考虑剪切变形的欧拉梁单元一致质量矩阵

为明确考虑剪切变形的欧拉梁单元一致质量矩阵推导方法,以形函数为基础,基于虚功原理,区分伸缩、扭转以及是否考虑剪切变形的弯曲受力状态,给出了欧拉梁单元一致质量矩阵表达式。研究表明:不考虑剪切变形时,欧拉梁受弯状态的一致质量分析中一般不计单元上微元体水平方向的惯性力,此时仅需弯曲变形引发的竖向位移形函数即可;考虑剪切变形时,则需计入水平方向的惯性力,且同时需要完整的竖向位移形函数和纯弯曲转角位移形函数;对于变截面欧拉梁单元,其一致质量矩阵表达式过于复杂,可在等截面梁的基础上,根据元素位置对矩阵元素匹配左右端或平均截面面积及截面极惯性矩近似给出实用的质量矩阵表达式;考虑剪切变形时,欧拉梁的刚度矩阵亦可经竖向位移和纯弯曲转角位移形函数计算得到,这一过程与使用纯弯曲竖向位移和纯剪切竖向位移形函数的过程在本质上是一致的。

车桥耦合连续梁-拱组合桥冲击系数研究

为了得到连续梁-拱组合桥真实的冲击系数,以某三跨连续梁-钢管混凝土拱组合桥为依托,考虑车桥耦合振动效应,利用ANSYS建立大桥空间梁单元模型和车辆的三轴半车模型,分析桥面不平度、车速、车辆数对主梁不同部位及不同响应冲击系数的影响,并以车速和桥面不平度为自变量得到冲击系数二元回归公式,最后利用2座基频相近桥梁冲击系数的实测数据验证该公式。结果表明:桥面不平度对冲击系数影响最大,当桥面不平度达到B级以上,冲击系数超过规范值,最大可达规范值5.42倍;对于主梁,不同外部激励、不同响应和不同部位的冲击系数存在差异,部分冲击系数超出规范值;该文给出的冲击系数回归公式可用于类似结构主梁冲击系数估算。

水流、波浪作用下复杂桥墩动力响应

为了明确水流和波浪作用下复杂桥墩动力响应特点,以某4柱桩柱式框架墩连续梁为依托,运用ANSYS建立桥梁(墩)-水耦合数值分析模型,分析桥墩在水流作用下绕流,对单墩和桥跨结构中该墩在不同流速、不同波高以及波、流联合作用动力响应进行研究。研究表明:绕流分析显示各墩柱速度场和压力场不对称;水流单独作用时,动力响应均随着流速和水深的增加而增大;与单墩相比,由水流产生的桥梁结构中桥墩动力响应小,且动力响应随流速和水深增加而逐渐增大;波浪单独作用时,单墩和桥梁结构中桥墩的动力响应均在波峰作用时产生最大值,在波谷作用时产生最小值;随着波高增加,桥墩和桥梁动力响应在波峰和波谷处动力响应最值随之增大;随着入水深不断增加,波浪对单墩和桥梁结构中桥墩的动力作用越显著;波、流联合作用时,桥梁结构中桥墩动力响应均随着波高和水深增加而增加,波峰时动力响应最值随着流速增加而增大,波谷时动力响应最值随着流速增加而逐渐减小,水流影响系数最大12.96%,表明波浪在动力响应中起主导作用;波浪波向和水流流向相同时,波、流联合作用动力响应并非两者单独作用叠加。

钢丝绳在线监测装置在石油钻机中的运用与测试

钢丝绳作为石油钻机提升系统中的关键部分,在整个系统中起着至关重要的作用,被视为石油钻采领域的“生命线”。钻井钢丝绳与普通钢丝绳相比,使用载荷更大,绳速更高(快绳可达18m/s),冲击载荷大,因此更容易损坏。传统的停钻检修钢丝绳不仅实效慢,而且内部损伤没有专业仪器无法检测,这成为油田钻井的重大安全隐患。因此,本文介绍了一种可行的钢丝绳无损、在线监测方式,阐述了石油钻机钢丝绳在线监测系统的构成及工作原理。以ZJ70DB钻机钻井钢丝绳进行试验测试,试验结果表明,该系统能够精确地检测出石油钻机钢丝绳的内、外断丝及损伤状况,同时现场应用情况表明系统装置检测效率高,有效节约了现场用绳成本,降低了检测能耗,能为油田钻机安全作业提供有效保障。

