MU10再生混凝土承重砌块力学性能与抗冻性试验研究

为进一步提高废弃混凝土利用率,促进严寒地区应用再生混凝土承重砌块,在分析再生骨料物理性能的基础上,考虑了100%再生粗骨料取代率、水胶比、用水量及粉煤灰掺量的影响,采用正交试验设计了C30再生混凝土配合比来制备MU10再生混凝土承重砌块,通过分析MU10再生混凝土承重砌块的力学性能,确定了MU10再生混凝土承重砌块的最佳配合比,利用环境模拟箱验证了MU10再生混凝土承重砌块的抗冻性。结果表明:再生骨料与天然骨料相比表面较粗糙,附着部分旧水泥砂浆,具有低密度,高孔隙率、吸水率和含泥量,压碎指标是天然骨料的两倍左右;MU10再生混凝土承重砌块的最佳配合比为再生粗骨料1 172 kg/m^(3)、天然河砂578 kg/m^(3)、水泥400 kg/m^(3)、粉煤灰100 kg/m^(3)、水150 kg/m^(3),其抗压强度为11.4 MPa,抗折强度为2.1 MPa,可用于承重及有抗震要求的砌体结构;经过50次冻融循环后,MU10再生混凝土承重砌块的质量损失为1.2%、强度损失为18.1%,抗冻性能符合要求,可以作为严寒地区新型墙体材料使用。

融合Inception V1-CBAM-CNN的轴承剩余寿命预测模型

针对现有的滚动轴承剩余寿命(RUL)预测方法精度低、轴承健康指标(HI)构建困难等问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)并融合Inception V1模块和卷积注意力机制模块(CBAM)的滚动轴承RUL预测模型。首先,在CNN中添加了CBAM机制,并进行了加权处理,在通道和空间维度对重要特征进行了强化,对次要特征进行了抑制,通过添加改进的InceptionV1模块,提高了CNN通道间信息交互水平,全面提取了退化特征;然后,进行了网络优化,采用全局最大池化(GMP)方法对模型进行了简化,采用Dropout和批量归一化(BN)方法,避免了过拟合,提高了精度,且克服了训练时出现的梯度消失问题;最后,对数据进行了处理,将降噪后的信号重组为三维张量,将其作为HI,构建了退化标签,引入了评价指标,采用PHM2012轴承数据集进行了实验验证,在3种工况下将其与深度神经网络(DNN)、CNN方法、结合注意力机制的残差网络方法(ResNet)进行了对比。研究结果表明:该方法在变负载条件下的平均RMSE为0.033,较其他方法的RMSE值分别降低了86%、78%和69%,在预测精度和泛化能力方面具有明显优势。

油田含聚废液处理及再利用技术研究

近年来虽然对聚合物驱油藏油水井洗井、作业及站内管线清洗产生的含聚废液开展了回收再利用技术研究,但缺乏聚合物胶块废液的有效处理技术。为此,结合注聚区废液的特点,研究相应的处理技术,确定注聚区废液的调剖用配方,并针对不同废液改进调剖注入工艺,形成注聚区废液调剖再利用技术。研究结果表明:研制的橇装式含聚废液地面分离及处理装置能够有效分离废液中的胶块,对其进行粉碎处理后,形成颗粒调剖剂,进而实现单井直接注入;结合含聚废液特点,研发了相应的复配调剖剂配方,形成了调剖剂系列,达到了封堵高渗透油藏堵剂要求;现场实施调剖21口井,累计处理废液51 978 m^(3),油压平均上升了1.5 MPa,累计增油达8 036.2 t。研究结果可为油田清洁环保开发生产提供技术依据。

保温承重砌块砌体抗压强度试验研究

为探究保温承重砌块抗压强度的破坏过程及抗压强度,文中就轴心荷载条件下新型保温承重砌块试件的抗压强度水平进行研究,评价试件结构极限承载能力和受压性能。结果显示,保温承重砌块在轴心荷载状态下最终发生类似于普通混凝土砌块的破坏;破坏过程中砌体首先在竖向灰缝位置出现裂缝,而后裂缝不断成长发展并贯通结构,破坏后砌块分裂为多个独立部位;保温承重砌块可通过掺入薄层砂浆以提高材料应用效率并强化结构热工性能,抗压强度提升幅度可达14%。

