深水浅覆盖层锁扣钢管桩围堰关键技术研究及应用

深水浅覆盖层围堰成形难度大,施工风险高,依托香炉洲大桥31号墩基础施工,提出刻槽+锁扣钢管桩围堰工艺。利用有限元软件对围堰结构进行施工阶段分析,计算结果表明各施工阶段围堰的强度、刚度及稳定性均满足规范设计指标,并对围堰刻槽、槽内吹砂、混凝土止水墙及“先支法”施工关键技术进行研究,确保该围堰顺利实施。现场实践效果表明该工艺在深水浅覆盖层承台施工过程中安全可靠,风险可控。

深切口椭圆柔性铰链优化设计

考虑深切口椭圆形柔性铰链比其他常用的柔性铰链更适用于具有大行程要求的柔性机构,本文对其进行了优化设计。建立了深切口椭圆形柔性铰链的刚度模型,探讨了结构参数对其转动刚度的影响。分析了深切口椭圆柔性铰链的柔度矩阵,利用Newton-cotes求积公式简化了柔度系数的计算,在此基础上构建了多目标加权优化模型,利用模糊优化设计方法对各结构参数进行了优化设计。优化结果表明:绕Z轴旋转的角位移提高了16.72%;绕Y轴旋转角位移下降了16.01%;沿X轴、Y轴和Z轴产生的线位移分别下降了10%、29.33%和51.84%。数据显示:经过优化的柔性铰链在所期望的Z轴方向上的转动能力得到了提高,同时抑制了其他方向上的运动能力,从而提高了柔性铰链的整体运动精度和结构柔度,可用于高精密、大行程光波导封装定位平台。

基于灰色关联度的深切口椭圆柔性铰链稳健性优化设计

针对深切口椭圆柔性铰链设计结构参数存在不稳定的问题,建立了深切口椭圆柔性铰链的柔度运动模型,基于该模型提出了一种基于灰色关联度的稳健设计新方法。该方法是通过描述深切口椭圆柔性铰链柔度的一个关联度序列,分析铰链的柔度线性关系,利用灰色关联度评估铰链的柔度的关联程度,然后根据方差分析表中的方差波动百分比对每个因子的进行排序,得到一个关联度最大的稳健性因子水平组合。结果表明该方法可以为柔性铰链在可靠性稳健设计方面提供一种新的解决途径。

Notching效应在MEMS风速仪制造工艺中的应用

深反应离子刻蚀(DRIE)工艺在目前的硅微机械高深宽比结构加工中应用十分广泛。在SOI硅片DRIE刻蚀过程中,存在着一些被认为对刻蚀速率和结构轮廓不利的效应,如横向刻蚀(Notching)效应。通过在结构旁布置牺牲结构-硅岛,利用Notching效应加工出以悬空硅作为敏感单元的风速仪,其响应时间常数和电阻温度系数TCR(Temperature Coefficient of Resistant)分别为1.08μs和4 738×10-6/℃。正如所描述的,对于特定的微机械应用,Notching效应可以转变为一种加工优势,提高了微加工过程中的变化性。

拔尖大学生深度创新能力的培养模式探索与实践

我国高校已开始普遍重视大学生的创新能力培养,但仍存在浮于表面、平均主义、落实不力等问题,尤其缺乏面向拔尖大学生的培养对策和实施模式。而高校创新型人才培养,特别是精英大学生的创新能力培养,已上升到支撑国家未来发展的战略高度,探索拔尖大学生的"深度创新能力"培养模式已刻不容缓。培养深度创新能力的改革模式可采取"项目子群驱动""团队灵活协作""长效过程管理"和"多节点考核"的结构框架。该模式强调团队整体进步咬合需求,着眼于集体协作和创新。通过实践,该模式可较好地建立长周期稳定的大学生团队,通过项目子群衍生驱动和灵活过程管理,培养学生深度科研能力,调动个体主动性,激发兴趣和求知欲。该模式是培养拔尖型大学生深度创新能力的有益探索。

