Autoregressive bispectrum characteristics of magneto-rheometer

The operating principle of measuring rheological properties of magnetorheological(MR) fluid was expounded by means of a new rheometer with double driving discs rotating at the same speed in the opposite directions.The constitutive equation of MR fluid was established with theoretical analysis from experimental data.The conventional power spectrum approach was unable to detect the existence of quadratic phase coupling for dynamic rheological measurement.Bispectrum analysis is emerging as a new powerful technique in signal processing,which can describe nonlinear coupling,restrain Gaussian noise and reserve phase component.An autoregressive(AR) model of the third order cumulant,the bispectra and bispectral contours were utilized for analyzing the dynamic characteristics of the MR rheometer by merely using the sampled output torque signals when a zero mean non-Gaussian white noise interferes with the rotary disc system.The measurement and analysis process based on virtual instruments were automatically controlled by computer in this paper.The experimental and theoretical results show that rheological properties and dynamic characteristics of MR fluid can be measured with this double disc rheometer.     

基于磁流变技术的液压动力滑台研究

针对组合机床上用以实现进给运动的一种通用部件液压动力滑台,设计了可调速液压缸。这种可调速液压缸利用磁流变液的流变特性,通过改变磁场强度控制磁流变液的粘度,进而调节流量,实现动力滑台液压缸的速度调节。     

A new general rheological model for rheological lubrication

ocoThereareahassuchcasesashighpressure,andhighshearrateduringelastohydedrpdriclubricationandinthesecasesthelubricatingoilisnotNewtonianfluid.ElastohydxodynforclubricationcalculationresultsinlargeermriflubricahngoilisassumdtobeNeWtnianfluid.Therefore,elastohyedynamiclubricationmustbecalcu-latedaccordingtotherheologicalInodelofNon-Newtoniannuid.A~theologicalmedelmustnotonlyshowcom-pleterheoIogicalcharactersofanylubricantoil,butaIsobecontenientforEHLcalculation.asfo::3ipejth"logi,almodels(vis…     

矿物细掺料对高性能混凝土流变性能的影响

研究了平均粒径0．1－11．2μm的5种不同矿物细掺料部分取代水泥对高性能混凝土流变性能的影响。其中，粉煤灰（FA）及两种细粉煤灰（FFA）以单独取代水泥的方式摄入，而矿渣（BFS）和硅灰（SF）则以三元复合胶结料的方式掺入。混凝土拌和物的流变性能由自行设计开发的BMH流变仪测试。对新拌高性能混凝土的超塑化剂掺量、流动阻力、扭矩粘度、工作性经时损失及抗泌水等性能进行了研究。指出掺不同粒径矿物细掺料的三元复合胶结料能够很好地改善高性能混凝土拌和物的工作性。     

超硬质沥青改性结合料流变性能分析

为研究超硬质沥青(super hard asphalt,SHA)对超硬质沥青结合料的高、低温流变的影响效果,采用SHA作为改性剂对AH-90道路石油沥青进行改性,制备了不同质量分数（5%、6%、7%和8%）的SHA改性结合料,并进行动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验及小梁弯曲蠕变试验. 试验结果表明:其适用于时温等效原理;SHA的掺入会有效提高沥青结合料的车辙因子G^*/sin δ,沥青混合料的高温性能得到明显改善;随着SHA掺量的增加,沥青结合料的平均应变恢复率R逐渐升高,不可恢复蠕变柔量J_nr逐渐降低,掺加SHA有利于提高沥青结合料高温抗变形能力与变形恢复能力;随着SHA的掺入,沥青结合料的蠕变劲度S与蠕变劲度变化率m变化幅度不大,对沥青结合料的低温抗裂性能影响不大. SHA改性沥青结合料高温抗车辙性能优异,低温性能相对于基质沥青PG分级保持不变.     

Rheological properties of novel viscoelastic micelle systems containing anionic-nonionic dimeric surfactant

The viscoelastic micelle systems formed by novel anionic-nonionic dimeric surfactant and conventional cationic surfactant cetyltrimethylammonium(1631) were studied.The viscoelasticity,thixotropy,flow curves and constitutive equation for the novel viscoelastic micelle systems were investigated.The results show that the micelle systems possess viscoelasticity,thixotropy,and shear thinning property.Some micelle systems possess hysteresis loops showing both viscoelasticity and thixotropy.It is proved that the flow curves are characterized by the co-rotational Jeffreys constitutive equation correctly.     

