基于IRSM和IP-GA的车架非概率可靠度优化

以某牵引车车架为研究对象,对车架进行有限元分析,求车架结构的强度值。制造车架材料的密度和弹性模量存在不确定性,在求解可靠度时,要考虑这些参数的不确定性。运用改进响应面法(IRSM)构建不确定变量、设计变量与强度值之间的近似模型,求得车架原厚度的非概率可靠度指标。以设计变量相关车架部件的质量最轻为目标函数,车架原厚度可靠度指标为约束构建非概率可靠度优化模型。运用隔代遗传算法求解不确定性优化,并与确定性优化相比较。计算结果表明:在不降低车架原厚度可靠度指标的基础上,确定性优化和不确定性优化都能够做到轻量化,且不确定优化比确定性优化多减轻20 kg质量,有重要的优化设计价值。     

摩擦片滑摩过程最大滑摩功率的计算方法

通过数学理论推导,结合试验测试成果,提出摩擦片副滑摩过程最大滑摩功率的计算方法。基于该方法,摩擦片滑摩过程的最大滑摩功率可以仅由摩擦片几何尺寸、物性参数和工况条件计算,无需进行试验测量和数学求极值方法计算。依据最大滑摩功率的计算分析过程,进行摩擦片副径向热场的定性分析。分析结果表明:当摩擦片材料、正压力和转速确定后,摩擦片径向温升随半径线性变化。基于数学推导和MATLAB编程,绘制出摩擦片轴向温升的三维热场图,实现了数据可视化,为摩擦片副温度场的计算分析提供了参考。     

L形方钢管再生混凝土组合异形柱轴压力学性能研究

为研究L形方钢管再生混凝土组合异形柱的轴压力学性能,在试验基础上,对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了数值模拟,通过与试验结果对比,验证了模拟结果的准确性。分析表明,当再生粗骨料取代率超过40%时,异形柱的弹塑性阶段不明显,有直接进入塑性阶段的趋势。考虑钢材强度、钢材厚度、方钢管宽度和连接板宽度等因素,对L形方钢管再生混凝土组合异形柱进行了参数化分析。参数化分析结果表明：随着钢管内再生混凝土粗骨料取代率的提高,异形柱的峰值承载力减小,刚度降低,延性降低;相同粗骨料取代率下,随着钢材强度提高、钢材厚度的提高和方钢管宽度的增加,异形柱的峰值承载力逐渐增大;而连接板宽度对试件的峰值承载力影响不大。     

硫磺改性聚丙烯纤维材料及其流变行为的研究

采用熔融接枝法制备了相容剂硫磺接枝聚丙烯(PP-g-S),同时制备了不同硫磺(S)含量的聚丙烯(PP)/PP-g-S/S改性纤维材料。分别用哈克转矩流变仪、红外光谱仪、核磁共振仪、熔体流动速率仪、扫描电子显微镜对接枝相容剂进行对比分析,再用旋转平板流变仪研究了S含量对PP/PP-g-S/S改性纤维材料的动态流变行为的影响。结果表明,在过氧化二异丙苯的引发下可以通过熔融接枝法制得相容剂PP-g-S,而且相容剂PP-g-S对PP/PP-g-S/S改性纤维材料起到了明显的增容作用;随着S含量的增加,PP/PP-g-S/S改性纤维材料的复数黏度、储能模量、损耗模量及损耗因子均增大,Cole-Cole曲线圆弧半径增大,零剪切黏度增大、S呈均相均匀分散。     

煤储层流速敏感性“气液等效”评价方法

油气储层的敏感性评价是合理制定钻采技术措施和储层保护原则,防止储层伤害的基础,而储层临界流速的确定又是其他敏感性评价的前提。流速敏感性评价通常采用模拟地层水进行,而对于气藏,尤其是煤层气的开采不同于常规油气储层,大多渗透率低,且存在排水和采气两个环节,因此现有的液测岩心流动实验的评价方法无法对其进行全面、有效的流速敏感性评价。为此,以动能定理为依据建立了“气液等效”的流速敏感性评价新方法,使得气测法和液测法取得的临界流速能够进行等效替代,并充分考虑气体滑脱效应,推导出了气测法确定临界流速的计算方法,从而建立了煤层气储层流速敏感性气测实验方法。实验结果表明,气测法能够应用于流速敏感性评价中,且临界流速的推导结果与液测法结果误差在20%以内,具有较强的参考性,适合于煤储层的流速敏感性评价。     

