支持4D打印的可控变形结构设计研究进展

4D打印是结合了3D打印技术和智能材料的一种智能结构增材制造技术。通过几何结构设计、智能材料分布设计,4D打印可以制备具有可调节形状、特性或功能的可控变形结构。可控变形结构通过外界的刺激,按设计好的特定方式发生形状、性能和功能的变化,从而使其满足不同领域的应用需求。对可控变形结构的二维结构设计方法和三维变形设计方法的技术研究进展进行综述,总结了支持4D打印的可控变形结构设计的突出成果以及创新性技术。结合4D打印的概念和支持4D打印的可控变形结构设计的研究现状,对其在机械、生物医学等领域的应用进行了展望。     

煤矿井下探测中影响不含水断层视电阻率变化的单一主控因素分析

选取晋城矿区典型3号无烟煤试样，在实验室进行单轴加载条件下的电阻率测试实验，并开展矿井瞬变电磁法探测不含水断层现场试验，研究了不含水断层的视电阻率变化特征。结果表明:煤样加载全过程，经过压密阶段、弹性变形阶段、塑性变形阶段、峰值后破裂阶段、残余变形阶段5个阶段；煤样应力应变曲线表现为由低到高再到低的特征，煤样电阻率曲线表现为由高到低再到高的特征；加载过程中，压密阶段、弹性变形阶段应力越大电阻率越小，应力为影响电阻率变化的主控因素；塑性变形阶段，电阻率先减小后增大，应力和裂隙共同影响电阻率变化，由应力为主要因素逐渐转变到裂隙为主要因素；峰值后破裂阶段和残余变形阶段电阻率急速增大，裂隙为影响电阻率变化的主控因素；通过瞬变电磁法探测不含水断层试验，发现不含水断层导致视电阻率明显升高，表明裂隙为影响断层视电阻率单一变化的主要因素。     

PP/Nano-SiO_2复合材料的制备及性能研究

通过熔融共混法制备了聚丙烯/纳米二氧化硅(PP/nano-SiO2)复合材料,并研究了该复合材料的力学性能、热性能和动态流变性能。结果表明:当nano-SiO2用量不大于2%时,随着其用量的增加,复合材料的拉伸强度和冲击强度均呈先升后降趋势,但都高于纯PP的拉伸强度和冲击强度;复合材料的分解温度高于纯PP;复合材料熔体呈现剪切变稀现象,具有假塑性流体的特征,且随着nano-SiO2用量的增加,复合材料的复数黏度、储能模量、损耗模量均逐渐提高,但在低频区和高频区的变化幅度不同。     

基于油井生产动态数据的出砂油井筛管冲蚀模型

筛管冲蚀损坏是油井常见的防砂失效形式，现有筛管冲蚀模型过于复杂，不能直接应用于在役油井筛管失效风险的量化分析。为了解决筛管冲蚀模型的现场应用问题，首先通过大量的室内实验数据拟合建立了冲蚀质量损失率的数学模型，并根据油田现场实际生产情况进一步简化模型，提出表征筛管冲蚀作用程度的参数C，建立了基于油井动态生产数据的筛管冲蚀失效分析的数学模型。以渤海Q油田为例，进行出砂油井筛管失效的计算分析，分析结果与现场测试结果完全一致，表明该模型可有效判断出砂油井井下筛管的工作状态。最后通过在役井C值与冲蚀临界值C_a的对比分析，形成了基于筛管冲蚀在役井的出砂风险预警方法，从而实现精准把控油田的出砂管理风险。     

谈涝洼地治理工程水土保持防治体系布设

为提高山东省淮河流域重点平原洼地防洪排涝能力，改善项目区内生态环境，保障粮食安全，山东省对淮河流域重点平原洼地沿运片邳苍郯新片区实施治理。本文对工程水土保持防治体系的布设进行了分析，同时结合小清河防洪综合治理工程水土保持措施差异化布置，对两个项目进行了类比分析，为类似工程提供经验借鉴。     

弹丸外弹道及引信活击体爬行力数值仿真

针对惯性触发引信设计过程中引信零件爬行力计算问题,分析了引信及弹丸在外弹道飞行时的受力情况,运用计算流体力学软件（FLUENT）对弹丸空气动力进行了仿真分析,得到了弹丸在外弹道飞行的阻力和翻转力矩。再由虚拟样机软件（ADAMS）对弹丸整个飞行过程进行模拟计算,得到弹丸在整个外弹道的稳定性情况、飞行轨迹和引信活击体受到的爬行力。所得结果和分析对弹丸外弹道分析及引信惯性触发机构的设计和研究具有一定参考意义。     

朔州矿区岩溶承压构造水超前探放技术

为了预防矿井巷道掘进前方构造导通承压水而造成突水事故，在朔州国强煤矿采用瞬变电磁法“五横一纵”探测试验方案超前探测突水构造，分析剖面图、平面图及立体图，精确圈定导水通道及富水区位置，确定水害类型及关联性，在此基础上进行超前钻探探放水设计，提出岩溶承压突水构造超前探放措施。结果表明：矿井瞬变电磁法可以实现巷道掘进前方富水构造全方位覆盖探测，根据全方位数据形成三维立体图，以此分析富水区分布及联通情况，推断国强煤矿掘进迎头前方可能存在断层或陷落柱等地质构造，且与砂岩、灰岩等含水层联通形成岩溶承压构造富水区|针对高承压岩溶区水压大、水量足的特点，钻探探放水设计采取 “15横9纵”的加密钻孔布置方式，在孔口安装止水套管、闸阀、水压表、水门、三通、泄水短管及防喷逆止阀等安全装置，才能进行安全探放水工作，并及时进行安全分析，采取相应的安全措施，保证工作面的安全采掘。     

矿井瞬变电磁法波场变换与数据处理方法研究

矿井瞬变电磁法探测电性界面分层的准确性关系到探测地质效果。探讨了瞬变电磁波场变换理论,提出了矿井瞬变电磁波场变换算法,对实际矿井瞬变电磁数据进行了波场变换,提出了波场变换数据处理及成像方法,实现瞬变电磁剖面到拟地震剖面的转换,达到对电性界面的准确划分。结合矿井顶板岩层富水性探测的工程实例对矿井瞬变电磁波场变换及其数据处理方法的实用性和有效性进行了验证,取得了较好的地质效果。研究表明：矿井瞬变电磁波场变换及数据处理方法能够提取瞬变电磁数据中所包含的电性界面信息,解决矿井瞬变电磁法探测在准确确定电性界面方面的不足,突出弱异常进而提高分辨率。     

有限状态机在嵌入式软件设计中的应用

简单介绍了有限状态机的原理以及在嵌入式软件设计中保持任务间同步的方法,综合两者的特点并结合一个软件模块的设计,具体介绍了有限状态机思想在嵌入式软件中的实现.