基于降雨时空不确定性的山洪灾害三级预警模式

为提高山洪灾害预警精度,以栾川流域为例,根据基尼系数和峰值雨强位置系数,概化包括偏前均匀型、偏后集中型等9种特征雨型,并通过总雨量重现期和峰值雨强条件概率,确定各种雨型的峰量关系,设置降雨重心从上游到下游偏移的5种降雨空间分布情景。在此基础上,探讨降雨时空分布不确定性对临界雨量的影响,建立临界雨量数据集,构建三级临界雨量预警模式,并通过4场雨洪资料对该预警模式进行检验。结果表明：当前期影响雨量为0.2W_m(W_m为流域最大蓄水量)、降雨重心在中游时,偏前均匀雨型比偏后均匀雨型24 h临界雨量大17.52%～23.87%,偏后均匀雨型和偏后集中雨型的临界雨量范围相差5.19%～6.53%;前期影响雨量为0.5W_m时,情景1(降雨重心在上游)对应的12 h临界雨量比情景5(降雨重心在下游)大31.61%～48.94%,流域降雨时空分布对山洪灾害预警影响显著。因此,所构建的考虑降雨时空不确定性的三级预警模式运行结果合理可靠,可为其他中小流域的山洪预警提供技术参考。     

几种单晶高温合金的形核过冷度测量及相应凝固组织研究

采用悬垂小球法在工业条件下对DD5、DD6以及 WZ30三种镍基高温合金进行熔体过冷试验,测得这三种合金的临界形核过冷度△TN分别是33、36和42K。合金DD5和DD6试样凝固时由于过冷度相对较小,形成细枝状单晶组织。合金WZ30的临界形核过冷度相对较大,试样凝固时主要形成由晶向一致的树枝状单晶基体框架和晶向散乱的碎粒状杂晶组成的的混合体组织,其中大部分碎粒状杂晶的形态和尺寸特征像是从液体中直接形核长大的等轴晶粒团簇,而不是来源于枝晶臂的熔断。     

冷喷涂固态颗粒沉积中颗粒间结合形成机制研究进展

就目前主流的冷喷涂颗粒结合形成机理进行了系统总结和评述,为冷喷涂沉积体性能的调控和后续研究提供借鉴。分别就经典的颗粒界面绝热剪切失稳结合机理,颗粒界面应力波释放诱导材料射流形成结合机理,以及高速碰撞诱导颗粒表面氧化膜破碎、新鲜金属接触结合机理的基本概念、原理、特点进行了概括总结。通过大量系统文献的调研,指出现有理论目前存在的相悖和不足之处,并简要分析了现有颗粒间结合形成理论对冷喷涂沉积体质量调控方面的指导意义。最后基于现有研究的不足,对冷喷涂颗粒界面结合机制方面的研究进行了展望。     

标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深计算

针对标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深的基本方程均为超越方程、无法直接求解的问题,在归纳标准型异形椭圆断面水力要素计算公式的基础上,通过引入量纲一参数和采用曲线分段优化拟合的分析方法,提出了求解标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深的直接计算公式.误差分析结果表明,该断面正常水深和临界水深直接计算公式相对误差的绝对值最...     

带输入饱和的不确定非线性系统自适应模糊触发式补偿控制

针对一类带有输入饱和特性的不确定非线性系统,为了在保证系统跟踪性能的同时最大限度节省系统通讯资源,结合Backstepping技术,提出一种自适应模糊触发式补偿控制方法.由于安全需求或者物理限制等因素,输入饱和特性往往不可避免地存在于实际物理系统中,给系统的控制性能和稳定性造成不利影响.为有效解决该问题,将光滑的双曲正切函数融入自适应控制设计过程,以实现对系统输入饱和约束的补偿.此外,由于实际系统模型难以精确建立,系统描述中难免会存在未知不确定部分,对此,利用模糊逻辑系统对系统的未知不确定部分进行逼近处理.为节省系统的通讯资源,引入一种基于相对阈值的事件触发控制策略,以减小系统传输压力.通过Lyapunov 稳定性理论分析,系统的所有信号都是半全局一致最终有界的.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

交流杂散电流对X70管线钢3PE防腐层下腐蚀及剥离行为的影响

目的 明确交流杂散电流对埋地管线防腐层剥离和破损处防腐层下腐蚀的影响规律及其导致防腐层剥离的作用机理。方法 通过基于COMSOL Multiphysics有限元仿真、交流阻抗谱分析及三维体式显微镜观测等方法,研究在格尔木土壤模拟溶液中,交流杂散电流干扰下,X70钢表面3PE防腐层剥离处的防腐层下腐蚀及剥离机理。结果 由于防腐层破损点和剥离区域的存在,使得防腐层的防护性能明显降低,交流杂散电流在初始预留剥离处的X70钢表面呈不均匀分布,破损点处所分布电流密度明显高于剥离区边缘处。杂散电流引起的腐蚀反应主要集中在防腐层破损点处,而处于预留剥离区域下方的X70钢表现出缝隙腐蚀的现象。防腐层破损点处的腐蚀坑深度随电流密度的增加而逐渐变深,而当交流电流密度由0 A/m2增加到100 A/m2时,防腐层剥离面积明显增大,此后,当电流密度继续增大,剥离面积基本保持不变。当施加的交流电流密度相同时,随着防腐层剥离面积的减小,杂散电流造成的防腐层剥离面积增大,X70钢试样上的最大腐蚀坑略微加深。结论 造成防腐层剥离的交流杂散电流存在临界电流密度值,使得防腐层剥离面积达到最大且之后保持不变。防腐层初始剥离面积较小时,交流电所造成的X70钢腐蚀及防腐层剥离行为更为严重。     

