高吸水性树脂提高井壁混凝土水密性能的机理

裂缝的产生会导致井壁混凝土的水密性能和耐久性能降低.高吸水性树脂(SAP)可在裂缝中膨胀并堵塞裂缝,从而提高井壁混凝土的水密性能和耐久性能.但SAP堵塞裂缝的机理仍需进一步研究.探究了SAP对混凝土力学性能的影响.通过水渗透测试分析了SAP的裂缝堵塞效果.并借助X射线计算机断层扫描技术探究了裂缝中SAP颗粒的形态特征.结果表明,SAP的掺入导致混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度略有减小.SAP的掺入也会导致预开裂砂浆中的水流速减小,水流速的减小程度随SAP掺量的增加而增大.SAP可在SAP孔中膨胀并堵塞SAP孔位置的裂缝,说明SAP导致水流速减小的原因是SAP能够在裂缝中发生膨胀.     

温度作用下连续刚构桥力学性能仿真分析

为获得连续刚构桥在升降温作用下的性能,温度变化会使得连续刚构桥产生温度应力和温度变形。文中以某连续刚构桥为例,进行了该连续刚构桥整体升温模式和整体降温模式的二维温度效应仿真分析,求得该桥整体升温和整体降温模式下的温度变形,结果表明在整体升温降温作用下,中跨跨径为90m的预应力混凝土连续刚构桥中跨最大温度变形可以达到23.69mm,所以在桥梁设计时,可以用二维仿真分析求得桥梁温度效应,为完善连续刚构桥设计提供参考。     

多元合金激光增材制造凝固组织演变模拟

针对多元合金激光熔覆过程，基于有限元方法和元胞自动机技术建立了多元合金激光熔覆熔池三维传热传质及凝固组织形貌演变模型，通过自行开发的宏微观耦合接口程序实现了三维熔池模型和多元合金凝固组织演变模型的耦合. 针对IN718激光熔覆过程中的传热传质和凝固组织演变过程进行了模拟，研究了基板初始晶粒尺寸、异质形核及多层熔覆扫描路径对熔覆层凝固组织形貌的影响机理，并对模拟结果进行了试验验证. 结果表明，模拟结果与实际物理过程吻合较好，所开发的耦合模型能够真实反映多元合金激光熔覆过程.     

3-SPS/1-S张拉整体并联机构的研究与应用

为满足盾构管片姿态微调需要,提高拼装精度及效率,提出基于3-SPS/1-S张拉整体并联机构设计管片拼装微调机构。给出总体方案及构型分析,机构仅有3个转角自由度,可实现管片横摇、俯仰及偏转动作。重点研究机构位置反解、正解及工作空间。运用RPY法推导旋转矩阵,得到位置反解表达式;给出位置正解的变步长搜索求解法;基于工作空间约束方程,分析体积求解方法。数值验证结果表明:(1)位置反解易求且具有唯一性;(2)位置正解不唯一,共有29组解值;(3)给定球铰最大转动值为35°,工作空间体积为0.768rad3。该机构可满足管片姿态微调要求,具有一定指导意义。     

改进ILoG算子的故障检测方法

针对强背景噪声干扰下轮对轴承故障特征微弱、难以准确检测的问题,提出了一种自适应改进高斯拉普拉斯(improved Laplacian of Gaussian,简称ILoG)算子的微弱故障检测方法。ILoG算子滤波器具有优良的信号突变特征检测能力,将其用于轮对轴承故障信号的冲击特征检测,同时利用水循环算法(water cycle algorithm,简称WCA)的寻优特性,并行搜寻筛选最佳的ILoG算子影响参数,通过对参数优化后ILoG算子滤波后信号做进一步包络解调分析,提取出轮对轴承微弱的故障特征信息。对实际轮对轴承外圈和内圈故障信号分析的结果表明,该方法可以有效检测出轴承微弱故障特征频率,故障检测效果优于小波阈值和多尺度形态学差值滤波方法。     

全地形机器人转向特性分析

为了提高全地形机器人的转向性能,建立了3自由度转向模型,并分别以质心侧偏角为零、轮胎与地面无滑移为转向、驱动控制为目标,推导出转向因素公式,设计了一种四轮独立转向-独立驱动(Four Wheel Independent Steering and Independent Drive,4WIS-4WID)控制方式。通过simulink与虚拟样机联合仿真,针对车速、载重对转向特性的影响进行分析。研究表明,该控制方式能够在低速转向时进一步提升机器人的灵活性,在高速转向时改善机器人的稳定性,但负重及速度的增加会对机器人的转向性能造成不利影响。     

两种串列方柱气动性能的试验研究

针对两种布置形式（水平布置和对角布置）的串列双方柱，通过同步测压风洞试验，在雷诺数为Re = 8.0×104、间距比为P/B = 1.75 ~ 5.00（其中P为方柱中心间距、B为方柱边长）条件下，得到了两种布置形式串列双方柱的表面风压，重点研究了对角串列双方柱的气动力、风压分布、Strouhal数等气动性能随方柱间距的变化规律，并与水平串列双方柱进行比较。水平串列双方柱的气动力在P/B = 3.00 ~ 3.50时会发生跳跃现象，下游方柱的平均阻力由负值突变为正值，而对角下游方柱平均阻力系数则均为负值。结果表明：当P/B<3.00时，对角串列双方柱的平均和脉动气动力系数、最大平均负压强度和脉动风压系数均大于水平串列双方柱，而当P/B > 3.00时则情况相反；对角串列双方柱的Strouhal数明显小于相同间距下的水平串列双方柱，且在P/B <3.00时对角串列双方柱的升力功率谱出现了多个峰值。