超音速火焰喷涂(HVOF)多相流瞬时演化机理及敏感性分析

以航空煤油为燃料的超音速火焰喷涂(HVOF)技术在制备WC-Co涂层方面具有独特优势。目前对HVOF热喷涂稳态过程的研究无法揭示燃料液滴在燃烧室中的动态燃烧行为。液体燃料进入燃烧室前需要雾化,量化揭示燃料燃烧反应瞬时演化机理是优化喷涂工艺的关键。基于JP5000喷枪建立HVOF热喷涂过程瞬时演化数值模型。将煤油液滴破碎、气化过程、燃烧反应焰流与喷涂粒子直接耦合。采用双向耦合欧拉-拉格朗日方法跟踪连续相和离散相,以realizable k-ε湍流模型、一步反应涡耗散模型(EDM)表述喷涂燃烧焰流特性。通过KHRT(Kelvin-Helmholtz Rayleigh-Taylor)破碎模型描述航空煤油液滴破碎过程。基于可靠性理论,综合分析煤油液滴直径、氧气/燃料比率及反应物质量流量对喷涂粒子飞行行为的影响。结果表明:氧气/燃料比率对粒子温度影响程度最大,煤油液滴直径对粒子速度影响最大。HVOF瞬时演化模型可以直观呈现燃料的动态行为及喷涂粒子的飞行特性,可为优化热喷涂工艺提供参考和理论支撑。

基于Voronoi法的120方坯拉矫过程微晶塑性演化数值模拟研究

结合拉坯矫直机现场实际工况,基于Voronoi法建立了方坯拉矫过程钢坯三维随机微晶模型,通过纳米压痕实验统计晶粒异质性信息确定晶粒异质性特性并划分晶粒类型,由晶粒异质性系数确定各类晶粒材料属性。基于Python脚本编程将不同材料属性按概率随机赋予Voronoi元胞。建立了考虑晶粒异质性的SUS301L-HT不锈钢方坯拉矫过程热力耦合微晶模型,计算并揭示了拉坯矫直过程温度场、应力场瞬时演化规律。结果表明:考虑晶粒异质性模型能更好地揭示拉坯矫直过程温度场、应力场的不均匀性分布状态,尤其是钢坯相邻晶粒边界处的应力会发生突变,且随着晶粒间力学性能差异越大,突变现象越显著。基于Voronoi法建立考虑晶粒异质性的拉坯矫直数值模型可有效反馈拉坯矫直过程中微观演化机理。

激光熔覆磁力搅拌机构设计与运动学分析

为了有效抑制激光熔覆过程中的缺陷,提出一种电磁场多维辅助激光熔覆的工艺方案,并设计一种磁场辅助激光熔覆装置。基于球面并联机构运动学分析方法建立多维磁力搅拌系统正运动学模型,对机器人正向运动学求解。计算获取搅拌过程中末端执行器的工作空间,并通过改变磁极参数对模型进行多次求解,对工作空间进行优化。计算表明,所设计的磁力搅拌装置工作空间符合多维磁力搅拌要求,为装置实物设计提供理论依据。

基于ADAMS/View明弧焊接机器人运动仿真分析

明弧焊接机器人是冶金行业广泛应用的一种焊接设备,其中各部分的传动精度会对焊接枪头的行走精度产生累积误差,影响焊接质量,因此如何有效控制其传动精度和制造安装误差成为提高设计质量的关键.基于ADAMS/View虚拟平台,搭建了明弧焊接机器人虚拟试验样机,对其进行运动仿真分析,获取机器人焊接过程中运动特性.结果表明,该方法为提高机器人运动精度和设计质量提供了有效途径,且不必建立复杂的机器人运动学数学模型,避免了对模型求解的繁琐过程,有效提高了设计效率和精度.

