某国外大型机场航站楼深化设计技术

阿尔及尔机场新航站楼项目造型新颖,结构复杂,如何高效地完成钢结构深化设计工作对该工程的顺利实施非常重要。通过介绍主拱建模技术、屋面弯扭构件建模技术、屋面次梁节点建模技术、主拱桁架深化出图技术等方面,展现了如何利用Tekla Structures和AutoCAD软件各自特点来完成结构形式复杂的钢结构工程深化设计,以及复杂构件的深化设计出图思路和出图方法,可为类似钢结构工程提供参考。     

考虑土性参数不确定性的单管冻结温度场分析

针对冻结法应用中的单管冻结相变热传导问题,考虑土性参数空间上的变异性,将土体传热区域的导热系数和体积比热容模拟为随机场,基于随机场局部平均理论,采用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法对单管冻结随机温度场求解进行了分析,给出了有限元节点温度响应的均值与方差计算公式,根据计算流程框图编写了求解单管冻结温度场的Matlab随机有限元计算程序。通过算例,得到了考虑土性参数不确定的单管冻结温度场统计分布规律,并与将各随机参数视为单一随机变量的情况进行了对比。结果表明:随机场及其局部平均理论能合理考虑土性热学参数空间上的不确定性;土性热学参数模拟为随机场和随机变量获得的温度均值分布规律基本相同;模拟为随机变量得到的温度场变异性偏高,采用随机场建模方法显得更加科学合理。     

渗流作用下地源热泵系统跨季节土壤蓄热特性

建立了热渗耦合作用下的土壤传热数学模型.针对单U形地埋管地源热泵系统,分析了在不同地下水渗流速度和土壤热物性条件下,地下水渗流对土壤温度场的影响;针对管群地埋管地源热泵系统,进行了全年跨季节土壤蓄热、取热运行工况模拟,得到一个周期内不同工况结束时的土壤温度场分布.     

基于代价函数的电动飞机脚蹬系统可靠性分配

针对某型电动飞机脚蹬控制系统设计中的可靠性问题,在建立推拉钢索脚蹬机构的可靠性模型基础上,参考广义成本函数并结合脚蹬系统实际情况,引入脚蹬部件重要度和系统实际成本的归一化参数,重新设计构建了一个能够描述脚蹬系统实际成本特性的成本函数,并将其作为脚蹬系统可靠性分配的目标函数.以脚蹬系统可靠度作为优化的约束条件,结合遗传算...     

混合导电填料力敏传感复合材料的阻温特性研究

文中研究了碳纤维对硅橡胶/炭黑力敏传感复合材料阻温特性的影响,并对导电机理进行初步的探讨。实验结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料的电阻率由330Ω.cm减小到109Ω.cm,且呈非线性变化。由于碳纤维的加入,复合材料的阻温特性由NTC效应转变为PTC效应,PTC强度随碳纤维含量的增大而先增大后减小。在升降温过程中,复合材料的阻温曲线存在回滞环,回滞环宽度随碳纤维含量的增大而先增大后减小。     

高应力水平下深部黏土力学特性微观分析

深部黏土在不同应力水平作用下会表现出不同的力学特性,已有试验结果表明高应力水平下正常固结饱和深部黏土的压缩指数和内摩擦角均小于中常压下相应值。为揭示深部黏土力学性质发生上述变化的内在机理,首先利用现有基于双电层理论推算高压黏土压缩曲线的计算方法对试验结果进行验证计算,发现其低估了深部黏土在高压下的压缩性,分析表明原有的两黏土薄片中点无量纲势函数与黏土薄片无量纲距离参数的对数假设关系存在不合理之处,利用新提出的假设以及相应的计算方法获得的预测计算结果能够很好地与试验结果相吻合。然后利用弹性黏着摩擦理论对内摩擦角随应力水平变化进行了计算分析,结果表明在 0.2 MPa 作用下土的摩擦系数是 1.6 MPa 相应值的 2 倍,与实测结果基本一致。     