洞室围岩三种破坏形式的试验研究

为探讨洞室围岩的破坏过程和机制,进行拉断裂和远场断裂破坏、V型坑破坏及分区破裂化3种破坏形式的试验研究。试验中采用平面和空间加载方式对预制洞室模型进行加载,通过白光散斑数字相关方法和声发射对模型洞室围岩的破坏过程进行监测,进而对3种破坏形式的形成机制进行分析。拉断裂和远场断裂破坏试验表明:远场断裂产生的力学机制主要是以拉应变集中,即拉断裂为主,拉压联合作用的结果;V型坑破坏试验表明:洞室围岩从局部破坏发展形成V型断裂区,后续断裂从V型断裂区尖端形成,向洞室围岩深部扩展;分区破裂化试验表明:洞室围岩深部的环向断裂是从洞室边界的局部破坏区尖端开始,向洞室围岩深部扩展,并在洞室边界与围岩深部环向断裂之间形成完整的没有破坏的区域。

超深井小钻工具接头螺纹结构研制与应用

为适应塔里木油田深井和超深井勘探与开发的恶劣工况,同时针对其深井、超深井小钻工具的疲劳失效问题,研制了一种特殊螺纹(TMXT36)结构的超深井小钻工具,该特殊螺纹结构减少了每英寸的牙数,加长了外螺纹接头最末完全扣到外台肩的距离,比常规的螺纹多设计了3扣,减小其刚性,增加了弹性,从而提高其抗疲劳寿命(2.5倍);该螺纹结构将扣根的最大应力转移到了接触面较宽的螺纹导向面上,降低了螺纹根部的疲劳缺口敏感系数(3.5)。该特殊螺纹与油田现有的NC38、TX60和TH90螺纹有限元对比分析得出:TMXT36的应力集中系数和其疲劳缺口敏感系数为最小,其抗疲劳寿命比其他螺纹接头提高了2.5倍,其试制成品在塔里木油田得到了应用和验证。

基于mastercam加工深窄槽零件的刀具选择与刀路分析

通过对MasterCAM软件的研究,探讨了当切削含有大深度,长行程,小宽度的凹槽的情况下,如何更好地利用CAD/CAM软件提高刀具的寿命以及加工效率的问题,以帮助读者在实际操作中找到适合自己的高效加工方式。

深部地质信息的超低频电磁探测研究

对被动式超低频电磁探测技术的场源问题、噪声的滤除,以及超低频电磁波与地下物质相互作用机理进行了探讨和实验。零磁场实验表明传感器在地面接收的超低频电磁波来自地下地层等地质体的辐射。由于场源和探测环境的复杂性,对传感器接收的原始超低频电磁波数据进行软、硬件滤波处理,消除工频干扰和随机噪声,得到了干扰影响小的探测曲线。塔里木塔参1井的探测试验表明,被动式超低频电磁探测技术可以快速准确的探测深部地质信息。

深度学习的亚波长窄带陷波滤光片设计

亚波长光栅结构表现出优异的陷波滤光特性,其经典设计是设定亚波长的几何结构参数,求解麦克斯韦方程组,设定优化算法求解出最优解,需要消耗大量的时间和计算资源。提出一种基于深度学习的逆向设计方法,搭建了可以同时实现正向模拟与逆向设计的串联神经网络。基于python语言的Tensorflow库进行网络搭建;优化均匀波导层的高度、亚波长光栅的高度、折射率、周期以及占空比;研究亚波长光栅在0.45~0.7μm的陷波滤光特性。采用严格耦合波分析(RCWA)数值模拟生成23100组数据集,在生成的数据集中随机选择18480组数据作为训练集,4620组作为测试集,并对不同的网络层数,网络节点以及Batch_size进行了研究。结果显示经过1000次的迭代后,当网络的模型结构为5×50×200×500×200×26,Batch_size大小为128时,网络性能最佳。相比独立的网络模型,串联神经网络的正向模拟测试集损失率从0.03363降到了0.0045,逆向设计的测试集损失率从0.70298降到了0.05298,同时解决了由数据的非唯一性导致的网络逆向设计过程中无法收敛的问题。在完成训练的网络中输入任意的光谱曲线,网络平均在1.35 s内给出亚波长光栅的几何结构参数;并与RCWA数值模拟曲线进行相关性分析,曲线相似系数均大于0.6581,属于强相关。另外,设计红、绿、蓝三种颜色的陷波滤光片,其峰值反射率分别可以达到98.91%,99.98%和99.88%,与传统方法相比,该方法可以快速、精确的求解出光栅的几何参数,为亚波长光栅设计提供了新方法。

