基于Block-Gebhart模型的大空间喷口送风对流热转移负荷研究

利用Block-Gebhart模型,分析了大空间分层空调喷口送风下对流热转移负荷的形成机理,将室内空间在竖直方向划分为若干区域后,认为区域间气流流动换热与区域间温差换热是对流热转移负荷的主要构成部分,提出了喷口送风下对流热转移负荷的计算方法,并通过大空间缩尺模型实验验证了理论模型的准确性。利用量纲一对流热转移负荷、热强度比及排热比之间的变化规律进行变因素工况计算,拟合了多工况下的对流热转移负荷值,修正了对流热转移负荷线算图。

肌肉负荷对股骨干骨折早期愈合生物力学影响的有限元分析

背景:以往的研究多通过忽略肌肉负荷和采用简化股骨负荷的方式,进行骨折早期愈合的生物力学分析。然而,肌肉负荷对骨折早期愈合产生的生物力学影响尚不清楚。目的:构建不同的股骨负荷模型,研究肌肉负荷对骨折愈合的生物力学影响,帮助临床医生更好地理解骨折愈合的生物力学过程,优化治疗方案。方法:利用AnyBody Modeling System软件构建个性化的人体肌肉骨骼系统,通过仿真分析以获取体内的肌肉骨骼负荷模型。该模型和采用改进简化负荷方法、简化负荷方法构建的股骨负荷模型,分别作为有限元输入的边界条件,对站立状态下锁定加压钢板应力应变、骨折块应变进行分析。结果与结论:(1)与简化负荷方法相比,肌肉骨骼方法得到的锁定加压钢板应力、应变和骨折块应变分别小了31.9%;38.9%和19.5%;(2)肌肉骨骼方法与改进简化负荷方法对比发现,忽略肌肉负荷则会造成锁定加压钢板的应力、应变和骨折块应变分别高估16.8%,14.3%和19.5%,肌肉负荷对骨折块的剪切运动大小无明显影响,而对运动方向有明显的影响;(3)结果表明,简化股骨负荷和忽略肌肉负荷的方法与肌骨骨骼负荷情况存在一定的偏差,因此,在研究骨折愈合时需考虑肌肉负荷的生物力学影响。

单轴循环加卸载下磷块岩能量演化特征试验研究

为探究磷块岩在受力环境下的能量演化特征,对磷块岩试件开展了单轴循环加卸载试验,通过监测试件表面红外辐射和其内部声发射信号,分析磷块岩试件在受力过程中的能量演化规律,研究结果表明:磷块岩试件临近破坏时弹性应变能聚集速率进一步减缓,耗散能明显增大,而最高红外辐射值及声发射振幅呈急剧上升趋势;磷块岩在受力破坏过程中释放的热-声信号与其所在的应力环境具有良好的同步性,声发射与红外辐射存在同一阶段内波动方向相反、整体变化趋势相同的关系,加载过程中能量的累积-耗散-释放是声发射、红外辐射产生变化的内因。从能量演化的角度分析磷块岩在受力环境下的热-声相关性规律,可以从本质上揭示磷块岩在受力过程中的热-声信号的内在联系,为磷矿山的岩爆预警提供科学依据。

质量体积双约束下车辆装载与配送路径联合优化研究

目的针对质量与体积共同限制的配送路径问题,综合考虑订单不可拆分、货物的体积等约束,构建包含路径最短和装载率最高双目标的车辆装载与配送路径联合优化模型。方法在车辆路径优化模型的求解方面,首先利用聚类算法对配送区域进行划分,然后通过车辆的载质量判断是否能进行站点货物的配送,最后利用遗传算法求得最优路径。在三维装载模型的求解上使用贪心算法和基于块的启发式算法,解决了货物的装箱问题。结果基于某公司具体实例对模型与算法的可行性进行了验证,优化后配送的车辆减少了1辆,配送距离减少了154.247 km,平均装载率达到了93.89%,节省了企业的配送成本。结论所构建的模型以及求解的算法可以提高装载率和配送效率,为解决车辆装载与配送路径联合优化问题提供理论依据。

沿海地区台风荷载下陶粒加气混凝土砌块填充墙斜裂缝试验研究

为研究沿海地区低抗震设防烈度条件下陶粒加气混凝土砌块填充墙的开裂原因,采用PKPM软件分析了某13层框架结构住宅在台风荷载和6度抗震设防烈度下结构的层间位移,结果表明:在该地区基本风压下,该工程的最大层间位移角与6度抗震设防烈度时基本相当。同时进行了一榀足尺框架模型试验,结果表明,当主体结构还在弹性阶段时,模型的整体刚度就急剧下降,填充墙就已经开裂。当试件的位移角达到1/1 092时,填充墙开裂严重,此时相当于刚度修正后的13层框架住宅案例在1.27kN/m^(2)的风压下的表现。因此按照目前的结构设计参数取值和施工构造措施,沿海地区陶粒加气混凝土砌块填充墙的开裂在所难免。为避免该斜裂缝发生,应在设计和施工阶段采取新的设计方法和构造措施。