基于多块体上限法的层状珊瑚砂地基承载力分析

为研究层状珊瑚砂地基承载能力,基于极限分析上限理论,构建了适用于层状砂土的多块体破坏机构,推导了外力功率与内能耗散率的计算公式.采用序列二次规划优化算法,建立了层状珊瑚砂地基极限承载力的上限分析方法.通过与现有研究成果的对比分析,验证了所建立方法的有效性,所构建的破坏机构突破了现有分层地基破坏机构下层必须为黏土的局限.结果表明,当破坏机构穿过不同层状地层时,基于层状地基模型与均质地基模型计算得到的地基承载力和临界破坏机构有显著不同,因此有必要考虑不同分层性质.相比于地基载荷试验,所提出的上限分析方法通过调整不同地层土体参数,能够快速得到地基承载力上限值,为珊瑚砂地基设计提供参考.

螺旋输送机的结构分析与探究

螺旋输送机的结构形式多种多样。通过对其传动方式、轴承选型、防堵门和叶片形式进行探讨分析,总结其适用物料、工况和优缺点,为螺旋输送机设计和使用提供参考。

调整轧机轴承座与机架间隙的智能衬板研究

轧机装备的稳健运行是充分发挥设备潜在能力,提高板带材质量的重要保证。轧机结构的动态特性是保证轧机稳健运行的前提,按“微尺度静定”设计理论分析得知,轧辊轴承座与机架窗口立柱之间存在约1 mm微小间隙易使辊系处于静不定状态,进而产生辊间错位及交叉工况。通过有限元方法分析了间隙和偏移距对轧辊两端支反力的影响,并设计了一种用于安装在轧机牌坊和上工作辊轴承座之间的液压智能衬板。经分析发现,轧辊两端支反力不相等的原因根源在于支承辊与工作辊之间的交叉角,而交叉角来源于轧机轴承座与机架之间的“不得已”间隙。通过开发智能衬板可以实现零间隙控制,保证轧机轧辊平行定位稳定且可靠运转,从而释放了轧机的潜能,为轧机非线性动力学分析及稳定性控制提供了一种新思路,对现实生产具有重要指导意义。

连铸输送辊道水冷轴承座损坏原因分析

分析了连铸输送辊道轴承座轴承损坏的原因,提出了水冷系统、自动控制系统改进措施。改进后,轴承用量减少90%,年节约维修费用约10万元。

柴西缘花土沟超高温变质地体中的镁铝麻粒岩岩石成因及其与熔体行为的关系

镁铝麻粒岩泛指一类全岩化学成分富镁、铝的麻粒岩相变质岩,是研究超高温变质作用的峰期变质条件和变质演化历史的重要对象,但目前对它的原岩属性和岩石成因的认识仍十分有限。本文以柴达木地块西缘的花土沟超高温变质地体为例,在野外调查基础上,对镁铝麻粒岩和泥质片麻岩进行了岩相学和全岩地球化学分析,发现镁铝麻粒岩与含浅色体的泥质片麻岩的SiO_(2)、TiO_(2)、P_(2)O_(5)含量相似,TFe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、MnO、CaO、Na_(2)O含量虽有差异但变化范围存在交集。此外,两类岩石具有相似的微量和稀土元素配分曲线,结合两者的矿物组合也存在相似性,提出花土沟镁铝麻粒岩的原岩可能是与泥质片麻岩类似的泥质沉积岩。从低角闪岩相变泥质岩到含浅色体的泥质片麻岩,再到镁铝麻粒岩,其全岩化学成分向着贫铝、钙、钾、钠,富铁、镁的趋势变化。其中,高XMg值(0.51~0.69)是镁铝麻粒岩与其他泥质片麻岩(XMg=0.34~0.43)的最大差别。通过对变泥质岩的相平衡模拟和理论计算,发现部分熔融和熔体丢失能解释大部分的变化趋势,但基本不影响全岩XMg值;只有在进变质升温过程中丢失含石榴子石的熔体才能造成变泥质岩的镁铝麻粒岩化。此外,富石榴子石的泥质残留体相比附近的含浅色体泥质片麻岩,贫硅、钠、钾,富集铝、铁、镁、锰、钙,重稀土元素含量显著高于后者,上述地球化学特征对应石榴子石熔体的加入而后长英质熔体的丢失,支持野外观察到的熔体携带石榴子石迁移的现象。最后,对镁铝麻粒岩只呈透镜体产出的原因做出了推测,即熔体很难带着石榴子石完成长距离迁移,只有被长英质正片麻岩包围的泥质沉积物,其进变质加热阶段形成的熔体才能携带石榴子石完全迁出原岩,促成变泥质岩透镜体的镁铝麻粒岩化,目前仍需更多的相关研究来验证这一推测。在世界其他高温-超高温变质岩区,石榴子石熔体的迁出和泥质岩的镁铝麻粒岩化可能也不同程度有所保留和记录。

