中弧线角度分布对跨音叶栅特性影响研究

中弧线角度分布形式对压气机叶片表面等熵马赫数分布具有重要的影响。为了对比不同压气机叶型的流动特征,采用数值模拟和平面叶栅试验相结合,对两种中弧线角度分布形式的跨音叶型在不同来流工况下的气动特性展开了详细研究。结果表明:在设计点,前加载配合均匀加载的中弧线角度分布叶型能够消除叶片吸力面的局部超音区,与前加载的中弧线角度分布叶型相比,叶片表面等熵马赫数分布更加饱满。其次,前加载配合均匀加载叶型能够推迟叶片吸力面的涡层失稳,减弱了吸力面分离涡与端壁分离涡的耦合作用,进而改善了端区的流动状况,截面平均总压损失系数降低了8.2%。最后,对非设计工况下两种中弧线角度分布的气动特性进行了分析,随着来流马赫数的降低,两种中弧线角度分布叶型的损失差异逐渐减小,均具有较优的气动性能。来流速度对叶片表面等熵马赫数、损失分布和分离面形状特征影响较小,仅影响叶片表面等熵马赫数和损失数值大小。

雷诺数对高负荷轴流压气机性能及稳定性影响的试验研究

试验研究了雷诺数对多级高负荷轴流压气机性能的影响,获取了该型压气机在不同雷诺数条件下性能和稳定性的衰退情况,并用试验结果对Wassell的雷诺数对压气机性能影响修正方法进行了对比验证。结果表明,雷诺数对该型压气机性能的影响随压气机工作工况变化而有所不同,在设计转速同一单位功率下,雷诺数由4.7×10^(5)降低至1.6×10^(5)时,流量减小了5.6%,效率降低了3.8%,压比减小了4.8%,综合裕度衰减了5.0%。Wassell方法给出的雷诺数对压气机流量、效率和喘点压比各参数的经验计算方法趋势正确,然而由于缺乏相关系数和参考值,需要结合低雷诺数试验结果方可进行。雷诺数对压气机喘振过程有所影响,相较于常规雷诺数工况,低雷诺数条件下喘振后各参数无论是变化量还是退出喘振恢复正常所用时间均有较大差异,且进口容腔效应对压气机进口压力变化的影响更为明显,从而导致低雷诺数条件下试验退喘风险增加。

高强混凝土柱抗震性能的足尺试验研究及理论分析

利用一套简单可靠的加载装置 ,对 6根 5 1 0mm× 5 1 0mm的高强混凝土柱足尺试件进行了固定轴力下的水平往复加载试验 .试验参数为塑性铰区的箍筋间隔、强度及轴压比等 .将试验结果与理论计算结果进行了对比 .研究表明高强混凝土柱的抗震延性受轴压比及配箍率影响较大 ,而现行的美国混凝土设计规范ACI3 1 8— 99抗震规范的箍筋设计公式对轴压比的影响考虑不足 .

新型钢管混凝土哑铃型短柱受力性能研究

哑铃型截面是钢管混凝土拱肋常用的截面型式,然而在灌注腹腔内混凝土时钢管与腹板相交处应力很大易发生爆管事故,因而提出一种腹腔内不灌混凝土而用H型钢加劲的新型哑铃型拱肋。施工受力分析表明,由于不需灌注腹腔混凝土,新型哑铃型拱肋施工时发生爆管的可能性很小。对新型哑铃型短柱进行了轴压试验研究。结果表明,新型哑铃型短柱与传统的哑铃型短柱受力性能相近,极限承载力可以采用相同的计算方法。

