保冷结构的防潮层、隔汽层研究

参照美国材料试验标准ＡＳＴＭＥ９６－８０，研制了用干燥剂法测量保冷材料水蒸汽渗透率（Ｗ＿（ＶＴ））的试验装置，建立了材料水蒸汽渗透性能测试方法及规范，为保冷材料及结构的水蒸汽渗透性能研究提供了有效的手段；利用此装置测试了常用保冷材料的水蒸汽渗透率，为保冷结构的设计及选材提供了可靠的数据。测试结果表明：常用的保冷绝热材料：泡沫玻璃、聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫的水蒸汽渗透率均不为０，从而明确了在保冷结构中必须设置防潮、隔汽层；在此基础上对常用的保冷材料与各种防潮隔汽材料组合而成的保冷结构的水蒸汽渗透性能进行了试验研究，结果表明：目前常用的沥青玛蹄脂并非是最理想的防潮隔汽材料，而铝箔牛皮纸、铝箔玻纤布及铝箔玻璃钢才是理想的防潮隔汽层材料。     

路基与半刚性基层间过渡层结构设计

路基与半刚性基层间的过渡层缺乏针对性的设计方法,在分析过渡层设置机理的基础上,通过对不同模量和不同厚度情况下过渡层的补强作用进行分析,提出补强递增系数以及最佳补强理论,并结合我国典型半刚性基层路面结构提出过渡层设计的经济模量及厚度。结果表明,过渡层的模量和厚度越大,补强作用越明显,但其补强效率越低;当过渡层模量为200~500 MPa,且厚度不小于20 cm时,过渡层的补强效率较高。     

路基与半刚性基层间过渡层结构设计

路基与半刚性基层间的过渡层缺乏针对性的设计方法,在分析过渡层设置机理的基础上,通过对不同模量和不同厚度情况下过渡层的补强作用进行分析,提出补强递增系数以及最佳补强理论,并结合我国典型半刚性基层路面结构提出过渡层设计的经济模量及厚度。结果表明,过渡层的模量和厚度越大,补强作用越明显,但其补强效率越低;当过渡层模量为200~500 MPa,且厚度不小于20 cm时,过渡层的补强效率较高。     

管道保温经济厚度的研究

本论文推导了忽略管内流体传热热阻情况下,管道单层保温经济厚度和双层保温经济厚度的计算公式。给出了计算框图和计算实例。作者采用的经济模型不仅考虑了资金的时间价值,而且考虑了资金的增长率。因而,所得保温结构厚度设计更能经受时间的考验。     

复合遮弹层性能的模糊综合评判分析

本文应用模糊变换原理及最大隶属度原则建立了模糊综合评判模型，在考虑遮弹层设计厚度、经济造价、施工难易程度三个重要因素的基础上，对各类遮弹结构的综合性能进行了评价分析，分析表明：偏航板 3％含量的钢纤维混凝土及偏航板 HHSC性能最优。但是，对于一些特殊情况，如不考虑遮弹层厚度，仅以工程造价为唯一控制指标，即以混凝土显然是最佳选择。总之，针对具体的工程背景，可以利用本文的数学模型对各类遮弹层结构进行综合评价，从中选择最优。     

基于遗传算法的热防护服厚度反问题的数值分析

合理地设计热防护服厚度可以降低烧伤危险、提高舒适性,是热防护服研发的重要问题.除防护服常用的三层织物外,将皮肤与第三层织物之间的空隙层看作第四层,将人体皮肤层到体内作为第五层,基于Fourier定律建立了一维有限长五层热传导模型.然后根据人体皮肤表面的温度要求提出了热防护服厚度反问题,并随着不同的要求做相应调整.一方面,利用有限差分法实现了模型的数值求解;另一方面,基于遗传算法求解反问题,确定了第五层的各项热学参数,同时求出满足要求的热防护服最优厚度,结果验证了算法的有效性和反问题的合理性.     