基于线性阵列的纱线直径与毛羽测量方法

基于线性阵列测径技术,利用线阵CCD激光传感器研究纱线直径测量和毛羽估计方法,提出了纱线直径线轮廓特征信号的递归平均滤波算法和直径像素坐标获取的线性插值方法。设计了非接触式实时测量系统,并制定实验方案。通过实验仿真验证了递归平均滤波算法,分析了不同浮动阈值对直径像素的影响及子片段毛羽与直径的变化。实验仿真结果证实了纱线直径获取算法的有效性、测量系统的可行性和测量结果的良好再现性,且系统能够精确测量纱线直径和估计毛羽,实现了数据分析过程自动化与实时化,为纺织工艺参数监测提供一定的理论参考和实验数据。     

临界条件(0℃)下溶液蒸发冷冻过程中的传质规律

通过对相际间力学特性的分析,结合湍流的流动特征,考虑了冰体存在孔隙和毛细作用,给出了临界条件(0℃)湿度差驱动下溶液蒸发冷冻过程中的质扩散分析模型,并对溶液在不同状态下(液态、液固共存和固态)气流界面间的质扩散变化规律进行了研究,结果表明,随着溶液从液态向固态的转变,其表面质扩散系数逐渐减小,即表面质扩散能力逐渐减弱,因此,对于溶液自身蒸发冻结过程而言,为了强化溶液表面的质传递和冻结,应控制冻结过程中溶液表面的结冰状况。这一研究结果为蒸发冷冻传质的研究以及强化蒸发冻结的工程应用提供了理论指导和参考。     

月球采矿中月壤/岩力学问题的理论与试验方法

月球上蕴含丰富的钛、钍、铀、氦等矿产资源以及三斜铁辉石、锆石等地球上未发现的新矿物,月球矿产资源开发利用可有效解决地球资源枯竭及环境破坏等全球性问题,已成为新一轮全球范围太空开发竞争的焦点。然而,月球表面独特的重力、真空及温度等环境和月球地质体特殊的组分、结构及几何特征造就了月壤/月岩特殊的力学特性和工程行为,给未来月球采矿和月球基地建设带来了前所未有的巨大挑战。空间环境方面,月球重力场仅为地球的1/6,月面真空度高达133×10-12 Pa,温度最高130 ℃、最低-183 ℃,温差高达313 ℃。月球地质体几何特征方面,月壤颗粒呈现出多孔、多勾角的异型结构;结构特征方面,月壤呈现出粒径跨度大且夹杂月岩大颗粒的典型壤/岩混合体特征;组分方面,月壤及月岩富钛、富铁特征十分典型。因此,获得月球低重力引起的低应力水平和低应力梯度条件、月表超高真空和极端温度等特殊环境条件下月壤/月岩的力学行为,以及异形月壤颗粒形状引起的力学响应、月岩特殊组分及组构相关的力学特征等基础力学问题的系统研究成果,是实现月球矿产资源安全、高效开发的前提和基础。为此,需要对理论及试验研究方法进行创新,弥补现有研究方法和手段无法满足该领域研究需求的短板。理论手段方面,应该建立考虑应力梯度的月球地质体高阶力学方法,实现月壤/岩力学行为对低应力梯度响应的表征;实现月壤特殊颗粒形状的数学表征及数值重构,为揭示月壤复杂颗粒形状特征及其对力学特性的影响奠定基础;构建考虑复杂颗粒形状的月壤多尺度力学方法,实现月壤“细观颗粒形状-宏观力学行为”的跨尺度关联。试验手段方面,需要在地面构造与月面相似的空间环境并研制与月壤/月岩相似的试验材料,为在地球环境研究月球采矿基础力学问题构建试验平台。     

饱和土水热耦合分离冰冻胀模型研究

针对饱和土一维冻结过程中的冻胀发展过程,在已有的描述透镜体生长过程的水热耦合模型的基础上,建立了水热耦合分离冰冻胀模型。利用固体表面水膜的热力学理论分析了冻土中未冻水膜在相界面上的平均分离压力,指出当该压力大于土层破坏的临界压力时,冰透镜体产生;以活动透镜体底端将土柱划分为主动区与被动区,主动区过程采用透镜体生长的水热耦合模型描述,而被动区为近似导热过程,由此建立了完整冻胀模型;提出了透镜体的分离冰生长方式,并与刚性冰生长方式进行了对比,阐述了本文模型与已有的各类模型之间的联系。采用有限容积法对模型进行了数值计算,与Konrad的3组试验进行了对比,结果表明模型很好地反应了土体冻结过程中温度场及冻胀的发展过程。