拉索检测爬升装置轻量化设计与动力学性能分析

斜拉桥的自动化、智能化检测是今后的发展趋势,目前已研发的拉索检测机器人都存在质量较大的问题,很难得到工程实际应用.针对课题组前期研制的第一代爬升装置样机质量大、爬升速度较慢等问题,对其进行了受力分析与静应力分析,得出了优化的可能性.提出了零件板厚为优化参数,强度变化率为约束条件的尺寸优化模型,利用差分进化算法求取最优解,得到了机架的最优板厚,同时通过拓扑优化得到各零件最佳结构,以及通过受力分析对螺栓的尺寸与数量进行了优化.优化结果表明爬升装置减重3.9kg,减重比例达到了40％,同时机架的变形量大幅减小,强度满足要求.对优化后的爬升装置进行了动力学仿真分析,结果表明最大爬升角度达到了75度,爬升速度提升了2-4倍,其动力性得到极大的改善.     

户外独立柱广告牌风荷载的数值模拟研究

采用计算流体力学(CFD)的方法对双面和三面户外独立柱广告牌的风荷载进行了数值模拟研究,得到了广告牌主结构设计所需的最不利风压系数和偏心距,以及广告牌面板设计所需的局部风压系数,研究成果已应用于标准图的设计,也可供此类结构设计时参考。     

中国海洋石油办公楼结构设计及关键技术

中国海洋石油办公楼建筑面积96 340m2,结构总高度74.5m。为北京东四D1区标志性建筑。结构体型复杂,主楼平面为一个空心、圆角三角形,边框架柱为斜柱,整体呈倒置三棱柱体。平面中心是一个三角形全高采光挑空中庭,内设钢结构空中走廊,并悬吊于楼顶。主要介绍主楼设计分析的结构方案、线性和非线性分析、斜柱的处理、柱过渡段节点的处理、内部大悬挑楼梯的设计等问题。     

不锈钢基材上a-轴取向ZSM-5分子筛涂层的制备及其形成机理

采用原位水热法研究了在不锈钢基材上a-轴取向ZSM-5分子筛涂层的形成过程及其机理,讨论了若干因素对分子筛涂层中晶体择优取向性的影响。结果表明,在斜放基材的正面,可得到a-轴取向的ZSM-5分子筛涂层,但反面得不到致密的分子筛涂层;在相同的水热条件下,平放基材表面得到的是晶体无序排列的分子筛涂层,但通过超声波处理后也能得到a-轴取向的分子筛涂层;若在反应液中添加少量乙醇,在平放基材上可直接得到致密的、a-轴取向的ZSM-5分子筛涂层。a-轴取向ZSM-5分子筛涂层是由基材上无定型涂层转变而来,无定型涂层首先转化为b-轴取向的分子筛晶体,然后在这些晶体的(010)晶面上生长出a-轴取向的分子筛晶体,最终形成a-轴取向的分子筛涂层。在平放基材上首先形成的也是a-轴取向的分子筛涂层,但随后被溶液中形成的晶体所覆盖,得到无序排列的分子筛涂层。     

Improvement of β-phase crystal formation in a BaTiO_3-modified PVDF membrane

In this paper,low temperature plasma is used to modify the surface of barium titanate(BaTiO_3)nanoparticles in order to enhance the interfacial compatibility between ferroelectric poly(vinylidene fluoride)(PVDF) and BaTiO_3 nanoparticles.The results demonstrate that oxygenic groups are successfully attached to the BaTiO_3 surface,and the quantity of the functional groups increases with the treatment voltage.Furthermore,the effect of modified BaTiO_3 nanoparticles on the morphology and crystal structure of the PVDF/BaTiO_3 membrane is investigated.The results reveal that the dispersion of BaTiO_3 nanoparticles in the PVDF matrix was greatly improved due to the modification of the BaTiO_3 nanoparticles by air plasma.It is worth noting that the formation of a β-phase in a PVDF/modified BaTiO_3 membrane is observably promoted,which results from the strong interaction between PVDF chains and oxygenic groups fixed on the BaTiO_3 surface and the better dispersion of BaTiO_3 nanoparticles in the PVDF matrix.Besides,the PVDF/modified BaTiO_3 membrane at the treatment voltage of 24 k V exhibits a lower water contact angle(≈68.4°) compared with the unmodified one(≈86.7°).Meanwhile,the dielectric constant of PVDF/BaTiO_3 nanocomposites increases with the increase of working voltage.     

冷弯薄壁型钢三层房屋振动台试验研究

为考察低层冷弯薄壁型钢房屋的抗震性能,进行一个三层足尺模型的振动台试验,得到低层冷弯薄壁型钢房屋结构在水平地震作用下的动力特性、地震反应、破坏机理等,并对其抗震性能进行评估。结果表明:结构在振动过程中表现为局部破坏,墙体骨架基本完好;结构呈剪切型变形形式;9度抗震设防时,多遇地震下结构最大弹性层间位移角为1/934,罕遇地震下结构最大弹塑性层间位移角为1/52,满足抗震规范关于抗震变形验算的相关规定;该房屋体系抗侧力的关键在于墙板的蒙皮作用和抗拔件的抗倾覆作用,因此应保证接缝和边角处自攻螺钉的施工质量,抗拔件应采取有效的防松措施。对结构的抗震能力进行初步评估,表明该房屋在9度多遇地震下的墙体剪力均小于其抗剪承载能力,且具有较高的安全储备。     

薄腹工字形截面轴压构件有效面积计算方法比较

对各国规范以及Winter公式关于工字形截面构件有效宽度的计算公式进行简要介绍,并采用各国规范方法和有限元数值模拟对腹板不同宽厚比和构件不同长细比的工字形截面轴压构件有效面积进行计算和分析。结果表明:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)在腹板宽厚比较大时有效面积过于保守,《钢结构设计规范》(GB50017—2003)、欧洲规范(E3-1.5:2006)对于长细比较大构件有效面积过于保守,《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)、美国规范(AISC:2005)以及Winter公式与数值结果吻合较好,且有一定的安全度,建议对于薄腹工字形截面轴压构件有效面积可采用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)计算方法进行计算。     

空压站冷却水循环系统改造

通钢集团板石矿业公司井下17号矿组空压站的冷却用水采自地表河水,由于冬、春季枯水期冷却水匮乏,空压站空气压缩机冷却水系统无法开启,影响井下生产用气和气动放矿闸门的放矿作业。     

冷轧压下率和退火工艺对超低碳IF钢再结晶及力学性能的影响

以碳含量为12mg·kg-1的超低碳IF钢为研究对象,利用Gleeble3500型热模拟试验机结合硬度测量和显微组织观察等方法研究了冷轧压下率和退火工艺对其再结晶和力学性能的影响。结果表明：经历75％,79％和84％压下率冷轧后,试验用钢的再结晶温度分别为691,688,685℃,低于碳质量分数为0．0024％IF钢的...     

石油钻机绞车的气控系统设计

以中原总机石油设备有限公司JC50绞车为例,介绍绞车换档、防碰天车装置、辅助刹车等主要部分的的气控系统设计.