含蜡热油管道低输量时结蜡对能耗的影响

结蜡现象对含蜡热油管道的运行能耗存在着两个方面的影响。其正面影响是管道结蜡层的存在 ,将降低管道总传热系数 ,使热力费用减少 ;负面影响是结蜡层会使管道的通流截面积减小 ,摩阻增大 ,所耗动力费用增加。特别是当管道长期处于低输量、偏离经济流速运行时 ,结蜡层的存在会对管道的热能及压能消耗产生更为显著的影响。为探讨结蜡层对管道运行经济性的影响规律 ,通过对比低输量下有无结蜡层时的管道能耗费用 ,并以节省的能耗费用最大为目标 ,建立了求解管道低输量运行时的经济结蜡厚度的数学模型。算例的计算结果表明 ,当管道输量低于设计值时 ,都对应着一个经济结蜡厚度 ,使得管道运行的能耗费用最省 ;同时在一定输量范围内 ,当输量下降的幅度越大时 ,其经济结蜡厚度亦随之增加 ,并且所节省的能耗费用亦越多。此模型为确定热油管道低输量时的经济结蜡厚度及经济清蜡方案提供了一定的理论依据     

LaB6复合型场发射阵列阴极的结构设计

为了提高传统Spindt型场发射阵列阴极的稳定性,提出了一种新型的LaB₆复合型场发射阵列阴极结构,该结构包括非晶硅电阻层、钼过渡层和六硼化镧发射体层。基于ANSYS平台模拟了该阴极中电阻层、过渡层和发射体层厚度对热应力场分布的影响,并根据仿真结果进行了实验验证。仿真结果表明,电阻层厚度不影响热应力场的分布,只是改变热应力的大小;随着电阻层厚度的增加,阴极最大热应力会减小;过渡层可以有效减缓发射层的热应力,且过渡层的厚度会影响热应力场的分布;当电阻层厚度为72 nm,过渡层厚度为200 nm,发射层厚度为728 nm时,阴极最为稳定。薄膜热应力测试结果与模拟结果基本一致,证实了引入过渡层和电阻层对于减小阴极热应力的可行性。     

一种薄膜体声波谐振器的设计与验证

为简化薄膜体声波谐振器薄膜厚度的设计,提出一种薄膜体声波谐振器薄膜厚度的设计方法。仿真结构由诱导层和其上层的电极层-压电层-电极层的三明治结构组成。在最优有效机电耦合系数下确定初始薄膜体声波谐振器的薄膜厚度;然后确定诱导层厚度及其相应的频偏值;使用频偏值补偿并联谐振频率,重新计算补偿后的薄膜体声波谐振器中电极层与压电层的最优厚度比值,并使用COMSOL Multiphysics进行仿真验证。当并联谐振频率为3.60 GHz时,100 nm的氮化铝的频偏值为0.20 GHz。氮化铝的有效机电耦合系数最优为5.907%,进行频率补偿后,氮化铝的串联谐振频率和并联谐振频率分别为3.48 GHz和3.60 GHz,设计方法得到了验证。诱导层有效地优化了压电层C轴特性,减少了能量损耗。     

刚性桩复合地基褥垫层厚度取值方法研究

为了研究刚性桩复合地基褥垫层厚度合理的设置范围,从褥垫层作用及可能的破坏模式出发,采用理论推导的方法,以太沙基理论为基础,推导了褥垫层设置的最小及最大厚度.同时根据理论推导结果,提出了褥垫层最佳厚度的设置原则:以刚性桩体对褥垫层的上刺入量作为褥垫层设置的最小厚度;以褥垫层滑动面顶点与承台顶面刚接触时的褥垫层厚度为褥垫层的最大厚度.并用工程经验公式验证了该取值方法的合理性,可为今后类似工程中褥垫层设计提供理论支持.     

冷再生结构层力学响应分析

通过研究冷再生结构层受力分析,在室内试验数据基础上,采用有限元BISAR软件对冷再生结构层以及常规半刚性路面结构层进行力学响应分析,得出了常规半刚性基层与冷再生基层力学响应的差异、冷再生层合理厚度、冷再生基层路面铣刨深度以及冷再生基层路面的使用条件.该研究对冷再生结构层设计与施工具有一定的借鉴作用.     

