PLC在罐笼内阻车器与提升系统连锁控制中的应用

在金属矿山提升系统中（以小型的罐笼矿车提升系统为例），矿车推人罐笼后，罐笼内阻车器闭合，防止提升过程中矿车滑出罐笼。因此，提升过程中，及时检测罐笼内阻车器是否可靠闭合非常重要。     

非均匀温度边界下多孔介质太阳能吸热管内非达西强迫对流传热数值研究

针对太阳能集热器的多孔介质吸热管部件工作时,存在受热不均匀而引起剧烈的温度循环变化和交变热应力所导致吸热管出现疲劳破坏的问题,开展了三维数值模拟。动量方程采用Brinkman模型,能量方程采用非局部热平衡下的双方程模型。在入口温度非均匀而壁面恒温(工况1)和入口恒温而壁面温度非均匀(工况2)2种常见工况下,考察多孔介质太阳能吸热管内非达西强迫对流传热过程,并采用无量纲形式对问题进行简化。研究结果表明:无量纲速度参数对吸热管内对流传热过程影响显著,Bi增大,流体和固体骨架温差减小。通过改变入口和壁面受热条件以及合理的控制参数范围可以有效地降低多孔介质太阳能吸热管内的最大温差,从而改善吸热管的工作效率,延长使用寿命。     

考虑孔隙比变化的粘弹性土体本构模型

在Kelvin-Voigt模型的基础上建立了考虑土体孔隙比的非线性本构关系,并给出了计算方法.计算表明,考虑结构性(孔隙比)因素后,初始孔隙比对应变-时间关系曲线存在影响;在处理岩土力学问题上,本文提出以多孔介质观点代替经典的连续介质观点,并做了初步的探讨.结果表明,经典的Keivin-Voigt模型是本文所给多孔介质模型的极限情况.     

饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型

将基于多孔介质的有效应力原理引入流固耦合渗流中，并根据平衡条件得出了应力场方程；充分分析流固耦合渗流的物理特性，建立起孔隙度和渗透率动态模型；依据流体力学连续性方程，考虑流固耦合情形下多孔介质骨架变形特性和流体的可压缩性，得到了孔隙流体的连续性方程，即渗流场方程。在以上诸方程的基础上辅助以定解条件，建立起了完备的饱和多孔介质流固耦合渗流的数学模型。本文还对模型进行了简化分析，并与经典一维固结理论作定性对比，分析表明，经典的固结理论可认为是本文模型的一种简化。进一步的算例求解和验证工作正在进行中。     

局部热非平衡多孔介质圆管非达西强迫对流换热分析

对流体饱和多孔介质圆管内局部热非平衡情形下非达西强迫对流的换热性能进行数值模拟.首先利用Brinkman流动模型和局部热非平衡模型建立研究问题的数学模型,预测强迫对流换热.然后使用COMSOL Multiphysics仿真软件对模型求解,获得无量纲渗流速度场、固体骨架温度场、流体温度场和努塞尔数(Nu).此外,详细分析Nu对某些关键参数的依赖性.研究发现,随着达西数(Da)和毕渥数(Bi)的增加,Nu先增加后趋于渐近值;贝克来数(Pe)的增加会导致Nu单调增加;相反,流体有效热导率与固体骨架有效热导率之比(即导热比κ)和流体有效动力黏度与实际动力黏度比(即黏度比M)的增加将导致Nu先减小后趋于渐近值.所得模型和数值结果既可用于提高工程中多孔介质圆管换热能力,也可为相关实验和解析研究提供参考.     

黑色页岩动载破坏的层理效应及损伤本构模型研究

为了探究不同层理方向下页岩动载破坏的各向异性行为,针对龙马溪组黑色页岩制备7组层理倾角试样,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行3种应变率下的动态压缩试验,研究层理方向对页岩动载破坏模式、强度、能量耗散特征的影响,揭示层理页岩动载破坏的机制,并建立综合考虑初始损伤、受荷损伤的层理页岩动载损伤本构模型。试验及理论分析结果表明:(1)不同层理方向页岩动载破坏模式分为劈裂拉伸破坏、剪切破坏和混合破坏。小层理倾角及大层理倾角情况下容易发生劈裂拉伸破坏,中等倾角情况下容易发生混合破坏和剪切破坏。(2)3种应变率下抗压强度随层理倾角的变化都会呈现先减小后增大的趋势,显示出明显的层理效应,同时抗压强度还具有率相关效应,但其与层理效应呈竞争关系,即应变率增大强度增大,强度各向异性减弱。(3)能量耗散特征与强度特征类似,也随倾角变化有先减小后增大的趋势。但能量耗散值有率相关效应,吸能率却对应变率不敏感。(4)新建立的损伤本构模型综合考虑了岩体结构效应与载荷耦合作用,具有结构简单,物理意义明确的特点,与试验数据吻合较好,尤其对于不出现应力–应变回弹的中高应变率情况,理论预测数据与试验数据相关程度更高,有助于更为准确地描述层理页岩试样在动载下的变形破坏行为。     

空间角度螺纹孔的加工方法

通过加工信息确认、侧铣头调试及程序编制三个方面,介绍了利用侧铣头加工具有空间角度螺纹孔的方法,在不增加设备及人员的情况下,解决了空间角度孔系的加工,从而大大降低制造成本.     

欠载预压过程中土层固结沉降的应用研究

给出了分级等速加载条件下土层固结度、地基沉降量与时间的关系式,并纵使具体工程实例进行了计算。通过计算值与实测值对比,说明计算结果是完全可满足工程需要的。     

页岩气藏体积压裂技术概述

页岩气作为一种储存在页岩中的非常规天然气,其巨大的储藏量和可持续性使得其开发成为世界各国关注的能源焦点.利用传统的水力压裂方式形成单一对称双翼裂缝的增产改造技术目前已不能满足页岩气产量的需求.为此,美国提出了改造油气藏体积(Stimulated Reservoir Volume,SRV)的概念,即通过压裂形成复杂裂缝网络,极大地改造储集层有效泄油体积,从而达到提高页岩气产量的目的.对体积压裂原理及工艺技术现状进行了简要的回顾,认为体积压裂是目前页岩气开发最为有效的技术之一,虽然其技术工艺已有一定的进步,但对于体积压裂力学机理仍缺乏深入认识,与之配套的压裂优化设计和施工工艺技术也有待进一步研究和开发,同时给出了下一步体积压裂研究应努力的方向.     

任意荷载下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结

将分数阶导数理论引入Kelvin–Voigt模型,来描述黏弹性饱和土体的力学行为。对饱和土体一维固结方程和分数阶导数Kelvin–Voigt本构方程实施Laplace变换,联立求解得到变换域内有效应力和沉降的解析解。采用Crump方法实现Laplace数值反演,获得了任意荷载情况下物理空间内一维固结问题的半解析解。并将指数荷载情况下分数阶导数模型退化到黏弹性情形,结果与已有文献解析解相同,验证了本研究提出任意荷载情况下分数阶导数黏弹性解的可靠性。最后,分析了相关参数对固结沉降的影响。研究表明,任意荷载情形下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结发展过程与黏滞系数和分数阶次有关,分数阶次越大,固结沉降发展越快;黏滞系数越大,固结沉降变化越慢;荷载变化趋势与由荷载参数变化引起的沉降变化规律是一致的,且最终沉降量一致。本研究有助于深入认识分数阶黏弹性饱和土体的固结行为。