巨型钢管混凝土柱分配梁构造下竖向荷载传递机理研究(Ⅰ):试验研究

在前期试验研究的基础上,对设置分配梁构造的超大截面矩形钢管混凝土柱进行轴压1∶5缩尺模型试验研究。为考察分配梁构造对竖向荷载的传递机制,试验中竖向荷载仅通过加载梁施加于钢管壁,混凝土不直接承担荷载。通过对试件破坏模式、分配梁破坏模式、管壁应变分布、试件承载性能及钢-混凝土共同工作性能进行分析,结果表明:所有试件表现出良好的延性,根据试验竖向荷载-位移曲线得出试件达到峰值荷载前具有较长的屈服平台段;混凝土承担的荷载取决于分配梁截面面积及截面刚度,并随分配梁截面面积的减小而降低;分配梁破坏模式为在梁端产生剪切屈服区域并产生较大塑性变形,部分试件分配梁下翼缘及腹板处形成了贯通撕裂裂缝;分配梁试验屈服承载力略大于梁全截面抗剪承载力,试验极限承载力接近梁全截面抗拉承载力。

钢管活性粉末混凝土轴压短柱受力性能试验研究

进行22根钢管活性粉末混凝土(钢管RPC)轴压短柱试验,分析其荷载变形曲线、破坏特征和影响极限承载力的主要因素.试验研究表明:钢管RPC轴压短柱的荷载-纵向应变曲线弹性阶段约为极限荷载的90%～95%;套箍系数(∈)较小时,在达到极限荷载后承载力急剧下降;(∈)较大时,在达到极限荷载后承载力下降平缓并呈回升趋势.(∈)较小的试件多呈剪切破坏形态;(∈)较大的试件所有断面上均被墩粗,试件的上、下两端明显局部鼓曲.构件承载力随RPC强度f.的提高而提高,两者基本成线性关系;套箍系数(∈)越大,构件承载力也越大,但钢管对RPC的约束效果比对普通混凝土的差.提出的钢管RPC轴压短柱极限承载力的实用计算公式计算出的结果与试验结果吻合良好.

酸雨环境下约束混凝土本构关系试验

为研究酸雨环境下箍筋约束混凝土(以下简称约束混凝土)的应力-应变关系,配置不同浓度的酸液,对配箍特征值分别为0.195,0.125的50个150mm×150mm×450mm钢筋混凝土棱柱体试件进行酸液周期浸泡侵蚀及轴压加载试验,研究了侵蚀程度、配箍特征值对混凝土峰值应力及峰值应变等力学性能的影响,得到约束混凝土的应力-应变全曲线.结果表明:酸雨环境下,约束混凝土的受压应力-应变全曲线呈扁平状;在配箍特征值相同的情况下,随着酸液浓度的增加,混凝土峰值应力呈线性降低,而峰值应变相应增大;在酸液浓度相同的情况下,混凝土峰值应力降低程度及峰值应变增大程度均随混凝土强度的增大而减小.

全高炉矿渣钢筋混凝土柱的延性试验

通过对11根全高炉矿渣钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验,根据各柱的滞回曲线、骨架曲线等指标,对影响全矿渣柱延性的因素进行了分析;以各柱骨架曲线为基础,得出各柱的位移延性系数,对全高炉渣柱的延性性能进行了分析。

空心RC剪力墙试验研究及非线性有限元分析

基于空心钢筋混凝土剪力墙试件在低周反复荷载作用下的试验研究,采用ANSYS有限元分析程序,对其进行了非线性有限元分析,结果表明试验结果与有限元分析结果符合较好。作为静力试验研究的补充,利用ANSYS进一步分析了混凝土强度等级、轴压比、空心率、配筋率、人工竖缝对空心钢筋混凝土剪力墙的弹塑性性能的影响。为实际工程的设计提供了理论依据。

铝合金圆管轴心受压构件稳定系数的试验研究

针对网格结构的发展方兴未艾、极具活力 ,而铝合金圆管型截面构件在网格结构中的应用又日渐广泛的特点 ,通过对目前研究较少的细长 (长细比λ =6 9.4～ 194 .3)铝合金圆管型截面轴心受压构件稳定性的试验研究 ,得到构件的极限稳定承载力 ,应用最小二乘法原理拟合出构件的λ - φ曲线及相应的计算公式 .经与几种常见公式的计算结果对比 ,该公式的计算结果与试验结果吻合较其它公式的计算结果好 ,离散性小 ,所以构件的λ - φ曲线及相应的计算公式可以用于铝合金圆管型截面轴心受压构件的设计中 .

