超大型沉井施工工艺与开挖方案研究

随着跨江跨海特大型桥梁的建设,沉井基础截面尺寸越来越大,入土深度更深,地质情况更为复杂,为了保证超大型沉井高效平稳下沉,选择合理的取土下沉工艺尤为关键。以常泰过江通道5号墩沉井为例,在分析传统取土工艺存在问题的基础上,提出了台阶式取土下沉工艺,并利用数值分析方法精细化计算了开挖状态对土体端阻力的影响规律。研究结果表明：采用台阶式取土下沉工艺时,内圈井孔取土为沉井下沉提供空间,外圈井孔精细化取土,可实现沉井可控下沉;此外,考虑开挖状态对沉井端阻力的影响可指导下沉阶段取土范围的确定。研究成果可为类似超大型沉井取土下沉施工提供参考。     

铁路盾构隧道智能建造的勘察技术及其智能化分级方法

在传统铁路隧道工程地质勘察过程中,往往会由于管理缺乏协同性、信息缺乏时效性、勘察成果缺乏共享性引起的信息沟通不对称问题,导致设计不完整、设计意图表达不明确,使得工程项目的勘察方与设计方缺乏协调,影响工程建设质量,项目对接不流畅。为有效解决这些问题,初步探索采用智能建造技术对勘察成果智能化。在阐述盾构隧道智能建造和勘察技术基本内涵的基础上,详细论述了盾构隧道智能建造及其勘察成果的智能化分级方法,总结出在盾构隧道智能建造勘察过程中应用BIM技术将勘察成果信息智能化的方式,创建三维地质信息模型,为设计、施工提供较为直观的地质结构特点以及与地质结构有关的数据变化规律,提高了勘察工作效率和勘察成果的准确性、可读性。     

岩心-测井-地震信息二步匹配预测页岩储层层理缝

页岩油勘探开发突破的关键在于储层层理缝的表征及预测,其成因机制的复杂性和影响因素的多样性致使预测技术遭遇瓶颈。在岩心和薄片尺度（mm级）层理缝识别、电阻率成像和常规测井尺度（m级）层理缝评价的基础上,发现吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点段层理缝在白云岩储层中最发育,其次为白云质粉砂岩、泥质粉砂岩,且多发在致密储层分布区,与储层基质孔隙度具有负相关性。结合三维地震数据预测的岩性分布及反演的孔隙度分布,利用井-震信息尺度匹配技术,探索了岩心“点”、测井“线”、地震“面”递次推进的页岩储层层理缝预测技术,融合了岩心识别准确、测井曲线纵向分辨率高、三维地震数据横向连续性强的显著优势。在吉木萨尔凹陷芦草沟组27口井上甜点段进行验证,预测平均相对误差为8%,应用效果良好。该技术的应用可为吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油勘探开发提供有力支撑,对其他盆地页岩油储层评价亦具有重要的借鉴意义。     

基于改进蝙蝠算法的机械臂时间最优轨迹规划

为了对SCARA 6自由度机械臂的运动过程实现时间最优轨迹规划,课题组提出一种基于改进蝙蝠算法的时间最优3-5-5-3分段多项式插值轨迹规划算法。首先对机械臂构造3-5-5-3分段多项式;然后在角度、角速度和角加速度的约束条件下,以时间最短作为优化的目标函数,采用改进的蝙蝠算法对分段多项式的结果进行优化;最后在MATLAB软件中进行模拟运算。仿真结果表明：改进的蝙蝠算法在收敛性以及优化性方面均优于传统的蝙蝠算法,而且在局部收敛方面也有明显的改善;各关节的角位移、角速度和角加速度曲线相对平滑,不存在突变等情况的发生,充分证实改进算法具有可行性。     

