换流变阀侧套管表带触指接触电阻数值计算

换流变阀侧套管的载流连接结构由中心导杆、载流端子以及表带触指组成。为了研究单片表带触指接触电阻与其所受压力的关系,基于Greenwood和Williamson接触模型(G–W模型)推导出单片表带触指接触电阻与压力的关系式,引入表带触指受力偏转修正和接触区域表面轮廓修正,得到3种不同电极组合(紫铜–紫铜、紫铜镀银–紫铜镀银、铝合金镀银–铝合金镀银)下单片触指接触电阻与压力的关系。同时,开展试验验证触指的受力偏转现象,测量了不同电极组合下单片触指随压力变化的接触电阻。研究结果表明:接触电阻随压力增大而减小,当单片触指压力为5~9 N时,修正后计算值与试验值的相对误差在10%以内,验证了修正的准确性。该研究可为提高套管电连接可靠性提供参考。

特高压气体绝缘输电设备载流连接结构过热腐蚀特性

在特高压气体绝缘输电设备运行过程中,触指载流连接结构处容易因安装不当、载流不均而产生过热温度,加剧接触劣化,引发过热性故障。以气体绝缘设备中表带触指为研究对象,通过电热计算及红外温谱,确定触指过热范围,开展触指在SF_(6)、N_(2)、氮氧混合3种气氛下的过热腐蚀实验。利用扫描电镜、能谱分析对触指的接触形貌、腐蚀产物进行分析。结果表明,短时和长时大电流条件对接触电阻的影响相反。在铝电极组合和加速腐蚀48h内,3种气氛差异明显,纯氮气下接触电阻最低。在掺杂氧气、纯SF_(6)下接触电阻呈现波动、增长、稳定3个阶段,电阻最大值比氮气条件增长约14%。触指过热劣化机制主要为镀层高温剥落,基体暴露生成腐蚀产物。其表面氧、氟元素占比高,集中于触点。纯SF_(6)下触点及边缘腐蚀严重,铜银分界区存在明显的CuF、CuF_(2),与故障套管中触指表面形貌及产物较为相似,表明模拟实验的有效性。该研究可为气体绝缘输电设备中触指结构过热劣化分析提供依据。

高压GIS设备插接结构载流磨损特性研究和电接触性能劣化分析

触指作为电连接部件,具有结构简单、体积小和适合批量制造等特点,现普遍应用于大功率电气互连场合,如SF_(6)气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中触指被广泛应用在断路器、母线和隔离开关等关键部件内.触指长期承受电、热和力的集中作用,作为插接结构的关键部件,其电气载流、磨损性能对于GIS设备的安全稳定运行至关重要.本文中以GIS设备中常用的表带触指为研究对象,在自主搭建的电接触试验平台中开展了表带触指的静态及动态磨损特性试验,研究了极板表面镀层、电流幅值及电极材料等因素对表带触指电连接结构载流磨损性能的影响规律.研究发现,表带触指的法向压力高于10 N时,接触电阻变化较为稳定;在载流磨损条件下,电流幅值越大,触指触头的劣化越严重,并会与SF_(6)气体发生腐蚀反应;即使通流大小在触指额定范围内,载流导体表面未镀银时,由于触指的过热腐蚀将导致接触电阻在磨损中期最大值达到14 mΩ,严重高于正常接触电阻值.本文的研究成果可为GIS设备内部插接结构的选型、结构设计和故障分析提供重要依据.

GIS设备用表带触指电连接结构接触电阻的分形理论计算与分析

电连接结构的接触电阻(electrical contact resistance,ECR)是评价电接触系统可靠性的重要指标。表带触指是环保气体GIS设备中重要的电连接部件,其ECR不仅影响回路总电阻,通流过大导体振动、安装不当等因素也会导致电接触不良,引发触指局部过热,引起绝缘放电等故障,还会关系到环保气体GIS设备的运行稳定性。为研究触指ECR的产生机理和变化规律,采用MATLAB和激光共聚焦显微镜捕捉接触区域灰度图像,获得触指接触区域的名义接触面积Aa和分形维数D;运用分形理论模型,数值计算了表带触指电连接结构的ECR,并通过ECR试验测量,验证了应用分形理论模型解析计算表带触指电连接结构ECR的合理性和准确性;研究了表带触指电接触过程中的弹性变形、第一弹塑性变形、第二弹塑性变形和塑性变形4个阶段,对比分析了不同分形维数对触指电接触实际接触面积的影响规律。研究发现:分形理论模型可用于GIS设备用表带触指的接触电阻理论计算;触指电接触表面形貌越复杂,分形维数越大,触点变形越先进入弹塑性阶段,也越易进入第二弹塑性变形阶段,达到相同承载能力所需实际接触面积也越小。研究成果有助于环保气体GIS电连接结构的优化设计,可为环保气体GIS设备触指电连接结构的多物理场计算和电接触性能的状态评估提供理论基础。