基于IDA方法的高速铁路连续梁桥易损性分析

大量经验表明高速铁路预应力混凝土桥在地震下的破坏主要体现在桥墩和支座位置。为了得到该种桥型地震下的易损性曲线,利用典型高速铁路连续梁桥为计算实例,采用IDA方法 (增量动力分析法),通过有限元软件Open Sees建立了地震易损性分析模型。根据场地类型,选取20条地震波进行非线性时程分析,通过调幅得到200个计算工况。定义4种破坏极限状态,并通过回归分析建立不同破坏极限状态地震需求和地震动强度指标关系。基于对数正态分布假设绘制各个破坏状态对应的易损性曲线,并通过一阶可靠度理论得到整体易损性曲线。

基于失效概率法的桥梁地震风险评估

为了研究地震破坏下高速铁路连续梁桥发生破坏的可能性,根据地震风险性(risk)为地震危险性(hazard)与易损性(fragility)乘积的定义,基于失效概率法,对高速铁路连续梁桥地震风险评估方法进行了分析.通过条带法建立桥梁地震需求模型,基于可靠度函数获得桥梁地震易损性曲线,拟合得到桥梁易损性概率密度函数;根据桥址处地震危险性资料,推导桥址处地震加速度概率密度函数;通过地震加速度概率密度函数与桥梁结构易损性概率密度函数的数值积分,实现桥梁地震风险概率评估.以一座(32+48+32)m高速铁路连续梁桥为例系统演绎了失效概率法桥梁风险评估的实现过程.研究结果表明:当地震危险性资料缺乏或不足时可以通过地震烈度分布函数及其与地震峰值加速度之间的换算关系,推导和完善地震危险性分析资料;对于高速铁路(32+48+32)m连续梁桥100年设计期间内发生轻微损伤的概率为5.16%,发生中等损伤的概率为4.46%,桥梁受到轻微损伤和中等损伤风险概率接近,几乎不可能发生严重损伤和完全破坏.

高速铁路大跨度钢管混凝土拱桥车桥耦合振动仿真分析

以鸭池河桥为工程背景,建立车-桥系统耦合振动分析的数值仿真模型。利用大型通用有限元软件ANSYS建立桥梁的动力分析模型,并计算其空自振特性。通过多体动力学软件SIMPACK对于CRH3动车组模型进行高精度仿真,结合SIMPACK软件和ANSYS软件,建立车桥耦合振动仿真系统,输入轨道不平顺和轮轨关系进行车桥耦合振动计算。车桥耦合振动分析结果表明:桥梁具有足够的刚度,振动状态良好;车辆运行安全性可以得到保障,舒适性指标为"优良"。该桥的车桥耦合振动计算结果为今后类似桥梁设计提供了借鉴,同时也验证了联合仿真的可行性和便利性。

基于谱分解法的自锚式悬索桥桥梁风致抖振计算分析

自锚式悬索桥是一种大跨度柔性结构体系,该桥型经受脉动风作用时容易发生较大的抖振响应,对于该种桥型进行风致抖振的研究探讨具有较强的实际意义。以自锚式悬索桥武汉汉江六桥为工程实例,进行风致抖振分析。具体分析流程为:通过计算流体力学软件对桥梁进行气动分析,得到桥梁抗风分析方程中的重要参数静力三分力系数。通过对桥址处风场资料的分析,采用规范规定的风谱密度函数,利用谱分解法将脉动风谱转换成脉动风时程,同时结合准定常气动理论将风时程转换成风力时程实现气动力的时域化。利用有限元软件建立桥梁的空间模型并分析自锚式悬索桥动力特性。通过自编数值程序和有限软件的结合将风力时程加载在桥梁模型上,实现桥梁在时程风力作用下抖振响应的数值模拟。其计算结果表明:该桥在风致抖振作用下性能良好,结构具有良好的气动性。结合计算流体力学软件、数值分析软件、有限元软件的桥梁抗风计算方法和模式,可以在其他自锚式悬索桥风致抖振计算中参考使用。

