基于间距折减法浅埋小净距交叉隧道安全性分析

为解决交叉隧道的安全性评定问题,类比边坡工程中的强度折减法,以既有隧道允许的最大沉降值为判据提出交叉间距折减法。应用FLAC^3D软件模拟探究了不同覆土厚度、交叉角度对上部既有隧道的影响规律。当交叉角度为90°,覆土厚度分别为15、20、24、30 m时的临界交叉间距为3、4.5、7、11 m。当覆土厚度为26 m,交叉角度分别为0°、30°、45°、60°、90°时的安全净间距为6.8、7.6、8.9、8.1、7.4 m。结果表明,新建隧道对既有隧道的影响随覆土厚度增加而增大,随交叉角度增大呈现先增大后减小的趋势。为验证方法的合理性,以盘道岭隧道为背景对3种支护方案进行了交叉间距折减检验进行安全性评估。现场监测表明,开挖前进行的管棚支护较好地控制了对上部公路隧道的影响。     

海底特长隧道利用横通道控烟技术研究

摘 要：为了解决特长海底隧道发生火灾时的排烟问题,提出利用服务通道和联络横通道辅助送风的通风方案。利用火灾动力学模拟软件（FDS）,建立隧道火灾通风模型,通过研究通风排烟时服务隧道内补风量与横通道开启数量对火灾烟气的控制效果,确定通风系统的技术参数。结果表明：火灾发生时,事故隧道内纵向通风风速2 m/s,同时开启火源上游3 个横通道,并在服务隧道两端各施加1.3 m/s 纵向通风风速,既可将烟气控制在火源一侧,同时不影响人员安全疏散,其控烟效果与通风网络解算结果一致。采用横通道辅助送风的通风方案,控制特长海底隧道内火灾烟气蔓延是具有理论可行性的。     

非连续路段下移动机器人的轨迹跟踪

针对轮式移动机器人在非连续路段下的轨迹跟踪问题,对移动机器人数学模型和道路模型的建立、轨迹信息的获取以及控制器的设计进行了研究。首先分析了移动机器人的运动学方程及对摄像机的标定,通过建立移动机器人的直线轨迹跟踪模型,并用二值化方法对非连续路段进行了图像处理,提取了图像中非连续路段信息,实现了移动机器人在轨迹跟踪过程中运动的可靠性;然后基于Lyapunov函数设计了渐进稳定的轨迹跟踪控制器,使移动机器人能够在连续路段和非连续路段跟踪确定路径;最后通过Matlab进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器和算法能使移动机器人的跟踪误差快速收敛于零,轨迹跟踪效果良好,适用于移动机器人对非连续路段的轨迹跟踪控制。     

基于隧道断面相对变形率判定围岩稳定性的研究

目前常用的判定围岩稳定性手段主要是监测隧道特征点或测线位移,但这种监测方法评价围岩稳定性存在诸多弊端。为此,本文从应变能角度对隧道围岩系统势函数进行理论分析。首先推导了围岩4个分区的应力、应变及位移表达式,进而分析各个分区的应变能,据此建立了隧道围岩系统势函数,并根据软岩破坏时的全应力应变曲线特征,确立隧道围岩系统势函数尖点突变模型,提出了定量评价围岩稳定性的理论依据。利用数值模拟手段,分析了不同荷载释放系数下隧道围岩特征点或测线位移、隧道围岩系统势能、隧道断面相对变形率3类指标变化规律。根据尖点突变模型,利用3类指标对围岩稳定性做出定量评价,并对3类指标下围岩破坏时的荷载释放系数进行对比分析,探讨了利用断面面积相对变形率指标判定围岩稳定性的可靠性。     

基于质点逆向追踪的铝合金空心型材横断面温度的不均匀性

采用挤压金属质点逆向追踪方法,分析了铝合金空心型材挤压过程中型材横断面温度分布不均匀性的原因及主要影响因素。结果表明:挤压过程中质点在分流孔内流动时的温度变化对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性的影响较大,而在焊合室内和模孔内流动时,温度变化对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性影响较小;挤压过程中各项热流作用对型材横断面温度分布不均匀性的影响程度由大到小依次为摩擦热、塑性变形热以及金属与工模具间的传热;通过模具结构设计和挤压工艺参数合理化,可使空心型材横断面温度分布的不均匀性得到较大的改善。     