钢管混凝土双块式轨枕道床复合受力性能试验

新型钢管混凝土(CFT)双块式轨枕采用钢管混凝土取代了桁架钢筋的连接构件作用,具有结构简单、安全耐久性好等优点。为研究钢管混凝土双块式轨枕与现浇混凝土道床所形成的轨道结构的复合受力性能,采用某实际工程的材料和工艺制作了一段足尺CFT轨枕减振道床和现浇整体道床,经疲劳试验验证后,用绳锯将其沿横向切割成单承轨台和双承轨台的CFT轨枕道床试件,分别开展试件的轨下截面加载试验和中间截面加载试验,分析道床试件中轨枕、现浇道床、底座板混凝土和钢筋的应力、变形及裂缝的开展演化规律。试验结果表明:CFT轨枕道床受力破坏过程均表现出整体工作、带裂缝工作和破坏的典型三阶段特征;中间截面加载试件破坏时受拉钢筋被拉断而受压区混凝土未被压碎,类似于低筋破坏,轨下截面加载试件因竖向裂缝和弯剪区段斜裂缝之间的混凝土被压碎剥落而失效,受拉纵筋未屈服,类似于斜压破坏;CFT轨枕整体道床试件抗裂能力、承载能力更高,整体道床试件开裂荷载约为减振道床试件相应值的4.7倍,其极限荷载约为减振道床的2.3倍,道床与底座板之间采用拉结钢筋连接后能大幅提升轨道结构刚度和承载能力。CFT轨枕与现浇道床界面黏结及整体工作性能良好,研究成果可供钢管混凝土双块式无砟轨道理论研究和工程应用参考。

富马酸丙酚替诺福韦对高病毒载量慢性乙型肝炎病毒感染母婴阻断的分析

目的对比富马酸丙酚替诺福韦(TAF)、富马酸替诺福韦二吡呋酯(TDF)用于慢性乙肝病毒(HBV)感染的高病毒载量母婴阻断有效性及安全性。方法前瞻性选取高病毒载量孕妇116例,分为TAF组(56例)和TDF组(60例),在第24~28孕周开始服药,两组均分别在24~28孕周、32~36孕周及分娩时检测HBV DNA、HBsAg和HBeAg,新生儿分别在出生时、7月龄时检测HBV DNA、HBsAg和HBeAg。结果分娩时两组孕妇血清HBV DNA降至2.0×10~5 IU/mL以下的病例数,TAF组占92.9%,TDF组占95%;TAF组57例新生儿(1例为双胞胎),出生时HBsAg阳性4例,占7.01%,HBV DNA阳性1例,占1.75%,TDF组60例新生儿,出生时HBsAg阳性2例,占3.33%,HBV DNA均阴性。两组新生儿7月龄时HBsAg、HBV DNA均阴性,均产生抗HBs,阻断成功率100%,两组孕妇均未见明显不良反应,新生儿出生时、28、48、96周均未见明显生长发育障碍。结论TAF用于慢性HBV感染的高病毒载量的母婴阻断有效且安全。

浮放运输货物在冲击载荷下倾覆风险研究

目的对浮放运输货物在车辆冲击载荷下摇摆特性进行分析和其倾覆风险评价。方法将浮放运输的货物或包装件简化为刚性质量块,载运车辆建模为具有一定水平加速度载荷的刚性支座,推导出刚性质量块在加速度载荷下的摇摆运动控制方程,通过试验设计测取车辆减速制动工况下冲击载荷波形,建立冲击载荷波数学表达式,采用理论分析方法在近似线性化范围内分析冲击载荷下刚性质量块的动态摇摆特性与倾覆风险。结果刚性质量块在正向加速度载荷下进入摇摆,响应初始摇摆角度小于0并且倾覆是发生在自由振动状态下;绘制了刚性质量块在半正弦波冲击载荷下最小倾覆加速度频谱,存在一条边界线将频谱划分为安全区和倾覆区;刚性质量块的宽高比和稳定性呈正相关。结论通过转变为刚性质量块摇摆响应系统问题线性近似研究了浮放运输货物的摇摆特性和倾覆风险。

