压型钢板—混凝土组合楼板瞬态温度场有限元分析

要对压型钢板—混凝土组合楼板进行抗火性能的研究,首先要研究组合楼板在受火情况下板内温度场的分布情况.用大型通用有限元分析软件ANSYS对青岛理工大学韩金生所进行的组合楼板抗火试验进行数值分析,并与试验结果进行对比,验证所建立的模型的正确性,并为以后进一步对组合楼板抗火性能研究提供基础性的研究成果.     

一种双向火焰雷管的研制及应用

为解决某切割器原设计切刀不能可靠切断钛合金拉杆问题,在不改变切割器各项性能指标和结构尺寸条件下,研制了一种只装点火药和起爆药的双向火焰雷管,装填于电点火器与切刀末端之间,这种双向火焰雷管具有双向点火和起爆的功能,解决了推动切刀力量不足问题．     

连铸结晶器内凝固过程的热-流-力数值模拟

针对板坯连铸生产中的问题,建立了热流力耦合的三维非稳态有限元模型。以尺寸为1.2 m×0.2 m的Q235B板坯为研究对象,利用Procast软件的二次开发,求解出了结晶器区域内的温度场、流场和应变分布。计算结果表明,铸坯收缩量在不同方向上存在不同的分布状态。考虑气隙产生对传热的影响时,结晶器出口铸坯表面平均温度由1 148.3℃增加到1 275.7℃,坯壳厚度由18.7 mm减少到15.4 mm。     

大企口缝单孔空心板桥截面等效方法研究

采用不扣除企口缝部分的近似计算方法和扣除企口缝的精确计算方法对大企口缝单孔空心板截面等效方法进行研究,得出近似等效计算方法的误差远远大于5%,不能满足工程需要,故在等效计算中,企口缝不能忽略,需使用面积等效、惯性矩等效、形心轴位置不变等3个原则方可求得其精确解.研究结论可为工程设计人员处理同类问题提供参考.     

Safety evaluation and the static-dynamic coupling analysis of counter-arched slab in plunge pool

The stability of plunge pool slab of drainage structure is crucial to energy dissipation, but the working conditions of counter-arched slab are very complex and its stress procedure is considerably nonlinear and coupling. Therefore, a nonlinear static and dynamic coupling method to analyze the counter-arched slab configuration is put forward, which can reflect the coupling of dynamic loads, slab, anchor bars, groundwork and abutment as well as the dynamic procedure of instability. Various nonlinear factors and static-dynamic coupling are taken into consideration, and the working conditions, stress mechanism, dynamic instability procedure and influential instability factors are revealed. The proposed method thus provides a comprehensive safety evaluation method of plunge pool, which further provides an important theoretical basis for engineering design of counter-arched slab in plunge pool. Supported by the National Science Fund for Distinguished Young Scholars (Grant No. 50725929) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50539060, 50679052, 50779044)     

Low-complexity optimal spatial channel pairing for AF-based multi-pair two-way relay networks

This paper considers a multi-pair two-way relay system with multi-antenna users and proposes a low-complexity optimal spatial channel pairing （SCP） strategy at the relay station （RS） for such a system. The proposed SCP scheme, following the BD-like beamformer at RS, pairs the uplink spatial subchannels of each user pair with the corresponding downlink spatial subchannels by maximizing sum-rate （Max-SR）. Furthermore, a new mathematical inequality （arrangement inequalities of a product） is developed and applied to obtain sufficient and necessary conditions for achieving Max-SR-SCP. This also yields a simple low-complexity implementation of the proposed SCP in contrast to the NP-hard complexity of the original Max-SR-SCP problem. Simulation results illustrate that the proposed Max-SR-SCP achieves substantial sum-rate gains over other pairing schemes.     

面板堆石坝面板顺坡向挤压破坏机理的试验研究

本文针对面板堆石坝面板顺坡向挤压破坏的钢筋压曲凸起问题开展了试验研究,采用了配有单根立筋的混凝土柱受压试验来模拟面板顺坡向的挤压破坏。试验结果证实了以往研究中无箍筋钢筋混凝土立柱抗压强度低于素混凝土柱、且钢筋保护层厚度越小强度越低的推测。与素混凝土柱相比,保护层厚5 cm钢筋混凝土柱的强度降低约10％。根据试验的破坏荷载结果,通过已有理论解反推出了立柱的侧向支撑刚度k,对于保护层厚5 cm和8 cm立柱k值相应为0.841 N·mm^-2和1.032 N·mm^-2。经过试验结果分析,发现钢筋混凝土立柱各截面不服从应变平面假设,受压中钢筋没有同混凝土一起协调变形,钢筋与混凝土之间相互作用强烈。本研究结果再次说明,限制钢筋的侧向变形是防止面板顺坡向挤压破坏的根本措施。应开展可模拟混凝土中钢筋压曲的挤压破坏数值模拟研究,为这些措施的量化设计提供依据。     

空化对振动水翼附加质量和阻尼特性影响研究

抽水蓄能机组需频繁调节工况以适应电网需求。由此水力激振频率范围加宽,共振风险增加。附加质量和阻尼特性是评估共振工况点和共振幅值的关键参数。在空化发生时,叶片绕流流体从液相变成汽相,其复杂的流固耦合效应对叶片附加质量和阻尼特性产生影响。本文将叶片简化为NACA 0009水翼,探索了空化发生时基于双向流固耦合的附加质量和水力阻尼特性预测方法。结果表明,模拟得到的静水中固有频率和不同空化数下的空化脱落频率与实验结果吻合良好,相对误差分别在7.12%和8.76%以内。在空化数σ=1.04~2.02范围内,固有频率和水力阻尼随空化数的降低分别增大和减小,相对于实验的平均误差分别为9.69%和13.65%。内部流动分析表明反向射流导致前缘空化周期性脱落,吸力面的绕流速度下降则是空化发生后水力阻尼下降的主要原因。研究成果对抽水蓄能机组设计阶段预判空化时的叶片振动评估具有重要指导意义。     

双向航道集装箱港口船舶调度优化算法

针对拥有双向航道的集装箱港口中船舶进出港所遇到的会遇和追越等问题,提出了一种重点考虑服务规则的新型船舶调度优化算法。首先,同时考虑双向航道的现实约束和港口夜航的安全规定;然后,构建了以所有船舶在港总等待时间最小为目标的混合整数规划模型来得出最佳的船舶进出港次序;最后,设计了嵌入聚合策略的分支切割算法对模型进行求解。通过数值实验可知,运用嵌入聚合策略的分支切割算法所得结果与下界值的平均相对偏差为2.59%。同时,与模拟退火算法与量子差分进化算法的对比结果表明,所提的分支切割算法所得的目标函数值相较于两个对比算法所得目标函数值分别减少了23.56%和17.17%,验证了该算法的有效性。在用所提算法得到方案的敏感性分析中比较了不同抵港安全时间间隔和船舶类型比例对方案结果的影响,为双向航道集装箱港口的船舶调度优化提供了决策支持。     

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载-应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。