异型单肋双索面人行钢拱桥吊杆张拉方案研究

为实现异型人行拱桥梁施工各阶段合理受力状态,需探索合理的吊杆张拉方案。以云溪桥-异型单肋双索面人行钢拱桥为研究对象,根据桥梁自身特点确定出吊杆张拉方案的合理性原则和多种吊杆张拉方案,建立桥梁有限元模型进行桥梁施工阶段分析,采用正装迭代法得到各施工阶段的吊杆张拉控制力,探讨多种吊杆张拉方案对桥梁主要构件施工阶段受力及变形的影响。结果表明:从拱肋受力与变形角度来看,从两边拱脚向中间拱顶顺序张拉吊杆方案对桥梁结构更有利;初始张拉双根吊杆措施更适合从中间拱顶向两边拱脚顺序张拉吊杆;同时张拉内外侧吊杆比先张拉外侧吊杆后张拉内侧吊杆更有利于拱肋、主梁受力与变形;双批次先外侧后内侧张拉吊杆使主要受力构件应力及变形峰值更小、变化过渡更为平缓,优于单批次内外侧同时张拉吊杆方案。桥梁内侧吊杆设计索力较小,不宜分批次张拉,外侧吊杆设计索力稍大,可进行二批次吊杆张拉。

稀土基二聚夹心型杂化材料的电化学性能研究

在本项研究中,采用常规合成方法,通过探索镧系金属铕与多金属氧酸盐之间的桥接作用,成功地合成了一种纯无机的含铕夹心型多酸杂化物。该杂化物经过了全面的表征,包括红外光谱、紫外-可见光谱、热重分析、电化学测试、荧光光谱分析以及X射线晶体学分析,同时对其在固态和溶液状态下的物理化学性质进行了详尽的探讨。本研究重点考察了杂化物的晶体结构、稳定性及其在长时间内的稳定性保持能力。在室温条件下,对固态荧光性质的分析确认了该杂化物的发光特性,这些特性主要归因于铕离子的独特的配位几何构型。此外,电催化测试中,该杂化物对亚硝酸钾的还原反应表现出了显著的催化活性,这一点从亚硝酸钾存在下氧化峰和还原峰电流的明显变化中得到了证实,从而揭示该杂化物在催化应用领域中的潜在研究价值。

考虑材料非线性的RC冷却塔风致动力破坏研究

为明确RC冷却塔的风致动力破坏过程和极限脉动风荷载,采用ABAQUS对一代表性结构进行了计算。以分层壳单元模拟塔筒,分别采用塑性损伤模型和双折线模型模拟混凝土和钢筋的非线性本构,在对该塔规范静风极限承载力计算以及与既有弥散开裂模型结果对比的基础上,进行了试验脉动风荷载下的动力增量分析(IDA),结合变形模式、位移IDA曲线、裂缝分布、应力发展、塑性和刚度演化等方面对塔筒的破坏过程进行了系统阐述,并与静风破坏过程进行了对比。结果表明:静风荷载下,塑性损伤模型所得结构开裂荷载与弥散开裂模型结果一致,但前者所得结构极限荷载略高,结构延性更好;静力和动力风荷载作用下的结果差异来自本构模型、荷载模式和动力效应;脉动风荷载作用下RC冷却塔的结构破坏依然源于迎风子午向受拉导致的塔筒开裂和钢筋屈服,但应更关注塔筒大范围开裂导致的结构刚度下降:动力风荷载作用下塔筒破坏(V_(0)=57 m/s)时混凝土受拉开裂单元比例为63.13%,明显高于静风作用下的结果。

有限元中弹性连接单元的刚度矩阵

针对常用有限元软件中弹性连接单元的刚度矩阵开展研究。类似普通梁单元刚度矩阵的分析方法,将弹性连接单元的空间受力状态分解为伸缩、弯曲和扭转三种独立的模式进行分析,并提出两种方式推导弯曲受力模式下的刚度矩阵。对于弯曲受力状态下的刚度矩阵,明确了MIDAS中弹性连接单元输入参数包括弯曲和剪切刚度系数、弹性连接长度和剪切距离比R在刚度矩阵中的表现形式,给出了其刚度矩阵的理论表达式;阐明了剪切距离比R的力学意义,即用以考虑弹性支承两端因剪力传递的弯矩,其对结构的影响只体现在杆端位移结果中,杆端力始终满足静力平衡条件而不受R的影响,并且在R取0.5时,MIDAS中弹性连接的单元刚度矩阵与普通欧拉梁单元的刚度矩阵最为接近。同时通过分析对比,明确了ANSYS和ABAQUS中弹性连接单元的弯剪效应是独立的,这与MIDAS中弹性连接单元在不考虑剪切距离比R时的特性一致。研究成果既有助于理解弹性连接单元刚度矩阵,又为其工程应用提供了参考。