磁流变阻尼控制系统中DSP与PC机的串行通信

介绍了在磁流变阻尼控制系统中,DSP与PC机间的异步串行通信的实现方法。其中,以TMS320LF2407DSP为从机,PC机通过串行通信实现对DSP的实时监控。DSP采用查询法发送数据,采用中断法接收命令。PC机程序利用Pcomm库处理串行通信。采用微型车用减振器试验实现了串行通信程序调试和界面显示。     

SEAM改性沥青流变特性

采用动态剪切流变试验测试了沥青胶浆在原始状态、旋转薄膜老化状态及压力老化状态下的复数模量、相位角、车辙因子、疲劳因子。采用弯曲梁流变试验测试了沥青胶浆的蠕变劲度及蠕变劲度变化率。结果表明,长期老化后,改性剂质量分数为10%的SEAM改性沥青车辙因子显著增强,且疲劳因子满足SHRP沥青胶结料规范。随着改性剂含量的增加,沥青蠕变劲度增加,蠕变劲度变化率降低。综合分析上述各项流变指标可知,SEAM改性剂对沥青流变特性影响显著,适当含量(质量分数为10%)的SEAM改性剂可以有效改善沥青流变效果,而高含量(质量分数为20%以上)的SEAM改性剂会使沥青流变效果降低。     

基于试验非拟合混凝土本构方程

目的建立混凝土单轴拉伸和压缩应力-应变方程．方法基于混凝土单轴拉伸和压缩的试验数据,研究应力-应变变化规律,抛弃传统的拟合方法,直接由混凝土基本性能（初始弹性模量、峰值应力、峰值应变和应变软化性态）导出应力-应变方程．结果全程应力-应变方程由强化方程和软化方程给出,在峰值应力之前,强化方程为单调增且二阶导数为负的曲线,与试验结果曲线相符．在峰值应力之后,用不同的软化方程表示试验软化曲线．结论笔者提出的混凝土本构方程与很多实验数据相符,方程中的参数具有明显的力学意义,形式简单,便于理解,能很好的应用于混凝土本构关系的研究中．     

Experimental study on rheological deformation and stress properties of limestone

The systematic experiment regarding the general uniaxial compression test and the creep deformations of the typical limestones from the surrounding rock of the highway tunnels were made.The relationship between the axial stress and the delayed deformation steady value was obtained from the creep tests under low loading stresses.By the least square method,the parameters of Nishihara creep model were calculated from the creep curves.The results indicate that the strain change always lags behind the increase o...     

泥页岩三轴蠕变实验及结果应用

钻井工程中的井壁稳定问题大多发生在泥页岩井段.根据实验得出的岩石力学参数可以较好的进行井壁稳定及相关问题的力学性质分析.详细介绍了采用三轴岩石力学实验机进行的泥页岩三轴蠕变实验的原理,并根据实验结果按照非线性回归的方法得出了描述变形的本构方程及其蠕变系数,结合该泥页岩的粘土含量,为分析该泥页岩的蠕变规律和计算蠕变压力提供了科学依据.同时,根据不同缩径率所需安全钻井液密度下限的计算公式,得出了相应的钻井液密度下限.     

新型磁流变液体阻尼器的设计

提出一种用于流体传动系统的磁流变液流动式阻尼器的设计方案,采用阻尼缸和阻尼阀并联的结构形式,阻尼阀长度不受系统气缸行程的限制.阻尼阀采用双线圈磁路设计,相对于普通阻尼器而言,该流动式阻尼器减少了导磁轴的横截面积,降低了漏磁的影响,具有体积小和结构紧凑的特点.实验结果表明该阻尼器用于实时气动伺服系统中能够实现系统的精确定位,其实时控制的稳定性、精确性、可靠性和快速响应性都有较大提高.     

Particle characteristics and rheological constitutive relations of high concentration red mud

Red mud has relatively small solid particles (d50=13.02 μm) and will flow in paste form under high pressure during pipeline transport. Red mud belongs to a two-phase flow of materials with high viscosity and a high concentration of non-sedimentation, homogeneous solid-liquids. It is difficult to test its rheological properties under atmospheric pressure. Measurements such as rotational viscometry can not reflect the real state of the material when it is flowing in a pipe. Tested rheological parameters are somewhat higher than the actual values. In our investigation, grain shape, distinctive modality and grain size distribution of red mud were tested. Based on the principle of tube measurement, rheological experiments on red mud at different concentrations were carried out by using our independently developed tube-type pressure rheology test facility, and obtained constitutive equations. We conclude that red mud behaves as non-Newtonian pseudo-plastic fluid in pipe flows. Its consistency and power-law indices vary considerably with different concentrations.     

流变学法则对冷模系统模拟介质糖浆溶液的适用性研究

利用旋转流变仪和毛细管流变仪研究葡萄糖浆溶液的流变性能,并对其流变学法则的适用性进行了探讨.结果表明:糖浆溶液具有明显的线性粘弹区域;在一定的剪切速率(≤1000s-1)或者是振荡频率(≤1000rad/s)范围内糖浆溶液符合Cox-Merz法则;牛顿流体模型适用于剪切速率低于400s-1时的数据拟合,其标准误差σ2.4;Cross模型适用于全范围内的流变规律拟合,标准误差σ6.5.糖浆溶液在剪切速率低于1 000 s-1时,剪切粘度基本不变,表现出牛顿性;剪切速率高于1000s-1时,出现明显的切力变稀行为,表现出假塑性.     

