HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF SLIT-TYPE ENERGY DISSIPA-TERS

Slit-Type Energy Dissipater(STED) has been a kind of important devices for energy dissipation.The flow through the STED is longitudinally extended and the velocity is decreased by means of the cross-section increase of the flow,which is closely related to geometric and hydraulic parameters of the STED.Therefore,it is necessary to investigate and control the hydraulic condi-tions through the STED,including the nappe section form,the conversion condition,and the effect of energy dissipation with the geometric and hydraulic parameters.In the present work,"I-type" and "T-type" nappe forms were experimentally classified,the con-version conditions of the nappe forms were empirically provided,and the effects of geometric parameters of the STED on energy dissipation were roughly analyzed.It is concluded that the contraction angle of the STED is a key factor influencing the hydraulic characteristics of the STED.     

侧向水流作用下均匀沙休止角变化的试验研究

散体沙动水休止角是表征沙丘、沙洲等散体沙堆积体稳定形态的重要特征参数,在岸坡稳定分析、坝前冲刷漏斗形态研究中有着广泛的应用。采用室内试验的方法研究了侧向水流作用下不同粒径天然均匀散体沙水下休止角的变化规律。结果表明:在水流流速超过泥沙颗粒起动流速后,天然散体沙水下休止角随流速增大而减小,且减小的速度随着流速的进一步增加而更加迅速;相同流速条件下,粗颗粒泥沙的水下休止角大于细颗粒,其对流速变化的敏感度也低于细颗粒。基于侧向水流边坡上泥沙颗粒的受力分析,引入相对流速概念,初步建立了侧向水流作用下均匀散体沙动水休止角计算公式及其简化形式。     

基于冻融循环试验的季节性冻土区边坡稳定性分析

内蒙古包头地区属于典型的季节性冻土区,冻胀和融沉是冻土危害产生的主要原因,也是人们面临的重大难题。通过建立非饱和粉砂土黏聚力、内摩擦角与冻融循环参数之间的定量关系,探索冻融循环对粉砂土抗剪强度的影响规律。通过对不同含水率、不同干密度的土样进行不同次数的冻融循环分析并总结其变化规律,研究发现:不同干密度、不同含水率的土样,黏聚力都会随着冻融次数的增加不断减小;内摩擦角会随着冻融次数的增加逐渐趋于稳定,波动的幅度在5°之内;抗剪强度的变化趋势受黏聚力的影响较大。最后,用岩土工程软件进行有限元分析,利用折减系数法计算边坡的安全系数,以此为包头地区季节性冻土的研究提供更好的理论基础。     

沙漠风积沙地基扩展基础抗拔现场试验研究

通过在新疆、宁夏和内蒙古典型沙漠地区完成的现浇混凝土和装配式2种扩展基础在上拔、上拔与水平力组合工况下的25个现场试验,获得了风积沙扩展基础抗拔荷载-位移曲线,并确定了各试验基础的抗拔极限承载力。按照"土重法"计算原理,得到了反映沙漠风积沙地基抗拔承载性能的极限"上拔角"。经统计分析,得到沙漠风积沙极限"上拔角"标准值为16.8°,该值考虑了沙漠风积沙的区域特征、基础型式与尺寸、荷载工况等因素,可为沙漠地区输电线路杆塔基础的工程设计提供依据。     

基于颗粒形状参数的火山渣桩侧摩阻特性研究

由于形状参数较一般土体差异较大,已有桩基工程中的传统经验难以适用于火山渣地层。为分析东非裂谷区火山渣地层内灌注桩桩侧摩阻,利用四根钻孔灌注桩的现场静载试验测试火山渣地层的桩侧摩阻值,并对火山渣级配、颗粒形状(棱角度和表面粗糙度)、抗剪强度等物理力学性质进行试验。通过与一般角砾土进行对比,分析二者在颗粒棱角度和表面粗糙度上的区别及其对内摩擦角和桩侧摩阻的影响。结果表明:颗粒形状影响颗粒的内摩擦角和桩侧摩阻;火山渣虽属于角砾范畴,但因其棱角度和表面粗糙度远大于一般角砾,导致该土体在稍密状态下,不仅内摩擦角(42°)与一般角砾土的中密程度上限值(36°～42°)相当,桩侧摩阻极限值(124 kPa)也不低于规范中中密角砾土(90～150 kPa)。研究成果可为火山渣地层桩基工程设计施工提供一定的参考依据。     