主从约束在有限元计算中的实现方式和过程

为明确主从约束这一自由度耦合关系在有限元计算过程中的实现方式和具体过程,从主从约束的基本概念入手,基于直接消除法的思想,采用宏单元的概念,在剔除从节点自由度的同时保留其结构荷载和刚度的贡献,根据有限元分析的基本原理推导得到了宏单元在整体和局部坐标系下的刚度矩阵,从而使其可以与普通单元一起整合到结构整体刚度矩阵中参与计算。另外,对主从约束自身的单元方向、主从约束的组合和联合应用等亦给出了分析和刚度矩阵表达式。最后,采用多个算例根据本文推导方式进行编程计算,并通过midas、ANSYS和ABAQUS进行了对比计算验证,为深入理解主从约束在有限元计算中的实现方式和过程以及实际工程应用提供了参考和帮助。

曲妥珠单抗联合SOX方案治疗进展期胃癌患者的效果

目的:观察曲妥珠单抗联合SOX方案治疗进展期胃癌患者的效果。方法:选取2017年12月至2020年12月该院收治的86例进展期胃癌患者进行前瞻性研究,按照随机数字表法将其分为观察组和对照组各43例。对照组采用SOX方案(奥利沙铂+替吉奥)化疗,观察组在对照组基础上联合曲妥珠单抗治疗,两组均连续治疗4个周期。比较两组临床疗效、治疗前后肿瘤标志物[癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)、糖类抗原72-4(CA72-4)]水平、新生血管标志物[血管内皮生长因子(VEGF)、血管生成素-2(Ang-2)]水平、T细胞亚群指标(CD4^(+)、CD8^(+)、CD4^(+)/CD8^(+))水平,以及不良反应发生率。结果:治疗后,观察组客观缓解率为74.42%(32/43),高于对照组的53.49%(23/43),差异有统计学意义(P<0.05);观察组CEA、CA19-9、CA72-4、VEGF、Ang-2水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)水平均高于对照组,CD8^(+)水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组恶心呕吐、腹泻、肝功能异常、骨髓抑制等不良反应发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:曲妥珠单抗联合SOX方案治疗进展期胃癌患者可提高客观缓解率,降低肿瘤标志物和新生血管标志物水平,改善免疫功能,效果优于单纯SOX方案治疗。

谷神星一号运载火箭的时变模态参数辨识

针对运载火箭这一大型复杂系统,单纯依靠机理分析难以建立能够精确描述其时变特征的动力学模型,借助模态辨识技术获取其在飞行状态下的时变动力学特性尤为必要。面向运载火箭的飞行模态辨识需求,发展基于时变自回归滑动平均模型的仅输出递推辨识方法,引入指数加权遗忘机制进行时变特性跟踪,能够在激励未知的情况下仅基于响应数据准确快速辨识运载火箭的时变模态。以谷神星一号运载火箭为例,开展飞行遥测数据的快速处理,准确辨识发射准备阶段和飞行阶段的关键低阶时变模态,辨识结果与有限元分析结果的变化规律相互吻合,验证了所提时变模态仅输出递推辨识方法是有效可行的,服务了运载火箭有限元模型修正和姿控系统设计的实际工程需求。

基于多传感器的阀室环境参数检测系统设计与实现

针对油气管线所处位置偏僻、线路过长导致阀室分散,无法及时检测阀室环境参数的问题,文中设计了一款基于多传感器的阀室环境参数检测系统。该系统由温湿度传感器(DHT11)、智能烟感探测器、人体红外感应模块(HC-SR501)、ZigBee模块等组成。系统借助终端采集数据并上传至云端进行分析处理,若测得的数据超过阈值,则云平台将第一时间发送短信通知工作人员,便于工作人员及时采取科学有效的措施进行处理,避免造成重大安全事故。经验证,该系统运行稳定,能够有效检测阀室各项环境参数,节省了大量人力、物力、财力,具有良好的社会效益与经济效益。

湿法乙炔储斗置换气回收研究与实践

为回收湿法发生器上储斗加料置换过程中排放的乙炔气体,结合聚氯乙烯行业内储斗置换气实施及运行情况,通过分析化验湿法发生器储斗置换气中乙炔及氧气含量,论证分析回收乙炔气的经济性和可行性,并形成技术方案。增加一套变压吸附回收装置,将储斗置换过程中所排的置换气并入回收系统,实现乙炔气回收再利用。项目实施后系统稳定运行,年可减少乙炔气排放520t,回收的乙炔气折电石约1500t,获得了可观的经济效益。