超大截面矩形钢管混凝土柱钢-混凝土共同工作合理构造措施

为保证超大截面矩形钢管混凝土柱中钢管和混凝土的共同工作性能,提出节点内直接设置分配梁的构造,并对荷载作用于管壁的超大截面矩形钢管混凝土柱1∶5缩尺模型进行轴压承载力试验研究。结果表明:钢管内未设置任何构造措施的矩形钢管混凝土柱,其轴压承载力与空钢管全截面屈服时的轴压承载力接近,核心混凝土承担轴向荷载的比例较小,其主要作用是防止管壁内凹屈曲,钢管与混凝土之间的共同工作性能较差;设置分配梁的矩形钢管混凝土柱中,核心混凝土较好地发挥了自身的轴压承载能力,有效改善了钢管和混凝土之间的共同工作性能;采用分配梁加内环板构造的矩形钢管混凝土柱中,钢管和核心混凝土的轴向变形基本满足平截面假定,二者的共同工作性能得到很大程度的提高。

110kV电缆线路中间接头载流量实验研究及分析

为研究电缆接头的载流能力,采用高压电缆温升实验系统,对110 kV 630 mm^2电缆进行稳态电流实验、短时负荷实验以及周期性负荷实验,通过在电缆接头关键位置布置热电偶,分析电缆接头处的温度场分布特点。结果表明:电缆接头及附近本体间存在轴向温度分布,接头的线芯温度和径向温差均高于电缆本体。由于电缆接头温度场分布特点,接头成为限制电缆线路载流量的瓶颈。

短肢剪力墙低周反复试验及其ANSYS分析

基于2组短肢剪力墙(SLW)试件在低周反复荷载作用下的试验研究,利用有限元软件ANSYS对其进行非线性有限元分析。总结出了连梁跨高比、轴压比对短肢墙的力学特征参数和内力分布的影响。为实际工程的截面设计提供了有意义的试验依据和理论分析。

压缩载荷下金属波纹夹层梁稳定性试验与数值分析

针对一个激光焊接金属波纹夹层梁模型,设计轴向压缩载荷下稳定性试验方案,通过试验获得夹层梁结构失稳临界载荷(极限载荷)及破坏模式。采用有限元软件ANSYS计算、探讨轴向压缩载荷下夹层梁结构的稳定性,数值计算结果与试验结果吻合较好。最后,对夹层梁结构在轴向压缩载荷下的临界失稳承载能力进行参数化分析。计算结果表明:在增加相同重量的前提下,增加下面板的厚度或芯层的厚度更有利于提高夹层梁结构的轴向临界失稳承载能力。

级负荷系数为0.42的小流量轴流压气机设计与试验验证

由于受限于"尺寸效应",负荷增大使中小航空发动机压气机性能降低的特征较为明显,这对高负荷压气机设计提出了更大挑战。为深入研究小流量、高负荷轴流压气机,提出了2级高负荷轴流压气机的设计原则和总体要求。针对平均级负荷系数为0.42的高负荷特点,采用强根部、大反力度、低展弦比、叶片端弯和悬臂静子等气动设计方法以提高压气机性能。用全3D数值模拟方法对设计结果进行了校核,分析了其性能和流场结构。为了对设计、计算结果进行验证确认,对压气机进行了试验测量,计算与试验结果吻合良好。结果表明:高负荷轴流压气机设计点的压比为2.73,绝热效率为0.865,综合裕度为15.3%,达到了设计指标要求。

游隙可动态调整四点接触球轴承试制及试验验证

基于水下回转关节的功能要求,设计了一种径向游隙可动态调整的四点接触球轴承。综合分析游隙对轴承最大轴向载荷和摩擦力矩的的影响,得到该轴承最佳径向游隙为0.04~0.06 mm。并通过试验分析该轴承在纯轴向载荷和联合载荷下的摩擦力矩,满足要求。