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。

半干法生产磷石膏空心砌块的性能研究

为推进磷石膏的大宗利用,自主研发了半干法用于生产磷石膏空心砌块,对比了半干法与浇注法的工艺,介绍了半干法的工艺、原理及产品性能。研究显示,采用半干法制备的磷石膏空心砌块脱模时的初始含水率为23.06%,远低于浇注法生产的砌块,且第6 d即处于干燥状态;断裂荷载和抗压强度在下线码垛时即符合JC/T 698—2010《石膏砌块》的要求,24 h内线性提高,24~72 h因返潮略有降低,此后至144 h平缓提高并基本稳定。产品应在下线码垛至24 h内或第3 d后装车运送用户,不需要晾晒或烘干;夏季生产在脱模后2 h内应适当喷淋,生产时可适当添加二水石膏(废弃产品粉碎料),应在产品下线第3 d后进行砌筑。

基于能量块分配机制的温控负荷主动平衡控制方法

温控负荷是配电网供需平衡调控的重要资源,高效可行的负荷控制策略,能够使配电网达到理想的供需平衡目标。分布式光伏出力的不确定性,负荷启停的无序随机性,易造成配电网电压与负荷的波动。为此,该文提出一种基于能量块分配机制的温控负荷主动供需平衡控制方法,以平稳负荷曲线。采用吝啬算法调节设备使用能量块的顺序,使负荷调节量逐次逼近调节目标,避免多台设备同时启/停造成峰谷波动;考虑用户舒适度和用电公平,为设备分配能量块数量,避免设备长期占用电能资源;结合电压差分和时间槽延时,针对电压波动设计快速感知的分布式主动调节策略。仿真表明,该文方法能够实现负荷的有序控制、平稳负荷曲线,降低峰谷差。

川滇块体东边界断裂带应力演化特征及地震危险性数值

建立川滇块体东边界及龙门山断裂带区域三维粘弹性有限元模型,以GNSS速度场为约束,计算区域内主要断裂带长期平均构造应力积累速率;并根据历史地震破裂滑动模型,计算其对鲜水河断裂带、龙门山断裂带等造成的同震和震后库仑应力变化,从而得到研究区域主要断裂带总应力演化结果。研究表明,鲜水河断裂带、大凉山断裂带南段以及理塘断裂带的构造应力积累速率较高,达到1.0~1.5 kPa/a。2022年泸定MS6.8地震破裂区在一个地震复发周期内的构造应力积累量约为0.177 MPa,而历史强震产生的库仑应力加载量为0.07 MPa,二者共同导致了泸定地震的发生。此外,安宁河断裂带地震空区在前次地震离逝时间(约487 a)内的总应力积累量约为0.3 MPa,大凉山断裂带南段以及理塘断裂带历史地震离逝时间均为千年左右,总应力积累量>1.0 MPa,可能有较大的地震活动潜力。

计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划

在实现“双碳”目标的过程中,大量分布式可再生能源随机接入配电网。由于分布式电源出力的波动性,配电网可能出现弃电、切负荷等电力不平衡的情况。提出一种计及电力不平衡风险的配电网分区协同规划方法。构建一种基于非参数估计方法的时序源荷特性仿射模型,以描述源荷特性的时序波动性和不确定性,并利用Wasserstein距离指标进行聚类,减少时序预测误差概率分布的数量;采用A*算法计算在电力廊道受限条件下负荷点之间的距离,并构建负荷点间距离矩阵和功率特性匹配度矩阵,以划分馈线区块;提出电力不平衡风险价值的计算方法,量化灵活性资源水平与电力不平衡风险间的关系;基于此,构建配电网双层协同规划模型,上层以线路和储能装置投资费用最低为目标,下层以配电网运行成本和电力不平衡风险成本最低为目标。以西北某地区实际配电网为案例,验证所提方法的有效性和优越性。

基于风偏角限制的防风偏绝缘子串应用研究

为解决输电线路悬垂绝缘子串风偏造成空气间隙不足的问题,提出一种将导线与塔材空气间隙限制在操作过电压间隙范围以外的复合绝缘子串封挡装配方法,并对绝缘子串封挡和挂点杆件受力进行了分析计算。以110~500kV电压等级输电线路为例,从导线水平风荷载入手,基于故障风速数据确定复合绝缘子串承受冲击荷载范围;分析导线发生摇摆时复合绝缘子串的封挡受力过程,给出绝缘子串的安装形式、封挡控制角度的确定方法和拉力承受范围;分析复合绝缘子串两端挂点的局部杆件受力情况,给出无超应力杆件的撞击点水平活动量和绝缘子串偏移角度。结果表明:随着风速增加,防风偏复合绝缘子串承受的冲击荷载逐渐增加,挂点杆件承受的局部拉力逐渐增加;通过改变绝缘子串安装松弛度,增加导线与绝缘子串撞击点的水平活动量和偏移角度,可以降低局部杆件受力,有效控制风偏角度。