反应离子深刻蚀中加强热传递和抑制Notching效应的方法

提出了一种在反应离子深刻蚀中既可以加强热传递又可以抑制notching效应的方法,尤其适用于含有细长梁结构的刻蚀.通过在硅结构的下表面溅射一薄层金属,以加强刻蚀过程中产生的热量的消散,降低了硅结构的温度.用有限元仿真和实验分别验证了该方法的有效性.同时,金属层也抑制了刻蚀离子所带电荷在绝缘介质层上的积累,防止了自建电场的产生,抑制了notching效应.该方法通过扫描电子显微镜的测量也得到了实验验证.加工了一个SOI梳齿驱动器,检验了本方法的有效性和适应性.

Notch信号通路与兔深Ⅱ度烧伤创面血管相关因子的表达

目的:探讨Notch信号通路与兔深Ⅱ度烧伤模型创面血管相关因子表达的关系。方法:120只新西兰大白兔,随机分为阻滞剂组、模型组、对照组。其中阻滞剂组于造模前1 d及造成深Ⅱ度烫伤后连续14 d按2 mg/kg注射γ-分泌酶阻滞剂(gamma-secretase inhibitor,GSI),每天1次;模型组同期注射生理盐水,每天1次;对照组不予造模,余同模型组。每组分别于第3,7,14,21,28天随机抽取8只处死,采用免疫组织化学法检测血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血管内皮细胞生长因子受体2(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR-2)、基质金属蛋白酶2(matrix metalloprotein 2,MMP-2)、基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotein 9,MMP-9)的表达。结果:模型组与阻滞剂组造模后21 d内VEGF和VEGFR-2的表达逐步上升,第21天后有所下降,而MMP-2和MMP-9的表达逐步下降,第21天后有所上升,与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各时间点模型组VEGF和VEGFR-2的表达均高于阻滞剂组,MMP-2和MMP-9的表达均低于阻滞剂组,差异具有统计学意义(P<0.05),阻滞剂组在造模后21 d内,VEGFR-2的表达与VEGF呈正相关,而MMP-2和MMP-9则与VEGF呈负相关。结论:在兔深Ⅱ度烧伤模型创面中,Notch信号通路被阻滞能够减弱创面血管生成因子VEGF和VEGFR-2的表达,而上调抑制因子MMP-2和MMP-9的表达。

水线面大开口深拖母船的阻力性能研究

采用CFD方法对某一深拖母船的阻力性能进行分析比较,计算一组航速下深拖母船的阻力,比较不同开口方式的阻力性能,分析其流场和压力分布,研究其阻力增加的原因,并探索减小阻力的方法。计算方法及所得出的结论可以为母船的设计以及开口船舶的阻力性能研究提供参考。

深拖母船水动力特性研究

针对水线面大开口深拖母船水动力性能问题,以船中具有大开口的深拖母船为原型进行数值模拟,计算分析相同主尺度的有开口船型和无开口船型的水动力系数,根据各系数在不同波浪周期下的变化规律,得出水线面大开口对船体水动力性能的影响,计算并对比分析不同开口形状及开口位置条件下的船舶时域运动响应。分析结果为保障水下拖体正常收放作业以及母船开口设计提供了参考依据。

S15A深冲钢组织形态对冲击性能的影响

利用室温冲击试验方法,对S15A深冲钢两种具有不同游离渗碳体形态的材料进行了缺口敏感性研究。结果表明,S15A钢具有片状游离渗碳体形态的材料冲击功远低于具有粒状游离渗碳体形态的材料,缺口敏感性较大。对S15深冲钢的热处理工艺提出了建议。