陶瓷膜材料发展现状分析研究

相比于传统聚合物分离膜材料,具有大量非对称贯通的微细孔结构的陶瓷膜材料因分离效率高、耐化学腐蚀性强、以及耐高温等优点被广泛应用于液固分离、气固分离、水处理以及节能环保等领域。本文针对陶瓷膜材料的发展,详细介绍了陶瓷膜的材料体系,对比了不同制备方法的优缺点;总结了当前陶瓷膜材料的种类和应用领域,对国内外陶瓷膜的研究现状及现存问题进行了分析,并从市场需求、产业规模、性能提升等方面提出建议,对陶瓷膜产业的发展具有一定的指导意义。     

河南省淇县二道庄矿区饰面石材用灰岩矿地质特征及开发利用前景

为满足当地建材市场需求,提交一处可供开发利用的饰面石材矿产地,笔者团队在淇县二道庄矿区开展了针对饰面石材用灰岩矿地质勘查工作。在基本查明矿区地质特征基础上,对矿区地层、构造及矿体特征进行了研究,认为淇县二道庄矿区寒武系张夏组二段、三段鲕粒灰岩、条带鲕粒灰岩、花斑状灰岩适合作为饰面石材开发利用。在矿区内选取10处测点测定体图解荒料率,并通过校正,得出了矿体理论荒料率,估算了荒料量。同时研究了矿石加工技术性能和综合利用问题,为本矿区资源开发利用提供了依据。     

沸石吸附水体中氨氮的热力学和动力学过程研究

随着近年来各大自然水体富营养化程度的加重,废水中氨氮的处理显得尤为重要。我国浙江缙云有丰富的沸石矿藏,研究其对于沸石的吸附过程有着明显的应用价值。实验结果显示:在288～318 K范围内的温度对沸石吸附氨氮过程影响较小,在氨氮初始浓度为30 mg/L的条件下,小粒径沸石对氨氮的48 h吸附容量为1.13±0.06 mg/g,去除率为91%。大粒径沸石对氨氮的48 h吸附容量为1.10±0.06 mg/g,去除率为87%。沸石对氨氮的吸附过程遵循二级吸附动力学方程,Freundlich和Langmuir等温吸附方程均适用于描述沸石吸附氨氮的热力学过程。本研究表明天然沸石是一种合适的吸附剂,可用于废水或者天然水体中氨氮的去除。     

隧道二衬顶部缺陷泡沫混凝土填充效果分析

针对隧道二衬浇筑后其拱顶位置常留有空洞缺陷的问题,介绍了一种利用低密度、低弹模、高变形性的泡沫混凝土新材料填充上述缺陷的新方法。以福建某山岭隧道工程为例,利用ABAQUS软件分析采用该方法后二衬支护结构的安全可靠度。结果显示:该方法能够有效解决二衬结构拱顶位置空洞缺陷的问题,控制围岩拱顶变形,防止二衬结构受力不均与局部受力过大。     

鄂尔多斯盆地临兴致密气小井眼高效钻完井技术

临兴区块致密气钻井工作量大、钻机资源受限、钻井提速达到瓶颈期、开发成本高,急需建立新的作业思路及模式.通过将常规二开8-1/2"井眼优化为6-1/8"、5-1/2"生产套管优化为4-1/2"、与现场试验结合的高效钻头优化设计、优化钻具组合来提高井眼轨迹控制精度、开发强润滑超疏水钻井液体系,建立了临兴区块致密气小井眼钻完井技术;通过开发微膨胀早强防气窜水泥浆体系、小井眼套管居中技术和固井施工参数优化技术,解决了临兴区块小井眼套管居中难度大、顶替效率低等难题.试验结果表明:与常规井眼相比,小井眼井身结构单井套管用量减少21％,固井水泥用量减少52％,钻井液用量减少34％,岩屑量减少52％;钻井周期比常规井眼缩短47.5％,机械钻速提高56.2％;固井质量优良率大于90％.临兴区块小井眼钻完井技术提高了钻完井效率,满足了致密气降本提质增效及环保需求,具有良好的推广应用价值.