羟基硅油增强反应性聚氨酯涂层的制备及其性能

为改善聚氨酯(PU)材料的力学性能,以聚四氢呋喃醚二醇、蓖麻油、双羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为软段,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,采用绿色环保的无溶剂体系制备了有机硅改性的反应性聚氨酯(Si-PU)涂层,考察了PDMS质量分数对PU涂层的拉伸强度、断裂伸长率、高温热稳定性、耐低温性能、手感等的影响。结果表明:与未改性PU涂层相比,Si-PU涂层的拉伸强度、断裂伸长率均得到明显提升。当PDMS质量分数为7.6%时,改性涂层的拉伸强度较未改性PU涂层增长了51.9%;当PDMS质量分数为9.9%时,改性涂层的断裂伸长率较未改性PU涂层增长了99.3%;随着PDMS质量分数提高,质量损失速率最大的温度有一定提高,涂层的玻璃化温度逐渐降低,耐低温性能提高,同时疏水性提高,手感变得更加柔软,综合性能得到显著改善。

基于图像重构与图像增强的自适应抗雾霾遥感成像

本文提出了一种高效且自适应的遥感图像去雾算法,该算法融合大气散射模型与图像增强技术。通过构建简化的雾霾模型,精准映射景深与雾霾浓度,有效抑制雾霾噪声。此外,引入优化后的直方图均衡化技术与HSV色彩空间调整策略,能够提升图像亮度与饱和度,还原图像细节与色彩。实验表明,该算法在应对复杂雾霾环境时不仅保持了图像内容的真实性,还实现了色彩的高度平衡,为遥感图像去雾领域的研究开辟了新的视角。

瓜蒌薤白半夏汤加减辅治冠心病心绞痛痰浊痹阻型临床观察

目的:观察瓜蒌薤白半夏汤加减辅治冠心病心绞痛(CHD-AP)痰浊痹阻型的效果。方法:126例按随机数字表法分为两组各63例。两组均予以常规基础治疗,观察组加用瓜蒌薤白半夏汤加减辅治。结果:观察组总有效率较对照组高(P<0.05)。观察组治疗后血脂水平、炎症因子水平、中医证候积分、视觉模拟评分(VAS)较对照组低且AP发作次数更少(P<0.05)。两组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:瓜蒌薤白半夏汤加减辅治CHD-AP痰浊痹阻型效果较好,且安全。

复杂海况下运载火箭自对准算法

运载火箭对发射窗口和对准精度高度敏感。海上发射平台受风、浪、涌等复杂海况的综合作用产生低频、宽幅、时变晃动,传统的静基座对准方法不能适应,有限的配套设施又不便开展光瞄辅助对准或传递对准。对此,设计了基于晃动辨识的粗对准方法和在线修正量测噪声阵的精对准方法。对粗对准的影响因素进行量化分析,实时辨识晃动周期和幅值,结合器件特性和精度要求在线调整粗对准时间,为精对准创造良好初始条件。精对准过程中在线修正卡尔曼滤波器的量测噪声阵,从而适应发射平台的时变晃动。所设计方法于2023年9月在谷神星一号海射型运载火箭上完成了飞行实验验证,在晃动角度约2.1°、角速度约2.35(°)/s的复杂海况下,粗对准算法实现了300.0s内小于2.0°的精度,精对准算法实现了小于0.3°的精度,保障了运载火箭首飞成功。

无汞催化合成氯乙烯工业化试验装置运行总结

介绍了金基无汞催化合成氯乙烯的工艺流程和工业化试验装置的运行情况,重点讨论了乙炔空速、反应温度和运行时间对乙炔转化率的影响,并对比了无汞催化剂和低汞催化剂的使用条件和经济性。

盐泥注井改造运行总结

因盐泥中氯离子含量过高,水泥装置无法直接利用。盐泥处置不仅费用高,而且环保风险较大,为此,对盐泥进行注井改造,实现环保生产。

基于灰色关联分析的叶片砂带抛光参数优化

针对复杂曲面构件抛光过程中表面粗糙度的最小化与材料去除率的最大化等多目标优化问题,采用正交实验方法设计四因素三水平的钛合金试件数控砂带抛光实验;基于灰色关联分析将多目标优化问题转化为单目标优化问题,利用主成分分析法确定表面粗糙度和材料去除率对灰色关联度的影响权重;通过对实验数据的回归分析,建立灰色关联度与主要抛光工艺参数(砂带粒度、砂带线速度、工件进给速度和抛光深度)的二阶预测模型;基于各工艺参数对表面粗糙度、材料去除率和灰色关联度的影响规律进行分析,确定抛光工艺参数优化方案。利用响应曲面求解工艺参数优化问题并进行叶片抛光实验,结果表明:该优化方法获得的工艺参数组合可在满足表面粗糙度要求的基础上大幅度提高抛光材料去除率。