高铁隧道内地下水作用下双块式无砟轨道道床板裂缝扩展研究

针对我国高速铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工阶段道床板开裂问题,运用有限元软件建立隧道-无砟轨道三维实体模型,研究地下水作用下隧道内无砟轨道各结构层位移隆起变化规律,并结合FRANC3D软件,在道床板结构受力最不利位置插入不同形状的预制三维裂缝,分析水压、裂缝长度对道床板裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)三角形荷载作用相较于均布荷载作用时,道床板位移隆起量虽有所减小,但地下水压的反复作用始终会影响轨道结构的平顺性,甚至导致道床板与仰拱填充间出现离缝;(2)裂缝长度是裂缝失稳扩展的控制因素,在排水系统完全堵塞时,建议将裂缝长度控制在200 mm以内;(3)水压为裂缝扩展的关键影响因素,同等条件下水压越大,道床板裂缝扩展越迅速,均布荷载下道床板裂缝尖端应力强度因子是对应三角形荷载下的1.2~1.4倍。

大型海洋结构物横向滑移装船技术

滑移装船是海上导管架平台、上部组块等大型海洋工程结构物施工过程的重要环节。为了研究大型海洋结构物横向滑移装船的可行性及关键点,降低装船施工成本及对建造场地的适用性要求,提高装船效率,保证结构物及运输船安全,指导装船作业安全开展。应用MOSES软件,对国内某海上风电场升压站上部组块滑移装船过程进行模拟计算,将上船过程划分为若干步,以每步的分界点作为结构物滑移作业和船舶调载操作的控制点,对运输船的浮态、稳性、船体强度、调载能力以及潮汐等多重因素进行综合协调以减小误差使装船各步骤平稳过渡,从而分析大型海洋工程结构物滑移装船的可行性及关键点。从模拟结果可确定结构物在装船过程中,运输船能够实现平衡的最小浮态,并结合潮汐变化确定最终装船计划,通过各步骤的调载模拟为船方提供理论调载依据。相关分析和结论对于大型海洋工程结构物滑移装船作业提供理论指导,具有一定参考意义。

基于多维空间构成特征的城市混合功能街区负荷特性研究——以天津市为例

需求侧能源管理是实现碳中和的有效途径,降低负荷强度、平滑峰谷波动是其中两个重要目的。由于不同类型的建筑具有不同的负荷时变特性,理论上而言,混合功能街区在上述两个目的上均具备一定潜力。在街区尺度下,作为影响负荷特性的重要因素,城市空间构成优化是需求侧能源管理不可忽视的重要方面。构建了可实现形态与功能多维特征变化的参数化模型,对由此生成的混合功能街区样本集进行全年负荷模拟,从负荷强度与负荷波动性两个方面评估样本集的多元负荷特性及其分布,并建立空间构成特征与负荷特性指标的相关性矩阵。研究结果揭示了空间构成优化在降低街区负荷强度、提高负荷平准化率与稳定性方面的潜力,并从高效用能角度为低碳街区规划提供指导和定量依据。

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%。

基于阶梯式评估的5G基站智能关断方法分析

在核实已分配物理资源块数量的基础上,计算基站资源块效用因子。结合单站负载,对基站进行3个层次的阶梯式评估,筛选出关断候选集。在容量门限的前提下,计算关断候选集中所有基站的邻区集,计算其负载空间,只有负载空间满足需求才会触发基站关断行为。计算待关断基站的关转邻区集,核算其转移负载量,待邻区转移操作完成后,完成对源基站的关断。最后通过Matlab对算法进行了仿真验证,结果表明,无论是单站关断还是簇关断,均能有效提升原有算法的关断效率,可以实现比较理想的节能目标。

基于改进Unet的多目标非侵入式负荷监测

非侵入式负荷监测被认为是能源监测和管理中一个关键问题,针对传统NILM模型对多状态电器训练准确率较低且只能对单一电器进行训练问题,文章提出基于改进Unet多目标非侵入式负荷监测模型。模型在Unet基础上引入卷积块注意力模块(CBAM),CBAM结合通道和空间注意力,增强模型提取特征能力,通过结合残差连接,将激活函数ReLU替换为GELU,防止网络退化和梯度爆炸,利用神经网络不同通道特征提取能力实现多通道输出,对UK-DALE数据集上使用最多5个电器同时训练。相比于现有NILM模型,该模型在更低网络参数量下,可以实现多目标监测且有较高准确率。