正弦泵叶轮组件转子动力学计算与仿真分析

目的为了深入研究正弦泵的技术性能,对其叶轮转子进行动力学建模与仿真计算。方法在结构设计和理论分析基础之上构建转子等效力学模型,利用BEAM188,MASS21及COMBI214单元开发有限元建模程序;通过模态参数计算和多载荷步转子动力学分析,确定了基于Campbell图的前3阶临界转速;在ADAMS/View环境下建立多刚体动力学仿真模型;将泵体压力场简化为主轴之上的等效力矩,并在考虑接触特性的条件下对叶轮组件进行动力学仿真分析。结果转子实际工作转速(600~800 r/min)远小于其1阶临界转速(29 824.36 r/min);叶轮与刮板之间存在较大接触碰撞力,且支撑轴承承受了更大的动态冲击载荷。结论叶轮组件具有良好的转子动力学特性,符合正弦泵结构原理和实际工况。     

拉应力对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

目的探究分别在40℃和60℃下,拉应力与2205双相钢耐点蚀性能的关系。方法分析2205双相不锈钢在施加0、140、540 MPa三种拉应力的条件下,于临界点蚀温度以下(40℃)和临界点蚀温度附近(60℃)的3.5%Na Cl溶液中的动电位极化行为,并对比了不同拉应力对2205双相钢阻抗特性的影响。结果动电位极化曲线表明,140 MPa下点蚀电位稳定,40、60℃下击破电位分别为0.7、0.8 V;540 MPa拉应力使双相钢点蚀电位从无应力时的0.9 V下降至0.3 V。阻抗分析表明,40℃时所有样品均为单一阻抗特征,且阻抗值较大,应力会降低阻抗值。在60℃、开路电位条件下,0、140 MPa拉应力时具有较高阻抗,540 MPa拉应力时为具有点蚀萌生的阻抗弧;在60℃、600 m V偏压条件下,0、540 MPa拉应力时呈现点蚀阻抗特征,而140 MPa时阻抗仍较高。阻抗谱等效电路拟合结果结合不锈钢表面微观形貌表明,在40℃溶液中,OCP及600 m V偏压下试样表面均没有发生点蚀,应力对钝化膜电阻Rp没有明显影响,阻抗值为30 000Ω·cm2左右。温度升高至60℃后,钝化膜阻值明显降低;开路电位、540 MPa应力条件下不锈钢发生点蚀,阻抗值由0 MPa下的20 000Ω·cm2左右降到10 000Ω·cm2左右;在600m V偏压下,0、540 MPa拉应力时均发生点蚀,而140 MPa时均未发现点蚀。结论在40℃和60℃,140MPa拉应力可以抑制2205双相钢的点蚀,540 MPa拉应力则加速点蚀的发生。     

1,2-丙二醇润版液配方的研究

目的将1,2-丙二醇与一种表面活性剂复配,把复配体系添加到润版液中,替代酒精实现免酒精润版。方法根据HLB值法,在众多表面活性剂中初步筛选出3种表面活性剂(椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、烷醇酰胺、十二烷基硫酸钠),通过对单一表面活性剂润湿性能的研究发现,十二烷基硫酸钠适合与1,2-丙二醇进行复配,通过研究复配体系的润湿性能,得出二者最佳配比和添加量,以获得润版液最佳配方。结果 1,2-丙二醇和十二烷基硫酸钠复配体系最佳质量比为1.5︰0.005,复配体系此时的临界胶束质量分数为1.505%,配制的润版液各项性能指标均符合要求。结论 1,2-丙二醇和十二烷基硫酸钠复配,可实现免酒精润版,解决了酒精在润版时带来的危害。     

沉积盆地地层孔隙动力学研究进展

21世纪的地球动力学研究正在向定量化方向发展,但由于地质过程的不可逆特性,恢复地质过程相当困难。特别是微观尺度下地质参数演化过程的恢复,已经成为当今地质学的重大科学难题。基于此,提出了“地层孔隙动力学”的概念,认为地层孔隙动力学是以微观尺度下孔隙性介质为研究对象,以沉积盆地埋藏过程中碎屑岩孔隙介质力学特性和孔隙演化规律以及孔隙流体动力成因和渗流特性为研究内容的基础性学科,是地下成岩动力学与孔隙流体动力学相交叉的新学科,是沉积盆地动力学的重要组成部分。其研究进展包括基础理论和应用研究2个部分,其中基础理论部分研究进展包括：①地层孔隙静力平衡原理;②埋藏成岩过程砂岩孔隙度演化机理与定量模型;③泥岩压实特征及泥岩孔隙度演化定量模型;④地下孔隙流体温度与孔隙流体压力理论关系;⑤构造作用附加地应力对孔隙流体压力的影响;⑥泥岩压实程度与有机质镜质体反射率的关系。应用方面研究进展包括：①沉积盆地地温-地层压力系统划分及油气分布动力学解释;②地层压力预测模型改进;③储层临界物性及储集层动态评价体系构建;④地层流体压力演化过程模拟;⑤砂岩体油气充注动力学数值模拟及物理实验模拟;⑥致密砂岩油气藏形成动态过程分析。地层孔隙动力学将孔隙成因演化与孔隙流体动力演化融为一体,是近20年以来地质动力学研究向地下微观尺度发展的代表性学科分支之一,也是沉积矿产形成分布机理研究定量化发展的必然结果。在介绍地层孔隙动力学研究内容的基础上,对其8项重要的研究成果进行了总结,将宏观地质研究推广到微观环境,以期解决埋藏过程中地层岩石孔隙演化控制下的孔隙参数的演变规律与勘探开发应用技术的更新和完善问题。