考虑地连墙影响的腰梁设计方法研究

基坑工程中的腰梁一般按经验法取固端梁的弯矩和剪力作为设计内力,此方法往往会过大估计腰梁内力,导致实际设计中配筋偏大。本文通过考虑地连墙复合作用计算腰梁内力,类比复合墙模型,得出复合式腰梁计算模型。并通过有限元模型进行建模分析,归纳总结出弹簧刚度对计算结果的影响程度。最后,考虑一定的施工因素对弹簧刚度进行折减,偏于保守地提出按复合式腰梁进行设计的方法。     

基于RZWQM模型的石羊河流域春小麦灌溉制度优化

为探讨石羊河流域春小麦适宜灌水上限及不同生育期计划湿润层深度,在该地区开展田间试验。利用田间试验资料对RZWQM(root zone water quality model)模型进行率定和验证,并应用模型模拟了灌水上限及不同生育阶段计划湿润层深度对春小麦籽粒产量、灌水量、籽粒灌溉水利用效率及灌水次数的影响。结果表明:不同灌水处理间产量差异较小,但所需灌水量有较大差异,存在节水空间;灌水上限对于灌水量的影响要远远大于对产量的影响,灌水上限的降低会增加灌水次数,从而提高小麦产量;适宜的计划湿润层深度可以保证灌溉水尽可能多的分布于根系吸收范围内,避免浪费,达到节水目的;试验证明,通过调控灌水上限和各生育期计划湿润层深度可以达到节水增产的目的。综合考虑各控制因素对产量、所需灌水量及籽粒灌溉水利用效率的影响,建议该地区春小麦灌溉制度为:灌水上限选择80%田间持水量,苗期计划湿润层深度为30 cm,拔节期计划湿润层深度为60 cm,抽穗期计划湿润层深度为50 cm,灌浆期计划湿润层深度为70 cm。     

耐高温强化泡沫体系提高超稠油油藏采收率研究

超稠油油藏经多轮次蒸汽吞吐工艺后, 易出现注汽压力过高、 热损失大、 蒸汽波及范围小、 汽窜等问题, 严重影响油藏的有效动用。针对超稠油油藏这一开采难题, 采用一维、 三维物理模拟手段研究了分别添加栲胶、碱木素的强化泡沫体系在油藏温度、 地层水矿化度、 注入方式等影响因素下的封堵性能。结果表明, 泡沫与两种凝胶体系均产生协同效应, 体现为凝胶强化了泡沫的稳定性, 而泡沫可携带凝胶更多的进入高渗层, 进而实现泡沫体系的高效调剖; 三维物理模拟实验表明,伴随蒸汽分别注入两种体系均可提高稠油油藏采收率,同时大幅降低含水率, 栲胶泡沫体系的伴注蒸汽驱开采方式可比单纯注入蒸汽提高采收率2 0%左右, 碱木素泡沫体系可提高1 1%。     

平面折展机构平面弹簧的设计与分析

针对常规平面弹簧变形过程中运动端容易产生周向旋转从而造成振动和磨损的问题,设计了一种基于LEMs的平面弹簧,该弹簧由平面薄板加工成形且能实现平面外运动,具有体积小、易加工,结构简单及变形过程中运动端不发生周向旋转等优点。首先,基于悬臂梁模型和伪刚体模型分别推导了LEMs平面弹簧的刚度计算公式。其次,为验证所推导公式的正确性,建立了LEMs平面弹簧的ANSYS仿真模型,并将有限元分析结果与上述两种理论模型的计算结果进行了对比。结果表明,在变形较小的情况下由悬臂梁模型所推导的公式计算精度更高,在变形较大的情况下使用由伪刚体模型所推导的公式更为合适。最后,通过大量实例分析推导了两个公式的适用范围,并用一组数值算例证明了其正确性。     

离合器操纵机构扭转弹簧参数优化

为了评估某品牌汽车离合器性能,构建了离合器系统台架测试平台,通过模拟离合器系统在整车上的安装状态进行测试,得到踏板特性曲线及相关试验数据。针对台架测试中出现最大踏板力过大、预紧力过小、踏板下降力过小等问题,对离合器操纵机构进行力学建模,并分析影响离合器性能的相关因素。从工程实用的角度提出优化扭转弹簧的结构参数来改变踏板力学特性,保证离合器系统满足性能要求。对扭转弹簧进行运动分析并建立其力学模型,以扭转弹簧能够达到最大助力效果为原则,优化扭转弹簧安装角度;根据离合器设计约束条件,以扭转弹簧疲劳安全系数最大为目标函数,优化弹簧线径、中径、臂长和圈数等参数。将改进后的扭转弹簧重新装入踏板总成,通过测试平台验证了优化方案的可行性和合理性。     

矩形螺旋弹簧自动成型设备的设计

弹簧是机械行业的通用零件,量大面广,且形态多样、功能各异、品种繁多,应用领域广泛[1]。为解决矩形螺旋弹簧的自动成型问题,设计了一种矩形螺旋弹簧自动成型设备。该设备包括校直机构、折弯和节距成型机构、电气控制系统、液压剪切机构四个部分。基于弹塑性理论,对钢丝的校直、折弯和剪切过程进行了详细的力学计算;该设备采用无芯卷的生产方式,通过伺服系统与电气控制相结合,实现了矩形螺旋弹簧的无芯式自动化生产[2]。相比于半自动化缠绕式生产,大大提高了矩形螺旋弹簧的生产效率和质量,并大幅降低了生产劳动强度,实现了矩形螺旋弹簧的连续大批量生产。     

氮含量对500E抗震钢筋20MnVN组织和性能的影响

研究的Φ5 mm 500E抗震钢筋20MnVN（/%:0.19~0.20C,0.23~0.26Si,1.26~1.31Mn,0.016~0.023P,0.006~0.012S,0.10~0.11V,0.0038~0.0163N）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-160 mm×160 mm方坯连铸-控轧控冷工艺。结果表明,随着钢中氮含量增加,500E 20MnVN钢盘条拉伸断口的韧窝变深,口径增大,组织中铁素体含量由63.6%增加至74.8%;增加氮含量有助于20MnVN钢盘条屈服强度、抗拉强度和伸长率的提高,当氮含量由0.0038%增加到0.0163%时,该钢屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由513 MPa、650 MPa和10.5%提高到571 MPa、703 MPa和13.0%。分析了V-N微合金化和V（C,N）析出的强韧化机理。     

复合材料副簧刚度的匹配设计方法

为了对复合材料副簧的刚度进行匹配设计,设计了包含有复合材料副簧的主副簧总成结构。采用集中载荷法计算复合材料副簧的等效载荷,根据原钢板弹簧的挠度变化来估算复合材料副簧的等效刚度。根据钢板弹簧设计理论,对复合材料副簧的等效刚度进行匹配设计。采用ABAQUS软件对设计的主副簧总成的总刚度进行有限元模拟,通过调整复合材料副簧的铺层数量来修正复合材料副簧的等效刚度。提出的匹配设计方法对复合材料板簧的推广应用具有重要意义。      

承天氡泉地热矿水资源综合评价

根据改造后的承天氡泉地热矿水水质测试资料和多年野外调查资料,依据《天然矿泉水地质勘探规范》GB/T13727-92和《地热资源地质勘查规范》GB11615-89对地热流体质量进行了评价;探讨了其成因模型,根据区内阻水构造大致划定了地热田范围;采用自然放热量推算法进行了地热资源量计算。结果表明:该温泉适宜作为旅游、医用浴疗用水,属深循环对流型地热资源类型,属小型地热田,允许开采量为600m3/d。