滑坡涌浪高性能有限元计算软件研发

高速运动的滑坡、泥石流及冰川等入水冲击水库、湖泊、河道及海湾等封闭水域内的水体时会诱发涌浪,并由此产生大规模的灾害。为有效防止涌浪灾害,需要研究涌浪特性与规模等的预测方法。为缩短大规模涌浪分析的计算时间,需要开发基于稀疏线性方程组多核多线程并行求解器的涌浪高性能有限元计算软件。本研究中,利用Intel MKL提供的共享内存机器上实现的稀疏线性方程组求解器PARDISO,开发了涌浪高性能有限元分析程序。垂直水坝溃坝的理论解和数值计算结果,以及室内实验结果与数值计算结果的比较情况表明,研发的涌浪高性能有限元软件可以快速得到可靠的计算结果。     

多弧离子镀TiAlSiN梯度涂层制备及切削性能

针对含Si超硬涂层与基体结合强度不足,切削过程中涂层易发生剥落从而导致涂层刀具切削性能低的问题,采用离子源增强的多弧离子镀技术在硬质合金刀具上制备了不同含Si层梯度结构的TiAlSiN梯度涂层。利用XRD、SEM、OM以及切削试验探讨不同含Si层梯度结构对涂层物相、表面形貌、膜基结合强度、摩擦磨损以及切削性能的影响。结果显示：不同含Si层梯度结构的TiAlSiN涂层主要由固溶的（Ti,Al） N和（Al,Ti） N相组成。其中,低Si直接过渡的TiAlSiN涂层（S3）呈现出较高的硬度、良好的膜基结合力、较低的涂层残余应力和摩擦因数。铣削结果显示,涂层刀具的切削磨损机理主要表现为粘着磨损。当切削速度为80 m/min时,低Si过渡涂层（S3涂层）表现出更高的切削长度（925 m）,显著高于S1涂层的525 m;当切削速度由80 m/min增加至110 m/min时,S3涂层切削长度增加到1650 m。对含Si刀具涂层进行梯度设计,可有效提高涂层的膜-基结合强度和涂层刀具的切削性能。     

GCr15钢的激光熔覆铁基合金研究

冷轧辊等高碳钢机械零件在运行中易因严重的磨损或疲劳剥落而报废,如将其修复,则可延长其使用寿命。在常用于制作冷轧辊的GCr15钢上,采用激光熔覆技术,以不同的工艺参数(包括激光扫描速率、送粉速率和搭接率)制备了由内层(LC)和外层(HC)组成的铁基合金梯度熔覆层。采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究了熔覆层的显微组织、相成分,采用硬度计、磨损仪和台阶仪测定了熔覆层的硬度梯度和耐磨性能。结果表明:HC合金层主要由α-Fe、Cr_7C_3以及γ-Fe组成,熔覆层厚度为3～5mm,硬度梯度较平缓,无裂纹等缺陷。随着激光扫描速率的增大,HC层的组织细化,硬度和耐磨性提高。以130 mm/min扫描速率制备的熔覆层截面硬度高达800HV0.3,以70mm/min、90mm/min、130mm/min和170mm/min的扫描速率制备的熔覆层体积磨损率分别为1.63、1.50、1.32和1.33(×10~(-14)m~3/Nm),其摩擦因数分别为0.57、0.74、0.71和0.69。只要激光熔覆工艺参数恰当,GCr15钢的铁基合金熔覆层就具有细小的组织、高硬度和良好的耐磨性能。结果表明,采用激光熔覆技术修复磨损的冷轧辊等高碳钢零件是可行的。     

面向对象数据库设计方法

传统需求分析采用数据流图方法,数据库设计则采用Ｅ－Ｒ方法,这两种方法本质上是相分离的。面向对象数据库设计讲在面向对象需求分析基础上将对象模型向数据库结构进行转化的方法。     

城市生活垃圾燃烧特性的实验研究

分析研究生活垃圾的燃烧特性,通过实验分析垃圾的燃烧热值、着火温度、燃尽温度、失重速率等燃烧特性参数,并计算各种生活垃圾活化能。     

一种改进的多边形近似算法

多边形近似是曲线矢量数据压缩技术中的一种,其实质是多边形信息压缩问题,目的在于减少多边形曲线数据的冗余信息,释放所占用的空间,达到高效、快速地显示图形。通过分析基于显著点删除的多边形近似算法的特性,发现基于显著点删除算法由于没有考虑多边形与多边形之间的联系以及多边形中特殊点的问题,以至于在处理具有孤立点等情况时的多边形近似效果不理想。为了更好地解决上述缺陷,提出了一种改进的多边形近似算法。通过分析现有算法,发现在处理特殊孤立点、边界处裂缝、多点处于同一直线时处理效果不理想,针对这些问题,通过孤立点单独处理、边界点建立索引以及根据多边形形状忽略处于同一直线上的多点方法,对算法进行改进。同时利用数据集对改进算法性能进行分析,实验结果表明,改进的算法在多边形近似处理效率和效果上更加明显。     

土石坝原型观测资料分析方法的研究

基于土石坝变形和孔隙水压力产生机理,提出了新的土石坝变形和渗流统计模型及土石坝反馈分析的基本原理和方法,并通过工程实例得到了验证。     

基于机器视觉技术的精确定位方法研究及应用

介绍基于机器视觉技术的某反射式多光束引导定位系统的工作原理和误差来源,并针对其误差提出了从硬件和软件两方面减小误差的方法: (1)采用高精度测量仪器校准关键零件位置精度,及采用有限元方法仿真技术获得关键零件的最小形变; (2)采用改进的边缘检测算法,提取精确边,减小因CCD器件本身物理性质带来的误差。通过以上措施,保证了系统精度。     

加筋土体应力变形计算的新途径

在加筋土体中，将筋材的作用当成一个附加的压应力作用在加筋土的土骨架上，无需建立或引进任何新的本构模型，就可对加筋土体进行应力变形计算。     

磷酸铝铬封孔处理对热喷涂WC-12Co涂层耐蚀性的影响

以磷酸铝铬溶液和Cr_2O_3粉末为原料制备了一种封孔剂,并对WC-12Co热喷涂涂层进行封孔处理。利用XRD、SEM、EDS以及TG-DSC分别对磷酸铝铬的物相、封孔前后涂层表面形貌、固化特性和耐热性能进行检测分析。利用动电位极化电化学测试和热震试验分别对封孔前后涂层的抗腐蚀性和固化后的磷酸铝铬层的抗热震性能进行研究。结果表明:磷酸铝铬的固化温度在250℃左右,在700℃内体系无任何热效应发生,材料具有良好的耐热性能。固化后涂层表面致密,磷酸铝铬对涂层孔隙具有良好的填充作用,明显降低了涂层的孔隙率。封孔后的涂层具有较高的自腐蚀电位和较小的腐蚀电流密度,涂层耐蚀性显著提高。在450℃下进行热震试验,当热震次数一定时(热循环100次),添加填料的磷酸铝铬层的剥落面积低于未添加填料的磷酸铝铬层,表现出较高的抗热震性能。