“拔尖计划”学生学习性投入与学习收获的关系研究——兼论大学生深度学习的推进

大学生的学习性投入是影响学习收获的重要因素,是评估学习质量的重要维度。通过构建模型研究“拔尖计划”类大学生学习性投入各维度对学习收获的影响机制,可以有效地评估“拔尖计划”类大学生的学习质量和人才培养质量。在近十年的“拔尖计划”人才培养中,学习性投入以及其中的外部投入对学习收获影响显著,但内部投入贡献度相对较低。在“拔尖计划2.0”版本的实施中,在继续完善人才培养的外部投入要素的同时,应围绕以激发学生学习兴趣和潜能深化为目的改革教学,重视内部投入要素,激发学生学术志趣和内在动力,促进学生自主深度学习,建构知识体系,形成多维能力,提高学习质量和人才培养质量。

真三轴应力条件下加载率对深部圆形隧道岩爆影响的试验研究

为了研究加载率对真三轴应力条件下圆形隧道围岩岩爆的影响,对含有d50 mm圆形贯穿孔洞的100 mm×100 mm×100 mm立方体砂岩试样开展了真三轴试验,采用微型摄像机实时监测并记录洞壁的破坏过程。加载率分别为0.02,0.10和0.50 MPa/s。试验结果表明,岩爆过程经历了平静期、颗粒弹射期、岩片剥落期,最终形成V形槽。岩爆具有一定的时滞性,发生岩爆时垂直应力较高。洞壁初始破坏时的垂直应力随着加载率的增加而增加。在初始破坏之后的同一时间段内,岩爆的剧烈和严重程度随着加载率的增加而增强。当垂直应力恒定并保持在较高的应力水平时,低加载率下洞壁的岩爆破坏程度要比高加载率下的严重。随着加载率的增加,岩爆产生的岩片的质量减小,岩片的分形维数增大。

游离渗碳体形态对S15A深冲钢冲击性能的影响

利用室温冲击试验方法研究了游离渗碳体形态(片状渗碳体和粒状渗碳体)对S15A深冲钢缺口敏感性的影响。结果表明:S15A深冲钢退火态的显微组织是铁素体和沿铁素体晶界分布的游离渗碳体,游离渗碳体呈片状分布材料的冲击功远低于游离渗碳体呈粒状分布材料的冲击功,因而其缺口敏感性较大,用其加工的深冲零件在服役过程中大能量冲击载荷作用下,容易发生破裂失效。

基于SEVNDB试样岩石复合断裂韧度测试:数值分析与标定

提出了一种利用非对称三点弯曲加载下的单边垂直切槽深梁试件(SEVNDB)开展岩石Ⅰ-Ⅱ复合断裂韧度测试方法。通过有限元法对试件的无量纲应力强度因子进行了数值分析与标定,研究了无量纲应力强度因子YⅠ、YⅡ及无量纲T应力T*与裂纹长度a、支座间距S1、S2之间的关系,定量刻画了实现纯Ⅱ型加载对应的裂纹长度a、支座间距(S1和S2)数值。研究结果表明,该方法在不改变试样裂缝倾角的前提下,通过调整裂缝长度a和支座间距S1、S2,即可方便地实现从纯Ⅰ型到纯Ⅱ型任意复合度载荷作用下的岩石断裂韧度测试。

深沟球轴承装球口结构与工艺改进

在加工带装球口的单列深沟球轴承时,装球口的加工工艺为热处理前铣削加工,热处理后磨削加工。由于没有专用的磨削机床,无法进行自动磨削,操作者只能手持套圈在砂轮上进行磨削,使装球口锁量尺寸精度无法保证,散差较大,而且劳动强度大,安全性低。通过对加工工艺进行改进,解决了存在的问题;同时,改变了装球口角度,减少了钢球的挤压损伤,提高了轴承质量。