毒死蜱在土壤中的吸附行为研究

采用平衡吸附法,研究了毒死蜱在2种土壤中的吸附行为,探讨了腐植酸和pH值等因素对毒死蜱吸附的影响。结果表明:有机质含量与毒死蜱的吸附量呈正相关性,是有机污染物吸附的主要影响因素;pH值对毒死蜱的影响也较为显著,毒死蜱在酸性条件下较为稳定,碱性条件下加快降解,pH值越低,吸附能力越强。

玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63产抗生素发酵培养基的优化

以玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63为发酵菌株,采用Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验、中心复合试验设计和响应面分析法,以抗生素产量为响应值,对其发酵培养基进行优化。首先,采用Plackett-Burman设计筛选出具有正显著效应的花生饼粉和玉米浆。其次,通过最陡爬坡试验逼近最大响应区域。最后,采用中心复合试验对这2个因素进行优化。最终确定发酵的最适培养基含量配方为葡萄糖2%,可溶性淀粉1%,花生饼粉4.96%,玉米浆2.66%,氯化钠0.4%,碳酸钙0.3%,磷酸二氢钾0.02%。优化后发酵培养基抗生素产量为2 030.6 mg/L,比优化前的771.9 mg/L提高了1.63倍。

大跨度钢管混凝土拱桥的双重非线性稳定性研究

以鸭池河桥为工程背景,研究了大跨度钢管混凝土拱桥在材料和几何双重非线性下的稳定性能,对比分析了单独考虑几何非线性和考虑双重非线性两种情况下桥梁的稳定安全系数和拱顶位移情况,并分析了横撑、拱脚角等因素对于桥梁稳定的影响。结果表明:双重非线性稳定下桥梁的稳定性的安全系数与弹性状态下相比有着一定的下降,在实际分析的时候不能忽略双重非线性对于桥梁稳定的影响的结论;单独考虑几何非线性意义不大。

椭圆点接触弹流润滑数值计算与影响因素分析

润滑油膜是影响高性能滚动轴承使役寿命的关键因素,润滑状态直接影响到轴承滚动接触表面胶合、擦伤和疲劳失效。研究等温条件下稳态点接触润滑,对深入分析滚动轴承的润滑状态,提高其使役寿命具有重要的理论意义和应用价值。首先建立椭圆点接触弹流润滑的理论模型,采用多重网格法进行数值求解,得出了油膜压力和膜厚分布。计算分析了不同黏压关系、无量纲椭圆比、速度、载荷、材料(弹性模量和黏压系数)等参数对润滑油膜和压力的影响,结果表明:速度参数是影响点接触弹流润滑膜厚最重要因素,载荷与速度参数相比,其对油膜影响不大;油膜厚度随着载荷参数增大而变小,但变化的幅度很小;设定的材料数值越大,润滑油膜越厚,且影响较为显著;当采用不同黏压关系复合迭代计算时,轻、中载荷膜厚差不超10%,重载差别增大。多层网格法是求解点接触弹流润滑问题的有效方法,计算结论可为解决工程实际润滑问题提供了理论依据。

高土石坝反滤料精确掺配与精细施工技术

针对传统土石坝建设中反滤料采取"平铺立采"法掺配及"先砂后土"或"先土后砂"的施工工艺中存在的掺配精度与施工混染侵占等问题,通过理论分析与生产试验研究,提出了采用微电脑控制,皮带传输精确掺配反滤料及分界面双料摊铺的精确摊铺工艺,实际工程施工中取得良好效果。详细介绍了高土石坝反滤料精确掺配与精细施工技术内容。

铜在草甸黑土中的淋溶规律及其对不同因素的响应

通过室内土柱试验,模拟研究在扣除地表径流影响的条件下,铜在草甸黑土中的淋溶规律。结果表明:随着淋溶液用量增加,铜的淋出量增大;土壤溶液和腐殖酸溶液作为淋溶液,在一定程度上抑制铜的淋溶,而EDTA会显著促进铜的淋溶;CaCl2、MgSO4、KCl和NaCl 4种无机盐淋溶液均能促进铜的淋溶,促进作用顺序为CaCl2>MgSO4>KCl和NaCl>对照;随着淋溶液pH值的降低,铜的淋出量增加;间断淋溶方式不利于土壤中铜的淋溶。

