基于小样本下统计不确定性的边坡可靠度Bootstrap-BC_a方法

传统方法对小样本下的岩土抗剪强度参数估计区间较宽,会导致工程设计偏于保守,为此,提出一种考虑测量数据统计不确定性的边坡可靠度分析Bootstrap-BC_a法。该方法在Bootstrap的基础上加入偏差修正量■和加速量a,进一步校正了置信区间的端点值,提高了估计精度。在保证样本容量和变异性一致的条件下,对比分析Bootstrap-BC_a法和Bootstrap法在95%置信水平下的置信区间以及相对应的安全系数估计值。结果表明:Bootstrap-BC_a法能够有效收窄区间宽度且保证率下限值更趋近实际值;Bootstrap-BC_a法计算所得边坡安全系数均值相对较大,离散型更小,且与样本容量成正比,与安全系数方差成反比;3种变异水平的安全系数均值都随着样本容量n的增大而增大,而安全系数方差则逐渐减小,且大变异水平下计算所得安全系数均值更大。     

NMMO法竹纤维拉伸强度的影响因素探讨

以竹浆粕为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为溶剂,没食子酸正丙酯为抗氧剂,采用湿法纺丝工艺制备竹纤维,讨论了竹浆粕的聚合度、纺丝原液的竹纤维素含量以及抗氧化剂添加量等因素对竹纤维拉伸强度的影响,并通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对竹纤维的表面微观形貌进行观察。结果表明:在竹纤维素质量分数为11%～15%、竹浆粕聚合度为450～950、抗氧剂质量分数0～0.5%的条件下,随着竹纤维素含量的增加、竹浆粕聚合度的增大和抗氧化剂添加量的增加,竹纤维的拉伸强度均呈上升趋势;FE-SEM观察发现竹纤维原纤化明显,表面出现明显的表面缺陷。     

基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型研究

原位胶结充填体质量评价通常采用单轴抗压强度作为表征指标,由于在现场工程中无法快速、准确获取充填体的强度值,因此需要建立一种参数易于获取且准确的原位胶结充填体强度预测模型。基于胶结充填体物理力学参数的内在联系,从量纲平衡的角度探索了胶结充填体单轴抗压强度与P波模量的关系。根据C矿和I矿两种原位胶结充填体的密度、P波速度及取芯强度的测试数据,采用线性拟合的方法获得了基于P波模量的原位胶结充填体强度预测模型。通过对C矿和I矿的强度预测模型拟合效果分析可知,P波模量与取芯强度呈正相关性,且拟合效果较好,证明原位胶结充填体强度预测模型精度高,具有很强的实用性。     

强风雨环境下高速列车空气动力学性能研究

为研究强风雨环境对高速列车空气动力学性能的影响,利用Lagrangian discrete phase model模拟雨滴在空气中的运动,并考虑空气与雨滴之间的相互作用,采用相间耦合方法实现强风雨环境模拟。通过开展强风环境下高速列车空气动力学计算及重力作用下的雨滴降落计算,验证计算模型的准确性。在此基础上,开展不同侧偏角、不同降雨强度条件下的高速列车风-雨两相流计算,研究强风雨环境下高速列车的流场特性及气动载荷特性。计算结果表明:当侧偏角相同时,随着降雨强度的增加,受雨滴撞击的影响,头车迎风侧的正压有所增大,头车背风侧的负压有所增大,列车横向气动性能恶化。强风雨环境下,气动载荷系数随着侧偏角和降雨强度的增加而增大,且近似与降雨强度成线性关系。当侧偏角相同时,气动载荷系数增加百分比随着降雨强度的增加而增大;当降雨强度相同时,气动载荷系数增加百分比随着侧偏角的增加而减小。强风雨环境下,高速列车气动载荷系数可以近似拟合为关于侧偏角和降雨强度的二次多项式,且降雨强度的二次项可以忽略不计。     

