基于PLC可控电源保护装置的优化设计

针对以电气设备为主的技能实训操作平台由于有时忘记关闭电源而引发的安全问题,设计一种集操作与保护为一体的电源保护装置。文章介绍该保护装置的结构设计,并从硬件及软件两个方面介绍了控制系统的设计。通过调试运行结果显示,该装置不仅能安全控制设备电源的通断,而且对长时间处于带电状态而无人操作的实训设备实现断电保护功能,在一定程度上消除了实训室的用电安全隐患,降低实训室的管理难度。

保护压板投退工器具的研制

【目的】为提升超高压变电站安全检修过程保护压板投退的工作效率,并减小保护压板投退失误率,开发了保护压板投退工器具。【方法】首先,设计双螺母同时投退齿轮传动结构解决两个螺母同时操作问题;设计摩擦扭矩限制器实现过载机械保护目标;设计改变圆心角调整所对应弦长的机构实现适配不型号的压板的目的。其次,进行了双闭环电机驱动控制的设计,解决力矩平稳性问题。最后,完成了保护压板投退工器具整体开发。【结果】工器具在洛阳分部进行应用试验,试用结果表明其可提升工作效率50%以上。【结论】保护压板投退工器具,实现了保护压板可靠、快速、省力的投退。

边坡滚石运动学参数敏感性

滚石是边坡工程中一种常见的动力地质灾害。正确估算滚石运动轨迹是经济合理地进行防护结构设计的基础。滚石运动轨迹受多种参数的影响,准确把握各运动学参数对防护结构设计控制指标的敏感性,可以更加有针对性地进行滚石灾害防治工作。因此,将正交试验设计与基于运动学的滚石运动轨迹数值计算方法相结合,以景(德镇)鹰(潭)高速公路DK27+120里程附近边坡滚石灾害为例,将3类防护结构设计控制指标作为试验指标,将5种影响滚石运动轨迹的参数作为试验因素,应用正交试验表安排滚石运动轨迹数值计算试验,进行3指标5因素正交试验。通过试验结果的极差分析与方差分析,对滚石运动学参数的敏感性以及显著性进行分析和检验,确定影响防护结构设计控制指标的主要参数,为滚石灾害的防治提供科学依据。

基于正交试验与运动学的滚石防护计算方法

以景鹰高速公路DK27+120里程附近滚石灾害防治为例,采用基于正交试验与运动学的滚石防护计算方法,对滚石运动学参数组合的优选以及防护结构设计控制指标的确定进行研究。将3类防护结构设计控制指标作为试验指标,将5种滚石运动学参数作为试验因素,应用正交试验表安排滚石运动轨迹数值模拟试验,进行3指标5因素正交试验。通过对试验结果的极差分析,找出最优参数组合,以此确定防护结构设计所需的指标值。对比该方法与概率分析2种方法的计算结果表明,在滚石运动学参数取值区间确定的情况下,本文提出的计算方法更直观合理、简便易行。

压水堆核电厂结构材料腐蚀防护设计与老化管理

概述了压水堆核电厂典型的结构材料种类与腐蚀类型,并以此为基础介绍了常见的腐蚀防护设计手段及腐蚀老化管理的理念和方法,对明确压水堆核电厂设备/部件、材料、环境、腐蚀、防护、老化管理间的相互关系具有参考价值,为确保机组的安全与经济运行提供重要保障。

空穴的绕射隔离效应和对后方应力波的削弱作用

以新型抗爆工程设计为背景,以改进的有限差分软件Renewto为手段,对含空穴的混凝土介质中应力波的衰减机制和演化规律进行了二维数值分析,通过改变空穴的位置和特征尺度等参数来考察空穴后方应力波的强度衰减及波形演化,从而对应力波传播中的空穴隔离效应进行了分析和讨论。结果表明,适当调整空穴的位置、尺寸等因素,可以在其后方明显减弱冲击波。还以计算结果为基础提出了一个应力削弱因子的拟合公式,为在抗爆防震工程中设计科学智能的防护层提供了一定的理论依据。

