岩土力学试验系统传感器密封装置的设计及试验方法

针对目前地球深部原位环境模拟试验中,大尺寸试样内部温度、压力参数测量困难的问题,设计了一种应用于岩土力学试验机的传感器密封装置。通过将该装置预制在试样内部并将传感器元件密封引出,避免了传感器及后端导线与高温高压环境的直接接触,可实现试样内部温度、压力参数的实时准确测量。验证试验表明,添加该装置后,并未破坏力学试验机三轴腔内部温、压及油液并存的实验环境,既为大尺寸试样力学实验的稳定测量提供了保障,又明显提升了测量数据的准确性和可靠性。鉴于该装置良好的密封性以及耐高温高压工况等特点,稍作改进可用于深海深空等复杂环境中作业,具有广阔的应用前景。

试样内置传感器密封引出装置设计与实现

针对岩石力学领域高温高压环境中内置传感器引出和保护问题,设计了一套传感器密封引出装置。该装置主要由垫块、限位座、压块、顶盖、套筒和环形卡箍等组成。验证试验结果表明,该装置实现了试样内部温度等参数的实时测量,保护了传感器及导线不受高温高压环境侵蚀,提高了大尺寸试样力学试验的稳定性及测试数据的准确性和可靠性。

碳中和背景下的水资源利用与保护

实现水资源高效智慧的利用与保护,是国家推进能源结构调整,促进低碳技术发展和环境保护,应对全球气候变化,实现“碳达峰、碳中和”战略目标的共性关键基础。为此,本文从水资源科技发展对碳中和的重大促进作用视角出发,回顾总结了水资源利用与保护的历史和战略发展趋势,阐明了水资源利用对开拓清洁能源应用潜力、促进国家能源结构低碳化的关键作用,研究了水资源利用与保护对于缩减碳源、提高碳汇的天然优势,并从规划运行智慧化、生态能源一体化、空间利用充分化、设计建造绿色化和改造发展统筹化等五大发展方向,系统凝练了智慧水利信息网络及反馈调控、多源信息监测体系及一体化模式、特殊地下空间利用及地下蓄能设施、生态水利工程及零碳水电站系统、中小型水电站改造并网及离网型水风光互补系统等高效智慧利用与保护水资源的技术方法。研究成果对长江黄河等重要流域保护、推进国家水资源利用重大战略工程实践、助力实现碳达峰、碳中和“3060”目标均具有重要促进意义。

基于“深地-地表”联动的深地科学与地灾防控技术体系初探

地球是已知的唯一适合人类生存的行星,揭示地球深部奥秘对于人类生存与发展具有重大意义。随着人类社会的快速发展,地震地质灾害频繁发生,深地工程动力灾害事故更加凸显,且机理不清,难以预测和有效防控,其根本原因在于,人类无法准确认知地球科学基础规律及地球深部过程与浅表层过程的耦合关系;现有地球深部基础科学研究已滞后于人类深部工程实践活动,传统地质灾害信息的浅表监测存在较大局限。在此基础上,开展深地科学探索与地质灾害防控联动技术研究对解决资源保障、生命演化与可持续发展等重大科学问题具有重要意义。“深地-地表”联动战略体系以深入理解深地科学与地质灾害内在联系,进行深地科学与地质灾害领域的超前战略谋划为核心目标,通过基于典型深部工程的“深地-地表”联动科学研究平台,充分关联中国广布的地表灾害信息监测群和纵深的深地科学实验室、矿区及深地工程示范基地,借助区块链大数据技术,建设“深地-地表”智慧中心,统筹不同区域、不同类型、不同深度研究平台;最终,在此基础之上,以“深地-地表”联动为核心,建设“深地-地表”地灾防控联动探测大科学系统,全面构建深地科学规律及重大地质灾害孕灾机制战略研究体系,服务全国乃至全球的深地科学前沿探索、深地工程的安全与长期稳定性、重大地质灾害预警与防控,助力中国领跑世界深地科学和地质灾害的相关领域研究。

一维土壤水分运动模型的有限体积法求解及其影响因素分析

基于对Richards控制方程的离散化分析,利用有限体积法对非饱和土壤一维水分入渗运动的一维运动进行数值模拟。通过将模拟结果和已知文献中试验数据进行对比,发现数值吻合较好,证明该模型的程序计算可靠,可将其作为预测一维土壤水分运动的有效工具。并在验证过后从空间角度对影响入渗模型的因素进行了更进一步的分析。

一种汽车尾气净化处理装置的设计

设计了一种汽车尾气净化处理装置,通过设置环形管,并在环形管中填充活性炭,使汽车尾气进入环形管,能够将尾气中的固体颗粒去除;再在环形管的另一侧设置水箱,通过将尾气通入水箱中,利用水的吸附性,将尾气中亲水的气体净化,且水箱的底端通过一号回水管与环形管相连接,能够将水箱中的水导入环形管中,便于当活性炭中杂质过多时,通过回水将活性炭中的杂质去除,再将污水通过二号回水管导入水箱中,然后从水箱的排水管排入排气管,最后排放到汽车外;另设置还原室和氧化室,并在其上方设置储液室,能够通过还原反应和氧化反应将尾气中的有毒气体净化成无毒气体进行排放。

基于数据关联性分析的围岩离层变形预测研究

基于“用数据说话”的思想,结合岩土工程中的监测数据,以巷道工程中顶板围岩离层变形问题为例,建立了巷道围岩离层变形值与监测数据参数间的关联性分析模型,采用线性回归、非线性回归、主成分分析和神经网络等方法对顶板离层值进行了预测,并对预测结果进行了比较和验证,多种分析方法在工程中均有可取之处,在该围岩离层变形预测中神经网络模型区别于回归分析的机械式数据拟合,其对于预测值的走向趋势判断更为准确,可以通过跳过推导本构关系的方式去得出工程参数预测结果.

一种基于车载雷达的行车记录仪

文章主要设计一种基于车载雷达的行车记录仪,通过在汽车的四面均安装摄像头拍摄车辆周边环境,然后通过显示屏显示,方便司机查看到附近的车辆及地形环境;并在车头上安装防撞雷达和测速雷达能够监测前方障碍物和周边车辆车速,方便提醒司机及时避让;并将行车记录仪的显示屏分成四个区域,便于通过四个区域分别显示四个摄像头和摄像头和测速雷达、防撞雷达拍摄的画面,方便司机同时看到不同方位的环境,减少道路交通事故的发生,解决现有的行车记录仪不够全面、使用范围较小的问题。