不同形式的结构层下褥垫层合理厚度的确定

以复合地基桩顶所铺设的褥垫层为研究对象,研究了刚、柔结构层(刚、柔性基础)下褥垫层的受力机理及破坏形式,导出了褥垫层在刚、柔结构层下的合理厚度的理论公式,并确定了其范围,最后通过实例说明了其合理性。     

冷库维护结构绝热层厚度的计算

本文详细介绍了维护结构传热系数——K的确定及维护结构绝热层厚度的计算.     

既有居住建筑围护结构节能改造热工性能优化

既有建筑物窗墙比差异较大,在节能改造过程中窗墙比和窗的热工性能对保温层厚度的影响不可忽视。在《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》围护结构节能设计规定的基础上,提出围护结构等效传热系数限值,综合考虑朝向、窗墙比、窗户的类型等因素,建立了外墙保温层厚度计算模型和围护结构热工性能参数优化模型,并以徐州地区某既有住宅为例,验证了模型的可行性。     

列表法计算架空蒸汽管道保温层经济厚度

通过计算保温层的各项费用,并对其进行列表分析,找出了最小总费用所对应的保温层厚度,从而得到了保温层的经济厚度,达到了节约能源的目的。算例分析结果表明,该方法能够科学地反映保温层厚度与年总费用的关系。该方法简单易懂,可大大提高设计效率和设计质量。     

Q235镀锌钢与5052铝合金CMT焊接工艺

为了实现汽车工业中车体制造的轻量化,将厚度均为1 mm的镀锌钢板与5052铝合金薄板采用冷金属过渡熔钎焊方法进行搭接焊实验,研究了工艺参数对焊缝宏观形貌、焊接接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ar气保护下焊接接头的最大抗拉强度为128 MPa,金属间过渡层硬度为179. 4 HV,厚度约为5. 04μm. CO_2气体保护下焊接接头最大抗拉强度可达133 MPa,金属间过渡层硬度为194. 6 HV,厚度约为5. 68μm. CO_2保护可以改善焊接接头软化现象,但需调整热输入来控制金属间过渡层厚度.     

泡沫沥青冷再生混合料在道路大修工程中的应用研究

为了确定泡沫沥青冷再生混合料的适应交通等级及合理的层位结构,对泡沫沥青冷再生混合料的路用性能进行试验研究,认为泡沫沥青冷再生混合料可应用于各级道路的基层.根据我国现行规范及国内典型案例,拟定出高、低等级下沥青道路合理路面结构厚度组合,并利用ANSYS软件进行建模模拟,计算出不同厚度组合下的路表弯沉及基层层底拉应力.并通过数值分析得出各层厚度及旧路面模量对于泡沫沥青冷再生路面性能的影响,得出旧路面强度对大修沥青路面使用性能有重要影响的结论.通过反算累计标准轴载作用次数,并对比我国交通等级的规定,提出泡沫沥青冷再生混合料应用于道路大修工程中合理的路面结构组合.     

洞庭湖区堤内压盖模型渗流有限元优化

根据洞庭湖区堤基地质特点,建立了多元结构堤基的堤内压盖模型,并采用渗流有限元法,通过改变堤内压盖宽度或厚度,进行优化研究.提出堤内压盖的临界宽度、厚度概念,并将有限元计算的临界宽度、厚度与堤防设计规范中压盖公式计算的结果进行对比,两者一致,说明有限元法处理压盖问题正确可行.最后,将有限元法应用到洞庭湖区资江大堤柴山湖段压盖处理工程中,结果表明,该方法对于求解实际复杂工程问题实用有效.     

油罐保温厚度和加热器面积的最优经济计算

本文对油罐经济保温进行了分析,给出了考虑加热设备、保温材料投资和加热蒸汽运行费用最优经济条件下的经济保温厚度和经济加热器面积的计算公式。     

双向板支座负筋保护层正偏差的理论探讨

针对近千块现浇板支座负筋保护层厚度偏大的建筑工程质量通病现状,建立力学模型,在考虑了活荷载最不利位置及拱效应影响的基础上进行分析计算。通过分析计算得出支座负筋保护层允许正偏差大于规范要求的允许正偏差,且推算出了支座负筋保护层允许正偏差的一般计算公式及适用条件,为现浇板支座负筋保护层厚度的控制和检测提供了一定的参考价值。