基于改进孪生胶囊网络的小样本轴承故障诊断

针对不同工况下滚动轴承故障数据不足,诊断准确率低的问题,提出了一种基于改进孪生胶囊网络的小样本滚动轴承故障诊断方法。首先,通过短时傅里叶变换将轴承振动信号变换为二维时频图,作为孪生网络的输入,通过对比样本间相似度扩大训练次数,解决故障数据不足的问题;然后,将多尺度Inception模块加入胶囊网络构建孪生胶囊网络模型(SICN),提取多尺度浅层特征后进行矢量化处理,经动态路由算法得到具有空间位置信息的胶囊向量;最后,设计余弦距离策略对胶囊向量进行相似性度量,判断是否属于同类,减小度量误差并实现故障类别辨识。结果表明:SICN模型可以提取更丰富、全面的特征,提高诊断准确率和泛化能力,可有效应用于小样本下滚动轴承的故障诊断。

基于村镇建筑的新型沙漠砂混凝土砌块墙体的抗震性能研究

利用沙漠砂研发的蒸压加气混凝土砌块是一种新型砌体材料。为了研究这种新型砌块在村镇建筑中的应用,考虑在不同竖向压应力和构造柱的约束作用下,对4片沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体开展拟静力试验,通过对比分析4片墙体在低周反复荷载作用下的破坏特性、力-位移曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及延性等性能指标。结果表明:1)墙体主要以剪切破坏为主,未设置构造柱墙体主裂缝沿约45°贯彻整个墙体,设置构造柱墙体主裂缝呈“倒八”字型,且当竖向压应力增大时,墙体的抗震承载力也随之增大,抗侧刚度有所提高,但延性随之减小;2)竖向压应力相同情况下,对比分析表明设置构造柱墙体的极限承载力约是素墙体的2.22倍,延性提高了约60%,且刚度也有所提升;3)基于主拉应力理论和库仑破坏理论分别建立了适用于该新型砌块墙体的抗震承载力计算公式,且库仑破坏理论建立的抗震承载力计算公式应用更合理;4)建立了恢复力模型骨架曲线,能够较好地反映沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的试验特点。

J703正弦仪验收项目的改进

圆锥滚子轴承内外滚道标准件角度校准通常是在圆锥滚道正弦仪J703上进行测量,使用过程中发现不同供应商生产的J703仪器测量出的圆锥滚子轴承内外滚道角度偏差存在误差,无法达到使用要求。针对此问题,开展不同厂家生产的两台J703圆锥滚道正弦仪测量圆锥滚道角度的实验,验证正弦仪正弦尺中心距L尺寸精度对测量的影响,进而对J703正弦仪正弦尺长度提出要求,并改进新制造J703仪器进厂验收项目。

