测量金属壳体固体发动机的燃速必须在壳体上开窗使超声波透过壳体和绝热层界面,而对复合材料壳体发动机可将超声波探头直接安装在壳体外侧;燃烧引起的装药表面温度变化对测量的影响可以忽略;该数据处理方法可以有效获得装药厚度变化。     

引入声汇的相位共轭方法进行声场识别

在时间反转方法中引入声汇概念的基础上,提出两种方法计算引入的声汇幅值：第一种方法是直接推导出相位共轭阵列在声源聚焦处的幅值,将其作为声汇的幅值;第二种方法是在近场引入一个测量球面计算声汇的幅值,并讨论引入测量球面半径对声场重建结果的影响。数值计算结果表明：引入声汇之后,在一定的测量距离上,采用两种计算方法都能突破声波的衍射极限;通过引入的测量球面方法,采用封闭的球形阵列在远场也能突破声波的衍射极限,得到结果更精确,与点声源理论解吻合较好;根据倏逝波传播性质,引入的测量球面半径需小于一个波长。     

芳纶纤维增强复合材料低温铣削研究

为了降低芳纶纤维增强复合材料铣削加工起毛、高温烧蚀缺陷,提高其切削性能和加工质量,采用液氮作为切削液进行数控铣床深冷切削。利用超大景深数码显微镜测量试样表面形貌,3D表面轮廓仪测量试样表面粗糙度,测力仪测量切削点切削力。建立了材料铣削过程模型;分析了纤维材料干铣削缺陷产生的原因;探讨了液氮深冷铣削机制。结果表明：相比于干切削,深冷切削时切速越高,表面质量越好,相同切速时深冷切削表面质量更佳;两种切削条件下,随着切速升高,主切削力均呈下降趋势,且深冷时下降得更加明显,当相同切速时深冷铣削主切削力较之干切削有所提高;纤维编织粘接成型点承受铣刀刃压力不足,以及纤维高温受力后出现自动避让和伸长的特性,导致铣削表面质量无法准确控制;深冷铣削力的提高,切削区温度的下降都对芳纶纤维加工缺陷的改善起到了积极作用。 为了降低芳纶纤维增强复合材料铣削加工起毛、高温烧蚀缺陷,提高其切削性能和加工质量,采用液氮作为切削液进行数控铣床深冷切削。利用超大景深数码显微镜测量试样表面形貌,3D表面轮廓仪测量试样表面粗糙度,测力仪测量切削点切削力。建立了材料铣削过程模型;分析了纤维材料干铣削缺陷产生的原因;探讨了液氮深冷铣削机制。结果表明：相比于干切削,深冷切削时切速越高,表面质量越好,相同切速时深冷切削表面质量更佳;两种切削条件下,随着切速升高,主切削力均呈下降趋势,且深冷时下降得更加明显,当相同切速时深冷铣削主切削力较之干切削有所提高;纤维编织粘接成型点承受铣刀刃压力不足,以及纤维高温受力后出现自动避让和伸长的特性,导致铣削表面质量无法准确控制;深冷铣削力的提高,切削区温度的下降都对芳纶纤维加工缺陷的改善起到了积极作用。     

4,4'-二羟基二苯砜合成新工艺的研究

对苯酚磺化、脱水法合成4,4'-二羟基二苯砜（BPS）工艺进行改进。研究了使用新的催化剂（2,6-萘二磺酸）和溶剂（均三甲苯-均四甲苯混合溶剂）,提高经苯酚和浓硫酸合成BPS的收率和纯度。详细研究了合成过程中所用溶剂类型及混合溶剂比例、催化剂种类及用量对BPS收率、纯度及异构体2,4'-二羟基二苯砜变化规律的影响。较好的工艺条件为：100 g均三甲苯-均四甲苯混合溶剂（二者质量比3∶1）,5 g 2,6-萘二磺酸催化剂,98.5 g苯酚,在110 ℃将51.2 g硫酸滴加完成后,将反应液快速升温至回流温度172 ℃并保持5 h。BPS产品收率可达99.3%,纯度为96.49%。该方法收率高,催化剂便宜,易于工业化。     

冲击波作用下舰船刚体运动响应

在非接触水下爆炸冲击波载荷作用下,较小的船体或者刚度较大的船体会产生很大的刚体运动响应。以Taylor平板公式为基础,考虑横剖面运动的附加质量,建立二维横剖面在非接触水下爆炸冲击波作用下的运动方程。在此基础上,计算某艇在水下爆炸冲击波作用下的刚体响应,与实验结果比较一致,表明该方法可用于预报水下爆炸冲击波作用下船体的刚体响应。     

极性转换溶剂体系中DBU催化大豆油甘油解制备甘油二酯的研究

以DBU为催化剂和反应溶剂,在极性转换溶剂体系下催化大豆油甘油解制备甘油二酯。通过单因素试验得到最佳反应条件为:以略多于DBU摩尔数的乙醇为极性转换溶剂,大豆油与甘油摩尔比2∶1,DBU与甘油摩尔比2. 5∶1,反应时间25 min,反应温度130℃。在最佳反应条件下,产物中甘油二酯的含量为67. 6%,其中1,2-甘油二酯占89. 7%,1,3-甘油二酯占10. 3%。常温常压条件下通入CO_2,以及加热条件下通氮气移除CO_2的方法能可逆地调节催化剂DBU的极性,从而促进其与产物的分离;催化剂DBU重复使用5次,产物中甘油二酯的含量变化不大。