牺牲阳极截面形状对其服役性能的影响

采用理论计算和现场试验相结合的方法研究了D形、圆形、正六边行、正方形、梯形以及长方形六种不同截面形状对牺牲阳极服役性能的影响.结果表明,阳极截面为长方形时提供的阴保电流最大,同时自身的电流密度最小.基于此,研究了长宽比(k)对截面形状为长方形的阳极服役性能的影响规律.结果表明,牺牲阳极提供的阴保电流随着k的增大而增大,但阳极自身的腐蚀速率随着k的增大先减小后增大,并在k=4.1时获得最小值.     

三辊斜轧机轧制外螺纹管件工艺分析

对采用三辊斜轧机轧制外螺纹管件的工艺过程进行了分析,特别分析了压下量、螺纹升角、送进角等工艺参数对产品质量的影响。     

摩擦对高温合金复杂截面圆环多道次滚压成形不均匀变形作用

在高温合金复杂截面薄壁圆环多道次滚压成形过程中,板料要经历多场多因素偶合作用下复杂的不均匀塑性变形和组织演化历程,特别是不均匀塑性变形通常是导致薄壁件成形起皱、椭圆和开裂等缺陷产生的主要因素。摩擦是描述环件与辊轮接触作用的主要参数,很大程度上决定着该环件多道次滚压成形过程中塑性变形的不均匀性,严重的影响着其滚压成形质量。为此,本文以有限元仿真为主并结合实验和理论方法,对高温合金GH4169薄壁w形圆环多道次滚压成形进行了系统的分析;进而提出了不均匀变形度的表征方法,研究获得了摩擦对高温合金复杂截面薄壁圆环多道次滚压成形不均匀变形的影响规律。结果表明：随着滚压成形的进行等效应力极值逐渐增大,且从动辊进给时环件弯曲部分材料变形量较大;随着驱动、从动辊与环件之间摩擦系数的增加,不均匀变形程度先减小,后逐渐增大;导向辊与环件之间的摩擦对不均匀变形度的影响不大。     

Measurement of phase equilibria in Ti-Ni-Sn system

Phase relations of the Ti-Ni-Sn ternary system were investigated via alloy sampling assisted with X-ray diffractometry (XRD) and electron probe micro-analysis (EPMA). A new binary phase with composition of TiSn₄ (molar fraction, %) was detected at 508 K. In addition, a supplementary phase (Ti_1–x–yNi_xSn_y)Ni₃ (τ, AuCu₃-type) was observed at 873 and 973 K. According to the characterised microscopic structure in various annealed alloys, four ternary phases were detected in Ti-Ni-Sn ternary system: TiNiSn, TiNi₂Sn, Ti₂Ni₂Sn and (Ti_1–x–yNi_xSn_y)Ni₃. Additionally, isothermal sections of Ti-Ni-Sn ternary system at 508, 873 and 973 K were constructed. By comparing three isothermal sections, a peri-eutectic reaction, L+TiNi₂Sn→Ni₃Sn₄+TiNiSn, was deduced, which occurs at a temperature between 873 and 973 K. Furthermore, the solubility of Sn in TiNi and Ni in Ti₅Sn₃ was detected.     

双层不锈钢管三辊斜轧数值模拟与参数优化

设计了一种核电站一回路主管道用双层不锈钢管的复合成形工艺,解决了传统锻造或铸造工艺成品长度受限的问题,同时满足了复杂工作环境对管道性能的特殊要求。采用Deform-3D有限元模拟软件对外层21-2N奥氏体耐热不锈钢与内层12Cr-12Ni马氏体耐热不锈钢的双层套管三辊斜轧成形过程进行了模拟研究与参数优化,分析了双层不锈钢管的内外层变形情况、应力应变场及温度场的分布规律,并通过设计正交试验获得了最优变形的参数组合。模拟结果表明,三辊斜轧过程中,等效应力、等效应变与温度的最大值均集中在外层管与轧辊的接触区,且外层管整体性能参数要大于内层管。通过正交设计试验的极差分析与方差分析,最终获得最优变形参数为粗轧温度1 100°C,送进角8°,轧辊转速200r/min。