颅脑爆炸伤致伤机制及防护研究进展

颅脑爆炸伤是现代战争中士兵面临的主要伤害之一,近年来受到广泛关注。冲击波经由颅脑传播带来的直接伤害被称为初级爆炸伤。目前,初级颅脑爆炸伤致伤机制尚不明确,可能是应力波传播、颅骨弯曲变形、颅脑空化及躯干压缩等多种因素共同作用的结果。该研究是涉及多学科交叉、多物理场耦合及短时和长时效应共存的复杂问题,需要通过建立描述冲击波和颅脑相互作用的高精度、多尺度和多物理场数值模型,发展测量颅骨应变、颅内压力、加速度等力学指标的物理测试系统,结合人体和动物病理、生理、行为学等综合因素分析,最终揭示颅脑爆炸伤致伤机制。本文中介绍了初级颅脑爆炸伤致伤机制,给出了颅脑爆炸伤的行为学、生理学相关的医学评价指标,以及颅骨应变、颅内压力等关键力学评估指标,提出了基于致伤机制和评价指标的防护结构设计方法,包括基于新型防冲击波材料的头盔系统改进、头盔缓冲系统设计、增加头部保护系统的封闭性等,最后展望了在精细化建模、原位实验及防护系统设计等诸多方面的发展趋势。

基于能量指标的结构形式最优控制设计

将结构形式视为变化的控制变量,按照结构在安全性和经济性、整体和局部等方面的要求,建立基于能量指标的结构形式最优控制模型。以柱体自由扭转时的最佳单连域横截面问题为例,说明了控制模型的理论求解方法,通过变分法得到的解析解与圣维南所给的一般性结论一致。又以高拱坝体型的静力、动力设计为例,说明了控制模型的数值求解。将拱坝结构的允许形式限定为抛物线、双曲线、椭圆、一般二次曲线、三心圆和对数螺旋线6种坝型分别进行计算,发现坝型为一般二次曲线时得到的控制体型在坝体体积和静力特征响应、动力特征响应上最小,相对于初始体型不仅大幅降低了应力,而且体现了较好的经济性,说明了基于能量响应的性能指标不仅有效而且具有综合的多目标特征。

基于使用性能的路面结构设计

基于使用性能的路面设计应该从材料组成设计和结构设计两方面考虑。本文将结合我国路面管理系统的路面使用性能指标,从结构设计的控制标准以及合理的结构组合方面,指出我国当前设计方法的不足之处。分析国外有影响的路面结构设计方法对使用性能的考虑,为我国基于使用性能的路面结构设计方法提出几点建议。

高超声速飞行器热防护结构参数优化及对比分析

高超声速飞行器对结构性能、热防护性能以及结构重量有很高的要求。为了获得最小的结构重量,文章从热防护的角度进行了优化分析:分别选择铝合金和先进复合材料作为蒙皮,在不同的热载荷条件下,对多种热防护结构(TPS)建立一维传热模型,并进行了结构尺寸优化,得到了单位面积TPS的最小重量;分析飞行器再入过程中的温度载荷、再入时间以及蒙皮材料可承受的最高温度对热防护结构最小重量的影响。ANSYS仿真分析结果表明:温度对TPS的单位面积最小重量有显著影响,LI900刚性陶瓷隔热瓦和先进金属蜂窝夹层防热结构有重量优势;采用复合材料蒙皮的TPS可使重量大幅减轻;飞行器再入时间和再入初始温度对刚性陶瓷隔热瓦重量的影响大于对金属盖板式隔热结构。

出砂气藏水平井筛管冲蚀损坏机理及抗冲蚀能力的提高

为了解决出砂气藏水平井存在的筛管冲蚀问题,针对常用的多层滤网复合精密筛管,利用创新研制的水平井筒封闭空间筛管冲蚀模拟系统,开展了筛管冲蚀损坏机理及规律实验。实验结果表明,气体携砂条件下的多层金属滤网复合筛管冲蚀破坏分为保护罩正面啃噬以及侧向滤网冲蚀损坏2种机理。交错冲缝式的外保护罩正面抗冲蚀能力较强,但侧向抗冲蚀能力极弱。筛管金属滤网介质的冲蚀损坏速度约是外保护罩的2~3倍。另外,基于冲蚀机理提出了新型双层弧形交错互补冲缝的结构,研究构建了非均质气藏水平井高冲蚀风险位置识别方法,以及分级、分段提高全井段管柱抗冲蚀能力的优化设计。新型高抗冲蚀能力外保护罩在兼顾经济性的同时,为出砂气藏水平井的防砂管柱冲蚀问题提供了可靠易行的解决方案,一定程度上提升了天然气藏防砂管柱的服务期限和开发效果。

基于Lamb波的修补后损伤结构健康监测方法的试验研究

利用损伤对结构中Lamb波传播特性的影响,对用复合材料补片修补后的金属损伤结构的健康监测方法进行了试验研究。在用复合材料补片对含裂纹的铝合金试件进行修理后,在复合材料补片周围安装了3个压电陶瓷传感器。压电陶瓷传感器在试验中的响应数据被周期性的记录下来。为了描述修补后损伤金属结构的健康状态,定义了3种基于传感器响应数据的损伤指数。试验结果表明,基于波形相关性的损伤指数可更好的描述修补结构的损伤发展过程。研究结论在某型飞机疲劳试验中得到了应用。