磁流变液减振器模拟工况实验台控制策略研究

为提高磁流变液减振器模拟工况实验台的控制精度，设计了基于扩张状态观测器的自抗扰控制器.该控制器为系统的目标期望信号安排了合理过渡过程，将系统的外部扰动和内部扰动作为广义扰动，设计了扩张状态观测器，利用扩张状态观测器利用系统输出的测量值来估计系统的状态变量和广义扰动的实时作用量，并在控制过程中对广义扰动进行补偿.仿真分析和实验结果表明，该控制器能够降低液压伺服系统固有的非线性和大范围变化的阻尼负载挠动对实验台鲁棒性能的影响，使实验台获得较高的控制精度和抗干扰能力.     

基于均匀设计法的水压致裂模拟试验优化研究

水压致裂技术作为一种绝对应力测量方法广泛地运用在原地应力测量领域,在其测量过程中影响岩石破裂值的流体力学影响因素主要是压裂液的注液速率、黏度和密度等,因此应开展流体力学影响因素的室内模拟试验,定量分析各因素对于原地应力测量准确度的影响。由于因素数量较多且该试验对于岩芯试块为破坏性试验,因此试验设计较为复杂且次数较多,全面试验或正交试验方案将严重影响试验实际操作和试验效果。本文在理论分析流体力学因素对于裂缝扩展和破裂压力影响基础上,提出一种基于混合水平均匀设计方法的水压致裂模拟试验优化方案,根据压裂液的注液速率、黏度和密度等影响因素及其参数值（水平数）构建均匀试验设计方案,利用DPS数据处理软件获取最优混合水平的均匀设计表,然后根据最优均匀设计表选择不同流体力学参数的典型点进行试验。最后将试验结果与部分全面试验结果进行对比分析,证明优化试验的岩石破裂值均处于全面试验测量区间内,印证了不同流体力学因素对于岩石破裂值的影响效应。本文中优化算法试验方案通过较少的试验次数简化了试验流程,试验次数仅为正交试验的四分之一,因此显著提高了水压致裂多影响因素模拟试验效率,对于后续建立不同流体力学影响因素的破裂压力修正公式与补偿模型提供了一种快速有效的试验方法,对原地应力进一步精确测算具有一定的积极意义。     

在化学实验中培养大一学生初步的科研素养

通过无机及分析化学实验三层次教学体系,特别是设计性实验环节,培养大一学生设计实验方案和配制所需化学试剂的能力,以学生为主导完成设计性实验,从而使之养成初步的科研素养。本文并就如何开展设计性实验做了探讨。     

白莲崖拱坝坝肩稳定性有限元分析

系统介绍了非线性有限单元解决拱坝坝肩稳定分析方法的原理,分析了岩体和结构面的单元模式,阐明了岩体的屈服条件和岩体在各种受力状态下的本构方程,详细介绍了运用荷载增量迭代法求解岩体应力应变的方法,并根据应力应变计算成果,以岩体内任一断面的抗滑稳定安全系数Fs作为目标函数,通过优化计算,求得最小安全系数对应的最不利的可能滑动面,从而解决拱坝坝肩稳定问题。本文通过此方法对白莲崖拱坝坝肩稳定性进行计算,并对其坝肩稳定给出综合评价。     

沥青低温粘弹性能的预测

鉴于弯曲梁流变仪和动态剪切流变仪在研究沥青低温粘弹性能时存在一定局限性,通过动态剪切流变仪测定常温下沥青的动态粘弹性能,利用时温转换原则和沥青动静态粘弹函数的转换关系,转换为沥青的低温粘弹性能,与弯曲梁流变仪在低温下直接测定的低温蠕变性能相比较,分析了两者试验结果的相关性。结果表明,通过常温下沥青的动态粘弹性能可以很好地预测沥青的低温粘弹性能,并且可以得到更宽广的时间范围内沥青的低温粘弹性能。     

磁流变液阻尼器在磁悬浮轴承中的应用

设计了一种磁流变液阻尼器并应用于磁悬浮轴承系统中,由于临界转速分析是转子支承系统设计中最重要的内容之一,针对基于磁流变液阻尼器的高速磁悬浮柔性转子,利用有限元法分析了不同刚度和不同阻尼分别对磁悬浮转子临界转速的影响程度,从理论上得出了磁流变液阻尼器支承刚度在104～105 N/m之间、阻尼在700 N·s/m附近时对转子临界转速影响较大的结论,分析结果有助于指导磁流变液阻尼器的设计.