单裂隙花岗岩破坏强度及裂纹扩展特征研究

为了研究裂隙花岗岩强度特征及破坏过程,对裂隙花岗岩进行单轴压缩下的声发射测试,基于应力–应变数据、声发射多参量特征、摄像记录综合分析裂纹扩展特征及其相互变化关系。研究结果表明:裂隙倾角?对起裂应力和破坏强度影响较大,弹性模量和起裂应力随?单调增大;裂隙花岗岩应力–应变曲线在峰前呈阶梯状上升,尤其当?较小时,发生多次应力突降,应力降对应模量的快速弱化、AE事件率和能量率的剧烈凸起;AE事件率表现出明显的三阶段特征,随着?的增大,三阶段特征逐渐弱化,岩石的脆性破坏程度增大,应力降和AE凸起数量逐渐减小,AE事件率和能量率最大值对应的应力逐渐增大;相比AE事件,能量率最大值的发生更靠近峰值强度,且变化更剧烈;AE震源时空演化很好地描绘了裂纹的三维扩展区域和分布规律,稳定增长期震源数量和幅值均较小,高速增长期大幅值震源数量快速增加,尤其是在临近破坏前。     

基于LabWindows/CVI的矿井提升机钢丝绳张力监测仪设计实现

针对煤炭生产企业矿井多绳摩擦式提升机存在的钢丝绳张力不平衡问题,设计和开发了基于LabWindows/CVI的钢丝绳张力不平衡监测分析仪;该仪器装置能实时同步采集箕斗钢丝绳的张力和箕斗在井筒中的位移行程数据,箕斗的位移行程数据采用直接从在工控机端建立的OPC服务器内读取的方法,节省硬件成本;该监测仪装置能将箕斗的张力和位移监测数据自动存储于MySQL数据库,能自动绘制每根钢丝绳的张力-位移历史变化趋势曲线;当钢丝绳张力不平衡度超限时发出报警信息;该仪器装置可靠分析了箕斗在井筒中上下运动时的钢丝绳张力变化规律,对进一步提高提升系统的安全高效可靠运行性能具有十分重要的意义。      

山东地区农房冬季清洁取暖方案经济性分析

本文根据山东地区农房取暖现状的特点,提出热源端清洁化改造(空气源热泵取暖系统、碳晶板取暖系统、燃气壁挂炉取暖系统)、用户端建筑能效提升(外墙保温、门窗更换、屋顶保温、增设太阳房连廊)的冬季清洁取暖方案,并计算获得农房节能改造后热指标约41.3W/m~2。最后从设备造价、运行费用两方面对方案进行了经济分析,获得农房建筑在节能改造的前提下,空气源热泵取暖方式的经济性最优。     

基于Hadoop的大数据的处理与挖掘

在对Hadoop的大数据的研究挖掘和处理的基础上,设计了基于Hadoop的大量数据的处理方案,并运用HDFS分布式文件系统来有效保存其相关数据,同时还对索引文件的快速查找和定位进行了设计。通过使用Map/Reduce对数据进行高效的并行处理,快速地返回统计结果。     

岩石波速与损伤演化规律研究

岩石波速随应力的变化对研究损伤演化具有重要意义。采用颗粒流程序建立9种不同模型,在模型内设置激发源和接收器,通过对激发源施加速度脉冲并记录接收器信号模拟波的传播与衰减,可以得出:配位数与孔隙率呈线性变化关系,波幅衰减与枝矢量分布直接相关,波速主要受孔隙率、配位数张量和刚度张量影响。模拟岩石双轴压缩应力–应变过程中轴向和侧向波速,微裂纹主要沿轴向分布,相比剪切裂纹,张拉裂纹优势导向与轴向夹角较小,且随着裂纹的增多,波速及枝矢量分布各向异性逐渐增大。波速变化的内在原因是新接触点的形成、黏结断裂和接触点的分开,波速变化依赖于刚度张量相应分量的平方根,二者变化规律基本保持一致。通过刚度张量及枝矢量分布变化确定损伤特性及导向,是一种量化波速与损伤的新方法,可为损伤演化规律研究提供参考。     