氩气中1000℃下热处理对碳钢Q235工件表面金属铝粉涂层性能影响

为了增强承重普碳钢件的耐海水腐蚀性能和耐500℃高温性能,将两种没有气味的环保型水性纯铝粉涂料在室温下喷涂至Q235普碳钢片表面,制得单层和双层两种铝粉涂层.将涂层试样浸泡在室温质量分数为3.5%的NaCl的模拟海水中,考察涂层的抗腐蚀性能.为提高单层涂层的耐腐蚀性和双层涂层的粘接强度,研究了1000℃氩气处理对涂层性能的影响.实验结果表明:原始单层铝粉涂层试样泡在盐水中2天后就开始生锈,而经过1000℃氩气加热处理10 min后,涂层在10天内都没有生锈,同时涂层的粘接强度由11.6 MPa增加到14.0 MPa;原始双层铝粉涂层试样泡在盐水中10天内没有生锈,经过1000℃氩气加热处理10 min后,涂层防腐蚀性能没有降低,而涂层的粘接强度由9.9 MPa增加到11.3 MPa.XRD表征结果表明,原始双层铝粉涂层表面只有金属铝,经过1000℃氩气加热处理10 min后,涂层表面也出现了极少量Al_2O_3.SEM表征表明:经过1000℃氩气加热处理10 min后,单层涂层中球形铝粉颗粒熔化形成了片状颗粒,片状颗粒层在垂直于涂层方向的间隙明显减少,这可能是单层铝粉涂层经1000℃氩气加热10 min后防腐性能明显提高的原因;球形铝粉颗粒熔化也导致了涂层粘接强度的增加.     

气化灰基腻子粉的制备与性能研究

为实现气化灰综合利用和降低腻子粉制备成本，研究了利用气化灰替代水泥制备腻子粉的技术可行性。以气化灰和 42.5水泥为主要原料，配以少量的羟丙基甲基纤维素和可分散性乳胶粉，制备气化灰基腻子粉，实验考察原料配方变化对腻子粉的性能影响。研究结果表明：利用气化灰替代水泥制品制备腻子粉具有可行性。其中，气化灰替代 50%水泥时，腻子粉的粘结强度为 0.82 Mpa，各项性能均优于建筑外墙用腻子粉标准 JG/T 157—2009要求。在相同条件下，气化灰替代不超过 70%的水泥时，腻子粉的粘结强度及其他指标均满足建筑外墙用腻子粉标准 JG/T 157—2009要求。     

混料含水率对电解锰渣免烧砖性能的影响

以电解锰渣、水泥、骨料和水为主要原料制备电解锰渣免烧砖,在成型压力为10 MPa,水泥、骨料添加量分别为23％和25％的条件下,研究混料含水率对电解锰渣免烧砖各项性能的影响.结果 表明:混料含水率从20％增加至40％时,电解锰渣免烧砖抗压、抗折强度均先增大后减小,体积密度基本保持不变,线收缩率先减小后增大最后趋于稳定,吸水率和饱和系数总体先减小后增大.最适宜混料含水率为30％,此时砖样抗压、抗折强度均满足国家免烧砖MU10标准规定,其他性能参数均符合国家免烧砖一等品要求.     

基于正交试验的岩层相似材料配比研究

为获得不同密度和力学强度的相似材料配比,选用石膏、碳酸钙及河砂3种原材料配置低强度相似材料,设置水量为1/7、1/9,测试了试件的物理力学等指标参数。试件的破坏形态主要呈现剪切破坏和劈裂破坏;水量为1/9和1/7的试件抗压强度分别为30.7～357.3 kPa、46.4～426.2 kPa,可以满足不同配比下岩层相似材料的力学要求。当水量为1/9时,碳酸钙:石膏质量比是影响相似材料单轴抗压强度的主要因素;当水量为1/7时,砂胶比是影响相似材料单轴抗压强度的主要因素。实验结果为煤层开采相似材料模拟试验提供了理论依据。     

自适应卡尔曼滤波算法在压裂作业中的应用

针对采用传统卡尔曼滤波器对压裂作业中压力进行滤波时,难以获得准确数学模型和噪声统计特性而导致滤波效果较差的问题,提出了一种基于拟合优度确定系数的自适应卡尔曼滤波算法(R~2-AKF)。该算法将测量数据的预测值作为回归曲线拟合值,通过计算测量数据的预测值与实际采集值的拟合优度确定系数R~2来确定过程噪声协方差矩阵Q的修正系数α,得到具有过程噪声协方差调整的自适应卡尔曼滤波算法,通过压裂作业现场试验验证了其有效性。试验结果表明:自适应卡尔曼滤波算法能保证系统的滤波精度,具有较强的实时性,是一种简单、有效的实时滤波算法,具有一定的工程指导意义和推广价值。研究结果可以为压裂作业中压力数据采集和分析提供技术参考。