岩体离层作用下锚杆受力特性全历程分析

 针对岩体离层作用下锚杆受力特性全历程分析问题,基于锚固界面的双指数曲线模型,采用荷载传递方法,建立离层作用下锚杆受力特性的非线性解答,分析离层发展全历程过程中锚杆轴力和界面剪应力分布,以及岩体离层–锚杆轴力曲线的特性,并采用模型试验数据进行对比验证。结果表明：锚杆轴向应变的计算值与实测结果基本一致。离层发展过程中,锚杆轴力呈现先增大后减小的特性,且在离层发展后期具有明显的非线性特征。离层产生的锚杆轴力和界面剪应力均呈现明显的不均匀分布和非线性特征,且二者均随着离层的发展向两端传递。离层位置对锚杆的受力特性有很大影响：离层位于锚杆中心时,其两侧的锚杆轴力与界面剪应力均成对称分布,且随着离层发展的演变规律相同;离层偏离锚杆中心时,两侧锚杆轴力与界面剪应力分布则明显不同,界面剪应力在离层位置处存在着跳跃点,且锚固长度较小一侧的锚固界面先产生塑性变形直至整体滑移破坏,决定了锚杆所能承受的离层和抗拔荷载大小。研究结果为岩体离层作用下锚杆的受力分析提供了理论参考。     

基于IGWO-SVM的轴承故障分类预测

随着旋转机械设备的集成化程度不断提高,轴承发生故障的概率以及故障诊断的难度都在增加。为了解决常规故障诊断出现误报和漏报等问题,课题组在采集已清洗的轴承数据基础上提出了一种新型分类预测算法。课题组通过改进的灰狼算法来收敛支持向量机的参数,并对数据集进行训练优化,以精准地对轴承故障进行判断和预测。研究结果表明判断精度可高达99.4%;通过与其他现有主流分类预测模型进行比较,进一步验证了该优化方法的优异性。该优化方案可以很好地应用于SCADA等实时状态监测系统并进行精准故障分类预测。     

多分支井地热系统注采性能室内实验研究

多分支井地热系统利用分支井眼强化注采性能进行地热开采,为了研究该系统不同参数对注采效果的影响规律,开展了多分支井流动传热实验。基于搭建的地热多分支井室内实验系统和人工岩样,开展了地热多分支井注采性能评价实验,研究了不同参数对分支井注采能力的影响规律,对比了多分支井系统与单井开式系统的注采效果。研究发现:降低注入温度,可以增大多分支井地热系统的注入压力,提高其注入能力;增加分支井眼数量和长度,可减小多分支井系统的注入压力,并提高出口排量,提高系统的注采能力;多分支井系统的注采能力明显优于单井开式系统,更适用于地热资源的开采与回注。研究表明,多分支井可以提高地热系统的注采能力,研究结果为多分支井地热系统的现场应用提供了理论依据。      

一种产品的防伪方法及所采用的产品卡（专利申请号：98110577．7）

产品被伪造是一个企业最头痛的问题，一个产品的问世，企业花费了很大的代价，消耗了大量的人力、物力。但产品面市后，因市场销售情况较好或利润可观，就会很快出现假冒产品，给企业带来不可估量的损失及烦恼。为了防伪，大家在产品或包装上采取了方式多样的防伪措施，但都不能有效地制止假冒。该发明在总结我国目前的国情及现实状况后，创造了一种适用范围广泛，有效、彻底地达到防伪目的的方法及防伪产品卡。     

基于响应面法和有限元分析的复杂制件工艺参数的优化

以壁厚不等且带有折簧的复杂医疗器械注塑件为研究对象,研究不同工艺参数下注塑件的产品质量,以翘曲变形和体积收缩率为产品质量指标,着重分析成型制品在有限元分析的变形情况。在模流分析软件中分析浇口数量和位置对产品质量的影响,结果表明,当采用方案一时,成品质量最好。以响应面法分析不同工艺参数下塑料制件的翘曲变形和体积收缩的情况,结果表明,当模具温度为80℃,熔体温度为220℃。填充时间为0.8 s,保压压力100 MPa为时,翘曲变形量为0.221 2 mm,体积收缩率为8.096%,产品质量最好,其结论代入模流分析软件中进行验证,误差在可接受范围内,结论可靠有效。将成型制品放入有限元分析软件中进行力学分析,结果表明成型制品的质量是最好的,结论代入实际生产中进行验证,实践表明结论可靠有效。