基于惯性传感器的电力线路杆塔倾斜监测装置设计

针对电力线路杆塔倾斜角实时测量的需要,设计了一种基于惯性传感器的倾斜角度实时监测装置。装置硬件上由惯性传感器、单片机、通信电路和电源变换控制电路组成。软件上采用中断模式和尽量减少工作模块和通信次数相结合的工作策略以降低系统功耗,将6轴惯性传感器的加速度和角速度原始数据进行去极值平均滤波预处理,再经由互补滤波算法进行倾斜角度的综合计算,经实测倾斜角测量相对精度能达到1.30%。该装置在测量精度、功耗、成本和易用性上均能较好地满足电力线路杆塔倾斜在线监测的需求,具有一定的推广应用价值。     

边界条件对自然河流形成及演变影响机理的实验研究

运用自然模型法,采用清水冲刷成功地塑造了室内天然小河。实验研究了不同的初始河流几何边界条件以及水流条件对河流演变的影响。研究发现流量对河流展宽幅值影响最大。水流入射角的大小与河流展宽幅度及河流弯曲度的变化没有必然的联系,30°入射角时小河的河流展宽及弯曲度变化最明显。入射角对河流演变的作用只是短期的,且在演变初始阶段影响较大。受初始边界条件的影响,河流向下游演变具有滞后性及曲率变化的传递性等特点。本文最后分析了河流演变过程中的泥沙分选现象。     

OBLIQUE TOWING TEST AND MANEUVER SIMULATION AT LOW SPEED AND LARGE DRIFT ANGLE FOR DEEP SEA OPEN-FRAMED REMOTELY OPERATED VEHICLE

This article presents the newly designed oblique towing test in the horizontal plane for the scaled model of 4 500 m deep sea open-framed Remotely Operated Vehicle (ROV),which is being researched and developed by Shanghai Jiao Tong University.Accurate hydrodynamics coefficients measurement is significant for the maneuverability and control system design.The scaled model of ROV was constructed by 1:1.6.Hydrodynamics tests of large drift angle were conducted through Large Amplitude Horizontal Planar Motion Mechanism (LAHPMM) under low speed.Multiple regression method is adopted to process the test data and obtain the related hydrodynamic coefficients.Simulations were designed for the horizontal plane motion of large drift angle to verify the coefficients calculated.And the results show that the data can satisfy with the design requirements of the ROV developed.     

明渠交汇流分离区形态及二次流强度分析

采用基于雷诺应力模型与体积函数法的等宽明渠交汇流三维数值模型,对7种交汇角和3种流量比的21种组合工况进行了模拟计算;采用基于主流向流速的等值线法定义分离区,对分离区尺度及其三维形态进行了分析,并根据断面涡量值的计算结果对交汇口下游二次流强度沿程分布规律进行了归纳总结。结果表明:当流量比增大或交汇角减小时,分离区的水平尺寸变小,平面形态变狭长;分离区域平均水深随着流量比或交汇角的增大而降低;交汇口下游二次流强度随着流量比的增大而逐渐减弱;在交汇口附近二次流强度受交汇角影响较大,沿主流方向交汇角影响逐渐降低。     

基于空时联合约束的机载雷达STAP单脉冲角度估计方法

对现有STAP(Space-Time Adaptive Processing)单脉冲角度估计方法存在单脉冲比失真及目标多普勒失配时角度估计性能严重下降的问题,本文从数学上分析了常规STAP单脉冲方法的失效机理,并基于机载雷达杂波的空时耦合特性,将差波束约束条件扩展到空时二维空间,提出了基于空时联合约束的STAP单脉冲角度估计方法,将单脉冲曲线延伸为单脉冲曲面,通过空时联合约束显著提高了目标角度估计的精度和稳健性.计算机仿真结果验证了本文方法的有效性.