热力盾构隧道内管道纵向大推力对衬砌作用的实测及研究

为了研究热力管道纵向大推力对盾构衬砌的作用,结合国内首条热力盾构隧道,对不同阶段下不同节点处衬砌受管道的作用进行了实测分析。结果表明,在隧道内部铺底和管网运营阶段,隧道管片受到的影响较大,其中受影响最大的是管网运营中固定支架处的管片,且受影响的范围已经扩展到了支架两侧,共14个管环。为了进一步研究大推力对隧道衬砌的影响范围,对不同土体摩擦系数、不同推力作用下,设置有固定支架的热力盾构隧道进行了数值模拟,得到了推力、摩擦系数和影响范围之间的关系。在实测分析与数值分析的基础上,结合地下结构抗滑移的原理,对现有的盾构摩擦阻力的计算公式进行改良,得到了纵向推力对盾构管片影响范围的估算公式。可为今后热力盾构设计提供一定的参考与借鉴。     

钢管套筒灌浆连接轴向受拉性能模拟试验研究

为研究钢管套筒灌浆连接轴向受拉破坏过程及破坏机理，试验中设计了16组48个钢管套筒灌浆连接试件，试件采用钢板代替圆钢管，并进行静载试验。分析了灌浆料裂缝扩展过程、荷载-相对位移曲线，并对抗剪键高距比、灌浆料厚度、侧向力等因素对破坏过程及承载力的影响进行分析。结果表明：对于不设置抗剪键的套筒灌浆连接试件，斜裂缝随机产生，裂缝分布不均匀；对于设置抗剪键的套筒灌浆连接试件，裂缝首先出现在底部抗剪键位置处，与水平方向夹角约为30°，随后在中部和上部抗剪键位置处分别出现斜裂缝。由于每个抗剪键上荷载分担并不均匀，与抗剪键接触的灌浆料逐渐达到极限压应力，达到极限状态时，承载力全部由抗剪键间的机械咬合力承担，在连接承载力中，可忽略摩擦力和胶结力作用。随着抗剪键高距比h/s增大，各试件初始剪切刚度相差不大，承载力增大，但增幅逐渐减小，建议抗剪键高距比0.06g/s>0.3，同时需要满足灌浆料灌注的施工要求。     

基于类欧姆定律的多流程散热器流阻研究

本文采用类欧姆定律的原理对单流程和双流程散热器进行简化,通过搭建的数学模型计算双流程散热器不同流量下的流量分配和流阻大小。研究结果表明:散热器流阻损失与速度平方成正比,单流程散热器满足类欧姆定律,双流程散热器并联后总流阻仍满足类欧姆定律;针对多流程散热器提出的流动类欧姆定律的数学模型,进行了理论计算与试验结果的对比,并引入修正参数对该理论模型进行修正;最后通过某车型双流程散热器带油冷器的试验测试结果验证该计算模型的准确性。     

纤维增强复合材料结构局部形状与环境腐蚀速率的关系研究

纤维增强复合材料(FRP)结构在外部环境作用下,不同位置的腐蚀速率并不一致,与该位置处FRP形状和环境作用有关。由于FRP结构形状多变的特点,常在梁柱交界处、FRP型材棱角处存在内凹角和外凸角,这些位置结构的腐蚀往往最为严重。本文对环境作用下FRP结构棱角处腐蚀速率的差异进行了理论分析和数值模拟。利用菲克定律下的扩散规律和有限元软件,计算了构件棱角不同角度与扩散速率的关系。定义并计算了棱角处于不同角度时的局部影响系数,结果表明,内部凹角对结构的腐蚀呈减弱影响,外部凸角对腐蚀呈放大效应。利用粒子抛射沉积与环境沉积的相似性,采用蒙特卡罗方法建立了不同粒子数目的粒子抛射沉积模型。定义并计算了角部的环境富集系数,分析发现凹角处会对环境产生汇集作用,凸角对环境分布影响相对较小。综合考虑了棱角对扩散速率的影响和环境富集的影响,定义并计算了结构形状影响系数,结果表明,结构物表面凸出和凹陷处更易受到环境腐蚀,结构耐久性设计时应考虑在棱角进行特殊防护设计。通过计算的结构形状影响系数可以为耐久性定量设计提供计算支持。     

钛合金机械盘件锻压工艺的模糊PID控制

对TC4钛合金机械盘件的锻压过程进行了常规控制和模糊PID控制,并进行了两种控制的机械盘锻件的力学性能、耐磨损性能和显微组织的测试、分析和比较。结果表明,与常规控制相比,模糊PID控制的锻件的抗拉强度和屈服强度分别增大了32 MPa和38 MPa。当磨损时间分别为5、10、15、20、25 min时,磨损体积分别减小了~3×10~(-3)、7×10~(-3)、11×10~(-3)、14×10~(-3)、17×10~(-3)mm~3。经模糊PID控制后,机械盘锻件的晶粒细化,组织较均匀,力学性能和耐磨损性能均优于常规控制。采用模糊PID控制提高了机械盘锻件的质量。     

裸眼井中扩张式封隔器力学行为研究

封隔器在石油天然气开采中起着非常重要的作用,而扩张式封隔器在裸眼井中广泛应用。本文采用有限元软件建立了裸眼封隔器与地层的模型,对胶筒在坐封过程中与井壁接触应力的变化进行了研究,并研究了在不同摩擦系数下接触压力的变化,结果表明,建立粗糙井壁面能够更加符合实际情况,胶筒肩部为应力集中的区域,地层与胶筒的接触应力会随着摩擦系数的增加而减小。研究结果为裸眼扩张式封隔器的设计和改进提供了理论依据。     

基于DF中继协作的车联网安全传输性能研究

5G时代的到来加快了以车路协同为核心的车联网技术的发展脚步。高效，可靠，安全的通信质量将是实现智能交通管理系统，完善智慧出行的基本要求。因此，针对存在信息窃取者的车联网中继协作传输场景，利用机会式中继选择策略与最大比合并技术设计了直接传输链路与多跳中继转发链路共存的安全传输方案，旨在提高信息传输的可靠性及安全性。同时，在获得信道概率密度函数及累积分布函数的基础上，利用全概率公式等方法推导出基于DF(Decode-Forward)中继协作传输的车联网系统安全中断概率的闭合表达式，其中涉及的信息传输信道均服从Nakagami-m分布，提高了理论推导的难度。最终的仿真实验证实了理论推导的准确性及本方案的可行性。