难辨梭菌感染诊治进展

难辨梭菌（clostfidiumdifficile，CD）是院内获得性肠道感染及抗生素相关腹泻的首要病原体。在过去20年中，其所导致的难辨梭菌感染（elostridiumdifficileinfection，CDI）在全球的发病率及严重程度明显增加，并产生了巨大的经济负担。

基于Bayes网络高性能滚动轴承失效影响因素可靠性评估方法

滚动轴承是精密机床、高速列车、航空发动机等重大装备的关键核心部件,其性能的好坏直接影响到主机的使役寿命。因此,对高性能滚动轴承失效形式、损伤机理进行相关影响因素可靠性定量评估具有重要意义。首先建立了高性能滚动轴承失效影响因素故障树模型,直接映射建立其Bayes网络模型,利用桶排除法对轴承失效概率及中间失效结点概率进行了计算,利用全概率公式对轴承失效过程各影响因素的条件概率进行可靠性定量评估。计算表明:接触疲劳剥落对轴承失效贡献概率最大,为15.454%,轴承零件内部夹杂物失效的条件概率为0.058%,影响最小。

多菌灵在酸化黑土中迁移性能的抑制

利用自行研制的原状土淋溶柱,研究了多菌灵在蔬菜地酸化黑土中的迁移规律,并通过调控土壤pH值和有机质含量,探讨了抑制多菌灵在黑土中迁移的技术措施。结果表明,添加消石灰,土壤值由5.1上升至6.2,多菌灵淋出量峰值较对照延迟出现,总淋出量较对照处理减少了31.3%;当土壤有机质含量由21.2g/kg提升至30.7g/kg时,多菌灵的总淋出量减少了23.7%;当同时添加消石灰和秸秆后,土壤中多菌灵的淋出峰值出现延迟,总淋出量较对照处理减少了46.0%,效果优于消石灰或秸秆单施处理,但混施处理的效果略低于二者单施处理之和。

长河坝水电站大坝心墙铺筑与碾压施工设备综述

长河坝水电站大坝心墙区填筑施工具有填筑面平整度高、边线控制精确、施工效率高、油耗低等优点。通过碾压试验确定合理的施工参数并采用在碾压设备上安装GPS移动终端实现实时监控碾压机施工的参数,有效避免的漏压、欠压等质量隐患,大大提高了填筑面施工质量及生产效率。

吉林省农用地利用等别划分方法研究

结合吉林省的实际情况,按照《农地分等规程》(TD/T1004-2003),采用等间距法,以利用等指数80、100、120为间距,分别划分了吉林省农用地利用等。结果表明,以利用等指数80、100、120为间距相应划分了15、12、10个农用地利用等;以利用等指数100为间距对吉林省农用地利用等别进行划分较为科学、合理,为吉林省实行按等级折算补充耕地提供了基础依据。

等温点接触弹流润滑典型特征的数值分析

随着航空制造业的发展,对润滑技术及润滑理论研究提出了更高的要求。点接触弹流润滑广泛存在于滚动轴承等高副接触的零件中。润滑本身的工况十分复杂,实际上是润滑、接触和磨损的耦合。研究点接触弹流润滑,对研究摩擦副的润滑状态,提高其润滑能力具有重要的理论意义和实用价值。采用多重网格技术,运用Fortran语言编制相应的计算程序,运用Origin软件显示和分析计算结果,对点接触弹流润滑数学模型进行数值计算,综合考虑各种主要影响因素(包括椭圆率Ke、速度参数U、载荷参数W、材料参数G等)对于点接触弹流润滑的影响,从整体上把握点接触弹流润滑特性,为解决工程实际问题提供理论依据。