H形钢构件双轴压弯滞回试验的设计和实现

设计了一套H形钢构件双向压弯滞回加载测量试验系统,用以实现H形钢构件在三轴受力时的加载和试件响应的精确测量。试验系统具有如下特点:加载系统采用万向铰-跟动装置系统,能够精确实施既定的加载方案,避免加载时产生附加弯矩和扭矩,有效消除摩擦力的影响;试验位移测量系统能够精确测量得到试件加载时的三维空间响应;试验应变测量布置可考察柱底部翼缘和腹板屈服及屈曲的发生,并可利用加载时弹性段的应力反算水平反力,进而计算其摩擦力;试验结果显示试验加载和测量系统相对都比较稳定,所得到的试验结果可靠,可以进行H形钢构件双轴压弯滞回性能的研究。

高压电缆中间接头轴向传热的实验研究

高压电缆接头加载电流达到稳态时,电缆接头及附近本体导体沿轴向存在温度分布梯度,载荷能力和玻璃钢保护壳的引入对此温度分布存在影响。为研究载荷能力和玻璃钢保护壳的引入对电缆接头轴向传热过程的影响,建立了电缆接头的简化热路模型,分析了接头内部的热传递特点,并搭建了高压电缆接头温升实验平台,分别完成了引入玻璃钢保护壳前后电缆接头不同载荷水平下的稳态温升试验。实验结果表明,玻璃钢保护壳的引入降低了电缆接头主体内导体温度沿轴向的下降速度;当电缆接头运行在更高的负荷下时,电缆接头整体温度和轴向温差均增大,接头主体部分的导体温度变化率也随之增大,且附近本体导体温度沿轴向波动更加明显。玻璃钢保护壳的引入和载荷水平的提高均增大了接头轴向传热对电缆本体导体沿轴向的温度分布的影响程度和影响范围。

页岩三轴压缩条件下的纵横波速特征

针对页岩层理发育和各向异性强的特点,利用钻井取心进行了一系列三轴压缩条件下的超声波速度测试,获得了不同层理倾角、轴向载荷条件下的纵横波速度变化特性。实验结果表明:1)层理倾角增大,页岩的抗压强度和残余强度呈U型变化趋势,弹性模量逐步增加,泊松比呈先增后减的趋势;2)层理倾角增大,页岩的初始纵横波速度增大;3)随着轴向载荷对页岩内部结构的影响,三轴压缩条件的纵横波速度呈先增后降的趋势;4)页岩水化能增加纵横波速度,大幅度降低页岩的抗压强度;5)页岩动态弹性模量和泊松比的比值与静态弹性模量和泊松比的比值比较接近,相关性较好;6)在围压条件下,页岩弹性模量与泊松比的各向异性系数差别较小。实验结果对于认识和了解页岩的力学、超声波特性,以及声波测井的校正,具有一定指导意义。

基于三轴重复加载蠕变试验的温拌胶粉改性沥青混合料高温性能研究

为研究温拌沥青混合料中橡胶粉目数及温拌剂对胶粉改性沥青混合料高温性能的影响,进行了温拌前后不同目数的胶粉改性沥青混合料在40℃、50℃、60℃下的三轴重复加载蠕变试验。试验结果表明,较高温度、较小应力下,温拌混合目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@CM)的高温性能最优,温拌60目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@60M)次之,热拌60目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@60M)性能略差,热拌混合目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@CM)性能最差;高温、大应力下,温拌混合目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@CM)的高温性能最优,温拌60目胶粉改性沥青混合料(WRMAM@60M)次之,热拌混合目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@CM)性能略差,热拌60目胶粉改性沥青混合料(HRMAM@60M)性能最差。根据蠕变试验结果拟合出基于改进的Burgers模型的黏弹参数,从黏弹参数角度进一步解释温拌前、后不同目数的胶粉改性沥青混合料高温性能的变化规律。