建筑物掏土纠倾法单孔与多孔塑性区特性研究及工程应用

在建筑物水平掏土纠倾工程中，掏土孔间距是影响纠倾工程安全与工期的重要因素。为了快速准确地确定纠倾工程中的水平掏土孔间距，研究了单个掏土孔和多个掏土孔情况下孔周边土体塑性区发展特性。利用土体塑性力学分析计算得到了单孔下的孔周土塑性区半径，而后通过有限元模拟得到孔周土体塑性区半径的数值解，将孔周塑性区半径解析解与数值解进行了对比。并通过有限元数值模型研究了多个掏土孔相互影响情况下的塑性区发展规律，以孔间土体塑性区贯通时的距离作为掏土孔间距。考虑土体参数随机特性的影响，研究不同上部荷载作用下掏土孔间距的取值变化规律，上部面荷载与地基承载力特征值比值用p表示，孔间距与掏土孔直径比值用n表示。研究发现：多孔塑性区半径（孔间塑性区贯通时）是单孔塑性区半径的1.3倍左右;标准化荷载p与孔间距比值n二者呈线性关系;通过不同土体参数及上部荷载的不同情况下的p-n曲线，给出了掏土孔间距建议值。同时，将研究结果与三个实际工程进行对比，发现p-n曲线法与实际结果更为接近。     

Simulation and energy optimization of the stabilizer tower of a pyrolysis gasoline hydrogenation unit

Energy optimization of second distillation tower of a pyrolysis gasoline hydrogenation unit has been studied by the thermal cycle of vapor recompression method. The mentioned cycle is connected to the second distillation tower of the stabilizer of pyrolysis gasoline, and the results are found promising. The composite pinch curve for both the current and the optimized methods are shown. Moreover, an increase in the heat transfer rate in heat exchanger E-1014 causes energy recovery in reboiler. According to simulation results, by vapor recompression to 1970 kPa and using this heat source for thermal integration, condenser and reboiler’s energies are decreased by 56.93 and 30.4 percentage, respectively.     

30CrNi3MoV钢的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500热模拟试验机对30CrNi3MoV钢进行单向热压缩试验,研究了其在变形温度950~1150 ℃、应变速率0.01~10 s^-1的热变形行为,构建了应变补偿型流变应力本构方程,并绘制出该钢的热加工图。结果表明,30CrNi3MoV钢真应力-真应变曲线有3种不同特征:高温小应变速率时,表现为典型的动态再结晶过程;低温小应变速率时,曲线为动态回复特征;应变速率较大时,应力随应变的增大而增大,无明显的峰值应力。采用5次多项式拟合构建的应变耦合流变应力本构方程具有高的精确度,采用该方程获得的预测值与试验值的平均相对误差为3.2%,相关性系数R值为0.993。从热加工图中得到试验钢最佳的热加工工艺参数范围是:变形温度为1020~1150 ℃、应变速率为0.03~0.35 s^-1。     

井下安全阀力学性能分析

井下安全阀对安全性和可靠性要求较高。以渤海油田常用油管携带式井下安全阀为分析对象,对其工作压力、地面控制压力、全开启和全关闭压力、最大下入深度和自平衡能力等关键力学性能进行分析。井下安全阀的工作压力值与地面液控压力值相等,其选取依据为井口压力; 全开启和全关闭液控压力值可通过压力曲线法得到; 最大下入深度取决于弹簧安装时的预紧力; 自平衡能力与活塞面积和自平衡孔面积的比值有关,比值越大,自平衡能力越强。     

A novel minimum weight formulation of topology optimization implemented with reanalysis approach

In this paper, we develop an efficient diagonal quadratic optimization formulation for minimum weight design problem subject to multiple constraints. A high-efficiency computational approach of topology optimization is implemented within the framework of approximate reanalysis. The key point of the formulation is the introduction of the reciprocal-type variables. The topology optimization seeking for minimum weight can be transformed as a sequence of quadratic program with separable and strictly positive definite Hessian matrix, thus can be solved by a sequential quadratic programming approach. A modified sensitivity filtering scheme is suggested to remove undesirable checkerboard patterns and mesh dependence. Several typical examples are provided to validate the presented approach. It is observed that the optimized structure can achieve lighter weight than those from the established method by the demonstrative numerical test. Considerable computational savings can be achieved without loss of accuracy of the final design for 3D structure. Moreover, the effects of multiple constraints and upper bound of the allowable compliance upon the optimized designs are investigated by numerical examples.     

考虑关节角加速度约束的仿人机器人偏摆力矩控制方法

针对仿人机器人步行过程中存在的机器人关节角加速度约束影响控制性能的问题，提出一种考虑关节角加速度约束的仿人机器人偏摆力矩控制方法.该方法充分考虑了双臂在摆动过程中对偏摆力矩的影响，根据力矩平衡条件得到需要抵消的偏摆力矩的大小与方向，将偏摆力矩的控制问题转化为带约束条件的二次规划问题，并设计了一种在线变步长迭代算法计算得到优化后的双臂摆动轨迹.实验表明，该方法能有效抵消机器人步行中产生的偏摆力矩，避免控制过程中的"削峰"现象，有效提高机器人的步行稳定性.     

重水浓度与吸光度关系曲线类型研究

重水作为反应堆的慢化材料，其浓度直接影响反应堆的安全和性能。为研究其重水浓度与吸光度间的关系曲线类型，基于朗伯-比尔定律，从理论上推导出液态重水中某种水分子的红外吸收峰分别与0~2种其他水分子的红外吸收峰发生重叠时重水浓度与吸光度间的关系式，分情况对二者之间的关系曲线类型进行讨论。采用傅里叶变换红外光谱仪，测得浓度为0.015%~99.98%（摩尔比）的重水标准样品吸收光谱，对重水浓度和吸光度间的关系曲线类型进行验证，理论推导与实际吻合。研究表明，一般情况下，宽浓度范围内，重水浓度与吸光度间的关系曲线类型为二次曲线；窄浓度范围内，关系曲线类型为线性。特殊情况下，吸光度为定值或关系曲线类型为线性。