基于树蛙脚掌湿黏附的仿生手术夹钳表面研究

手术夹钳是外科手术中常用的夹持器具,传统的手术夹钳主要通过齿形结构使湿滑的软体器官变形产生机械互锁来提高夹持稳定性,这往往会带来严重的组织损伤。为了降低夹钳夹持损伤,需要发展以强湿黏附增摩来取代强夹持增摩的技术,实现湿环境下"松夹而不滑脱"功能。树蛙经过千万年的进化,其脚掌形成了优异的湿摩擦功能。通过表征发现树蛙脚掌表面结构多为密排六棱柱。且随着界面间液量减少,树蛙脚垫由湿变干过程中液膜会出现碎化分散,摩擦力出现近百倍增大的现象,即称为边界强摩擦状态。通过对仿生表面的测试发现,液膜的碎化现象由其特殊的密排棱柱结构所决定,液膜碎化会使液膜更为均匀铺展,产生极强表面张力,从而能够在无任何外界压力的情况下仍能产生极高的摩擦力,有助于达到手术夹钳"松夹而不滑脱"的效果。此外,棱柱结构的各向异性与沟槽的方向性分布使得摩擦力表现出各向异性,鲜猪肝夹持测试发现,与传统齿形夹钳相比仿生六棱柱表面具有更优异的摩擦性能,更适合于仿生手术夹钳表面。基于树蛙脚垫强摩擦机制,提出了仿生手术夹钳设计制造方法,并验证了其降低组织损伤的有效性。     

岩石单轴压缩下损伤表征及演化规律对比研究

采用声波、声发射一体化装置同步测试单轴压缩下花岗岩应力应变、超声波及声发射(AE)特征演化规律,分析岩石特征应力对应的宏–细观表征,通过裂纹体积应变、声发射及声波特征等共同量化岩石损伤演化过程。结果表明:裂纹体积应变和波速对应的损伤起始应力吻合较好,AE事件、幅值分布、b值对应的应力特征值基本一致,但AE事件表征的损伤累积开始早于宏观变形和声波;初始加载阶段波速及各项异性系数K均逐渐增加,之后变化趋缓,起裂应力后侧向波速开始减小,而K逐渐增大;峰值应力前裂纹的快速聚结引起AE信号幅值大幅增加,伴随的是b值的快速下降和AE累积能量的陡增;基于起裂应力后损伤才开始累积的假定,量化并对比了裂纹体应变、AE事件等多参量表征的损伤演化规律,发现花岗岩损伤累积绝大部分发生在损伤应力之后。裂纹体应变表征的损伤具有明确物理意义,但裂纹体应变计算中泊松比选取存在一定主观性,裂纹体应变、AE能量、模量等参数表征的损伤在接近峰值应力前均出现大幅增加,与b值的快速下降对应。综合对比分析,AE能量表征的损伤具有更好的可靠性,反映了岩石损伤破裂的本质特征。     

动态凝固Al-Ti-C中间合金组织与细化活性

采用CASTEX连续铸挤技术，对液．固反应法获得的Al-Ti-C中间合金熔体直接进行动态凝固成形，制备细化剂合金线材，计算模拟了动态凝固成形区的温度场和应力场，试验研究了动态凝固组织的形成机制及中间合金细化铝晶粒的特性。结果表明：熔体连续铸挤成形经历动态凝固、半固态挤压和塑性成形3个阶段，为动态凝固与成形过程；该过程对熔体的强烈剪切与热扰动作用，可改善中间合金的组织形态，显著提高其细化活性。     

基于自适应网格划分的数据流聚类算法

本文提出了一种基于自适应网格划分的数据流聚类算法。通过采用网格的自适应划分,对传统的基于密度网格的数据流聚类算法,以均衡划分网格的方法进行改进,使网格的划分更加合理,减少硬性划分对结果可能造成的影响,提高了硬性划分边界的精度。同时采用剪枝方法,减少了算法的执行时间。最后,通过实验验证了该算法的有效性。     

城市路网在新农村公路网布局规划中的应用

结合农村公路网现状,通过对城市路网布局规划进行分析,提出了城市路网在农村公路网布局规划中应用的观点,以期为正在推进的新农村建设中的公路网规划提供指导。