TBM施工隧道围岩变形计算及地表沉降控制

城市地下隧道TBM施工中,需要严格控制地表沉降,在TBM施工期间,对地表沉降、洞内拱顶沉降、净空收敛、桩墙水平位移、桩墙竖向位移等内容需进行监控量测。为了更好的调整TBM施工参数,掌握地表、洞内、桩墙等应力和位移随时间变化的规律,建立了考虑时间效应的非线性粘弹性可变模量本构方程,通过对重庆轨道九号线砂质泥岩样进行室内试验,获得基本力学参数,并得到可变模量本构方程的计算参数。引入了广义流变理论,对地表沉降及围岩变形进行数值计算,计算结果与现场监控量测结果基本一致,地表沉降累计量变化值服从对数法则,该结论可量化指导隧道工程开挖、协同支护、动态调整TBM施工参数,预测地表沉降及围岩变形规律,为类似的工程提供指导和借鉴。

复合地层隧道围岩强度实时估算研究

隧道TBM开挖过程中经常会遇到复合岩层,在这种地质环境下,隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)开挖过程中的隧道围岩强度很难估计,隧道开挖掌子面和围岩容易发生坍塌。为了提高隧道掘进效率、预防事故发生,对开挖隧道围岩强度进行实时估算方面的研究很有必要。在重庆轨道九号线隧道TBM施工中,通过室内试验和现场实测数据发现,TBM推力F与岩石强度成正比、TBM扭矩推力比T/F(T为扭矩)与贯入度p成正比例关系。针对砂质泥岩、砂岩和灰岩组成的复合岩层,提出了一种利用现场实测推力F和扭矩T的值来快速估算开挖隧道围岩强度的方法,进一步对TBM实测数据进行线性拟合,从而得到估算公式中两个常数α、α的取值方法,并在10多个隧道实际工程中得到验证。结果表明,对于这种复合岩层地质环境,两个常数α、α的值与滚刀数量n和滚刀直径d相关。该研究成果为实时快速估算开挖隧道围岩强度提供了一种新的切实可行的思路,能提高隧道TBM施工的可靠性和安全性,具有重要的应用价值。

低热量饮食的减肥效果

肥胖的发生与热能的摄入密切相关。因此，预防和治疗肥胖必需从饮食着手。我们对５２名肥胖者进行了低热量饮食减肥观察。１肥胖与肥胖度判定应用ＢＦＡ－１００人体脂肪分析仪〔１〕测定人体脂肪含量（Ｆ％），以Ｆ％为判定肥胖与肥胖度的标准。２减肥食谱的编制１北京军...

岩石广义流变柔量、模量时间依存性

地下工程中,岩体有蠕变特性和应力松弛特性,但在很多工程实践中,岩体变形既不是纯蠕变,也不是纯应力松弛,而是随着时间的增加,应力和应变同时发生变化,表现出时间依存性变形,导致岩体最终发生破坏,这种现象用一般的蠕变和应力松弛特性很难解释清楚,是岩石力学研究工作者所面临的一个难题。为确保地下工程及其构筑物在长期运营过程中的安全与稳定,需要通过广义流变理论对岩体流变力学特性进一步深入研究。在线性黏弹性理论中,蠕变柔量和松弛模量分别由蠕变试验和松弛试验获得,两者呈线性流变特征,数值上互为倒数关系,且可相互转化,没有本质区别。但在非线性黏弹性理论中,蠕变柔量和松弛模量两者关系还不明确,由应力归还控制实现的广义流变为研究两者关系提供了可能。利用应力归还控制的伺服试验系统执行启动点为50%和80%田下凝灰岩的广义流变试验,使用同样的加载方式执行启动点为50%、65%和80%三城目安山岩广义流变试验,两种岩石的广义流变方向系数均为3.0、±∞、–3.0、–1.0、–0.3、0、0.3。结果显示:两种岩石的广义流变演化规律具有相似性,且应力和应变随时间变化的规律符合对数法则。本文在线弹性蠕变柔量和松弛模量的基础上,定义了广义关联应变和广义关联应力,并提出广义流变柔量和模量的计算方法。对两种岩石的广义流变试验结果进行计算。由计算结果可以看出,该计算方法具有广义性;蠕变柔量和松弛模量是广义流变属性的两种特殊形式。两种岩石广义流变柔量和模量都与黏弹性变形相关,具有明显的时间依存性、方向系数依存性和非线性流变特征;广义流变柔量和模量的比值随着时间的增加逐渐减小,表明破坏前岩石刚性逐渐降低,变形逐渐增大。因此,本文构建的计算方法可进一步分析岩石破坏前和破坏后刚度和塑性变形的定量关系,为研究岩石的时间效应奠定了基础,对评估地下工程的长期稳定性具有重要的意义。

基于OBE理念的土木卓越工程师培养路径探索

为进一步深化应用型本科院校教育教学改革,创新多元人才培养模式,促进学生个性化发展,提高学生就业素养和社会适应能力。基于“职业带”理论,以现场工程师为培养定位;基于OBE(Outcome Based Education)理念,构建模块化核心职业能力矩阵,建立土建类专业课程鱼刺结构图;以“技术白话”理念,构建可视化课程教学体系;以云技术引领和驱动,形成“教学、实训、竞赛和创业”四维立体教学模式,构建“云端课程+云端教学+云端实训虚拟仿真+现场实践实训平台”全生命周期工程项目训练体系;以“合格+卓越”方式推进分层分类培养,解决传统土木工程教育教学中目标不明确、能力不聚焦、教学亲和度弱、就业素养不强等突出问题。最终形成了符合OBE理念的土木卓越工程师人才培养体系。