超高性能混凝土预应力锚固齿块承压性能研究

为提高齿块的承压性能与耐久性能,以连续刚构桥预应力锚固齿块为研究对象,开展超高性能混凝土(UHPC)锚固齿块的承压性能试验,研究了局压与全压荷载作用下锚固齿块的抗裂性能、极限承载力、破坏特征和五种典型局部效应,并提出了UHPC预应力锚固齿块局压承载力计算公式。结果表明:UHPC能有效提高锚固齿块的抗裂性能和承压能力。相较于普通混凝土(NC)预应力锚固齿块,局压荷载作用下UHPC预应力锚固齿块的抗裂性能和极限承载能力分别提高了2.51倍和3.27倍,提升效果显著,在进行UHPC预应力锚固齿块设计时,在保证其力学性能并兼顾经济性的条件下,建议其尺寸设计为NC预应力锚固齿块的0.75倍。局部承压下,UHPC预应力锚固齿块的破坏模式与NC预应力锚固齿块存在明显区别,UHPC预应力锚固齿块的整体性更好,仅在底板和齿块出现微小裂缝,荷载-位移曲线具有明显屈服平台;同时,所有锚固齿块均呈现显著的“锚下劈裂效应”和“锚后牵拉效应”;最后,基于试验结果和有限元分析,对UHPC预应力锚固齿块局部区承载能力计算公式进行了修正,计算结果精度为95%,可为UHPC预应力锚固齿块的工程实际运用提供理论参考。

UHPC预应力锚固齿块承压性能及尺寸效应研究

预应力锚固齿块作为连续刚构桥的重要传力构件,其力学性能与桥梁结构安全息息相关。为提高预应力锚固齿块力学性能,以某连续刚构桥预应力锚固齿块为研究对象,提出超高性能混凝土(UHPC)新型齿块。开展常规混凝土(RC)预应力锚固齿块与UHPC预应力锚固齿块局部承压性能试验,对比研究局部压力作用下UHPC锚固齿块的抗裂性能、极限承载力、破坏特征;同时,由于混凝土结构存在尺寸效应,在前期试验的基础上,通过有限元模型探究UHPC预应力锚固齿块承压性能的尺寸效应。研究结果表明:局部压力作用下,UHPC预应力锚固齿块的荷载-位移曲线具有明显屈服平台,属于延性破坏,最终的破坏是由于底板混凝土开裂所致;而RC预应力锚固齿块在局压荷载下呈脆性破坏,最终的破坏是由于齿块锚固区混凝土劈裂所致。由于钢纤维的桥接作用,UHPC预应力锚固齿块具有较好的抗裂性能与承压性能,其开裂荷载为RC预应力齿块试件的1.74倍,极限荷载为2.19倍;最后通过数值分析得出,在底板混凝土强度足够的情况下,UHPC预应力锚固齿块的极限强度尺寸效应不明显,但随着尺寸加大,由于底板强度的尺寸效应明显,降低了齿块整体强度,因此,对于尺寸较大的UHPC预应力锚固齿块,建议同步提升底板强度,以充分发挥预应力锚固齿块的承载能力。

底部槽型预制块路面结构承载力试验研究

选用底部矩形槽这一结构型式,采用室内承载板法进行底部槽型预制块路面的弯沉试验研究。研究了不同基层类型、砂垫层类型、砂垫层厚度和预制块类型等工况下预制块路面的弯沉值,使用临界弯沉值L来评价预制块路面的结构承载力。结果表明:对相同的路面结构组合,随着砂垫层厚度的增大,预制块路面结构的临界弯沉值增大,结构承载力有所降低;掺入30%碎石的砂垫层的预制块路面结构承载力要优于普通砂垫层;底部槽型联锁预制块USB路面的结构承载力要优于联锁预制块IB路面;底部槽型预制块路面结构承载性能要好于普通预制块路面,通过选取合适的路面基层和砂垫层,更能提高预制块路面结构承载性能。