武汉某地铁车站深基坑支护关键技术

武汉某地铁车站位于交通繁忙的立交桥下,基坑开挖面积大,深度深;基坑周边道路、地下管线分布较多,施工场地狭窄,对基坑变形控制要求高;场地水文地质条件复杂,承压水位高,与长江有较密切的水力联系,车站基底部分区域位于承压含水层中,另一部分区域虽然位于承压含水层之上,但相对隔水层厚度较薄,易发生坑底突涌。针对上述工程难点问题,介绍了基坑支护结构的设计、地下水的控制,以及关键施工技术。

沥青混凝土现场冷再生技术初探

针对当前严峻的形式,对现场冷再生技术进行了探讨,具体介绍了目前国内现场冷再生研究情况,对结构设计、混合料设计、添加剂的使用情况、施工工艺、机械设备方面进行了分析,旨在大力推进我国冷再生技术的完善,从而使冷再生技术能够在我国得到广泛的应用。

溴化锂吸收式冷(温)水机组的断电保护

以提高溴化锂吸收式冷(温)水机组(简称溴冷机)的安全运行性能为目的,重点论述溴冷机及其附属设备在断电时所受到的影响,并且从溴冷机本体结构、电气控制系统以及智能型控制系统等3个方面提出优化设计思路,从而提高溴冷机的安全运行性能。

国内外医用防护服结构与功能的比较与分析

为优化医用防护服的结构设计,拓宽材料来源,提高其防护功能,对近期国内外医用防护服构造及功能的研究进展进行综述分析。对比了5种常用医用防护服面料的优缺点,比较了中国、美国和欧盟医用防护服标准以及世界主流品牌医用防护服性能的差异。聚四氟乙烯复合面料在满足防护要求的同时,舒适性更好;液体阻隔性是影响防护服防护功能的主要因素;医用防护服应满足中指圈设计、自粘合式拉链门襟以及胶条密合边缝的前沿设计要求。最后针对医用防护服亟待解决的问题,从国家、技术、防护服本身3个层面对医用防护服未来发展方向进行展望。

连铸机钢水液位控制仪的安全设计

从安全的角度出发 ,介绍了连铸机1 3 7Cs钢水液位控制仪对γ源及敏感探测元件的选择、辐射防护结构设计以及设备的安装与保护措施等。生产实践证明 :1 3 7Cs钢水液位控制仪液位测量快速、准确 ,能适应现场工作环境 。

考虑瞬态效应的承载隔热多功能结构拓扑优化

同时满足承载和隔热要求的多功能结构在高超飞行器热防护结构设计中倍受关注。实际隔热材料通常承载能力弱,而高承载材料隔热性能差,如何在有限空间内协同结构的承载与隔热成为关键问题。高超飞行器气动加热时间有限,存在加热时间短、热荷载变化大的特点。因此结构设计需要考虑时间因素和瞬态效应,而现有稳态传热与承载的多功能协同优化设计模型无法解决上述问题。为此,本文建立了考虑瞬态效应的承载隔热多功能结构拓扑优化的设计模型和求解方法,给出了目标和约束的解析敏度计算格式。该方法以密度法为基础,考虑体积约束,通过以结构柔顺性最小为设计目标,同时以区域温度控制函数为设计约束,实现结构刚度与隔热多功能设计要求。具体的算例表明,本文提出的优化模型能够准确考虑结构的瞬态效应,实现在给定许用温度和工作时间条件下隔热和承载的多功能协同设计。

面向省级应急平台的突发事件案例库系统设计

突发事件案例是各种非常规突发事件发生后事件演变过程、应急处置和事后恢复与总结的真实记述。基于突发事件案例的特征和应急平台人工智能技术对案例的复用要求,根据系统工程的思想,设计了突发事件案例元模型、案例库组织模型、案例库主题词表、数据库系统及其高级应用方案。

超/特高压可控并联电抗器关键技术综述

可控高压并联电抗器是超/特高压输电系统中重要的无功调节设备。相比于其他可控并联电抗器,超/特高压可控并联电抗器电压高、容量大,对响应速度、谐波含量以及可靠性等性能指标及相关技术有着更高的要求。文中综述了超/特高压可控并联电抗器在本体结构设计、电磁暂态仿真模型构建、本体保护配置及原理研究、控制系统设计等4个方面关键技术的国内外研究现状,评述了各技术方案的优缺点,指出了各关键技术的重、难点,并对相关技术的发展趋势作出了展望。