基于减振性能的市域铁路弹性支承块轨道刚度匹配研究

目的:为了降低弹性支承块式无砟轨道市域铁路的振动对周边环境的影响,需要确定弹性支承块式无砟轨道的扣件刚度和块下刚度组合下的合理取值范围,使市域铁路下弹性支承块式无砟轨道达到最佳减振效果。方法:基于车辆-轨道耦合动力学理论,利用车辆-轨道耦合动力学理论,分析了不同扣件刚度和块下刚度组合情况下,市域列车通过时的振动相应时程曲线,并进一步得到了弹性支承块轨道的道床板频响曲线和分频振级曲线及整体道床的道床板频响曲线和分频振级曲线。通过对比分析,初步确定弹性支承块轨道结构中扣件刚度和块下刚度的合理取值范围,结果及结论:当块下刚度增大时,弹性支承块轨道道床板的Z振级随之增大;扣件的垂向刚度增大时,弹性支承块轨道道床板的Z振级随之增大,普通整体道床的Z振级也略有增大;在列车运行速度为160 km/h,扣件刚度取值为60~80 kN/mm左右,块下刚度取值为80~110 kN/mm左右时,弹性支承块轨道系统可达到较好的减振效果,最大减振值为7.79 dB。

装配式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的抗震性能试验研究

随着低层砌体结构被广泛应用于新疆村镇的庭院经济,本文依据村镇建筑传统的施工工艺,将预制耐水石膏基构造柱和沙漠砂蒸压加气混凝土砌块通过砌筑的方式结合起来,提出一种新型的装配式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体,并对其进行低周反复荷载试验,研究其破坏特征、承载能力及滞回性能等抗震能力。试验结果表明:随着竖向压应力的增加,墙体的承载能力随之增加,延性减小。基于上述试验结果提出了地震作用下装配式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的抗剪承载力计算方法,对比结果表明计算值与试验值吻合较好,可为该新型砌块村镇建筑的工程应用提供理论依据。

基于Dy Res Net-CBAM网络的滚动轴承剩余寿命预测

滚动轴承的工作状况关系到使用滚动轴承的机械能否正常运行,预测轴承的剩余使用寿命(RUL)是避免机械系统失效的关键。针对传统的轴承使用寿命预测方法无法自适应调节特征权重、提取有用特征,造成预测值误差过大的问题,提出了一种带有卷积块注意力模块(CBAM)的动态残差网络(Dy Res Net)用于预测轴承RUL。对振动信号进行快速傅里叶变换求得频域累积幅值特征,在动态残差网络中加入CBAM模块,并利用压缩激励模块进行特征细化得出预测结果,使用公开轴承数据集对所提模型进行评估。实验表明:与其他模型相比,Dy Res Net-CBAM模型能够充分提取特征信息,对轴承RUL预测的准确度高于其他模型。

客货共线铁路弹性支承块式无砟轨道混凝土支承块结构承载力试验

以客货共线铁路弹性支承块式无砟轨道混凝土支承块为对象,通过开展承载力破坏试验,验证Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》中无砟轨道钢筋混凝土结构抗力计算方法相关规定。结果表明:(1)混凝土支承块结构符合平截面假定,混凝土支承块结构中和轴在截面中线靠上;(2)面支承试件裂缝发展、破坏形式等静载力学性能与简支梁不同,无砟轨道结构极限状态不能照搬GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的相关规定;(3)建议重点开展单元式无砟轨道结构静载开裂特性试验,并对裂缝截面处纵向受拉钢筋应力计算公式进行优化研究。

承重型横孔连锁混凝土空心砌块砌体抗压性能研究

砌块结构是常用的建筑结构形式之一.承重型横孔连锁混凝土空心砌块的技术门槛较低,可以在多种建筑施工场景中使用,为了保证其应用后的稳定性,分析了砌体抗压性能.选择QT-250、QH-250、QH-300三种类型砌块作为试件,对照试件的生产尺寸,设定了砌筑砂浆的三种强度类型.采用试压机作为加载受压设备,对砌块砌体进行加压测试,并记录承压数据,以此来分析抗压强度.不同类型试件的抗压强度测试结果表明:不同砌块类型的抗压强度不同,当砂浆强度等级为ER-15、砌块类型为QT-250时,混凝土空心砌体的抗压强度最佳.