Investigation on characteristic of J integral parameter in welded joints

The J integral parameter and its application feasibility in welded joints with different weldmatchings in yield strength (overmatching weld and undermatching weld), different material constitutive laws (material with a Ludes yield plateau and power hardening) and under different fracture types (ligament yielding fracture and general yielding fracture) are investigated. First the condition of J integral path independent has been studied based upon finite element analysis by using ADINA procedure on welded joints. It was shown that the J integral is path dependent for the cases studied in this paper. Then experiments were carried out to study availability ofJ integral as a plastic singularity parameter at the tip of the notch in welded joints. The results show that J dominance in most cases studied is not validated in v and u displacement fields. From both considerations mentioned above it can be concluded that J-integral as controlling parameter used to estimate the safety of welded structures is not always made clear.

A J-INTEGRAL ANALYSIS OF CRACKS IN OVERMATCHED WELDED JOINTS

The effects of material inhomogeneity and weld width of the overmatched welded joints with a longitudinal crack or flaw upon the J-interal,a characterizing parameter for elastoplastic fracture,have been studied.The overmatched weld is idealized to be a parallelly cracked and sandwiched hard layer,the yieht stress of which is higher than that of the base metal.Numeri- cal solutions were obtained by using elastoplastic finite element method under the assumption of plane stress.The resuits show that the values of J-integral are remarkably affected by the material inhomogeneity ant the weld width especially when the nominal stress or nominal strain is comparatively high,which,therfore,should be taken into account when evaluating the crack driving force for an overmatched joint.

Effect of cold-working on corrosion induced damage in lug joints

Lug joints are preferred joineries for transferring heavy loads to parent components in aerospace vehicles.They experience corrosion due to environmental conditions,improper surface finishes and rubbing displacement between the pin and lug-hole.This causes damage of different sizes and shapes near the lug-hole.Stiffness degradation due to corrosion-induced damage is modelled as a through-pit at one of the identified critical locations through stress analysis.The effect of this pit on fatigue crack initiation life is estimated.Lug-hole is pre-stressed by cold-working and the benefits of inducing plastic wake on the intended performance of the lug joint during the damages due to corrosion are brought out and compared with non-cold-worked lug-hole.Numerical analysis is performed on this lug joint with pressfit.The results obtained highlight the benefits of cold-working and the methodology can be extended to damage growth and analyse the effect of surface treatments for better structural integrity of components of aerospace vehicles.

Study on the J-Integral and Failure Assessment Line of Electron Beam Welded Thick TC4-DT Alloy Joints

The effects of strength mis-matching on J-integral and failure assessment line (FAL) of electron beam welded thick TC4-DT titanium alloy joints have been investigated.Elastic and elastic-plastic finite elements (FE) calculations on centre crack tensile (CCT) specimens were made,and the condition of 20% strength mis-matching was considered.The results indicate that the limit load of the joint can be substituted by that of the base metal.The error of substitution is less than 5%.The failure assessment lines for both over-matching and under-matching joints are increasingly close to that of the base metal,with the ratio of weld width to specimen width (H/W) decreasing.Moreover,the failure assessment lines of the joints can be devised using the stress-strain curves of the base metal,which will be convenient for the practical application of engineering

周边孔聚能装置间隔装药在光面爆破中的应用研究

隧道光面爆破工程的周边孔需要采用间隔装药方式,而大部分间隔装药方式采用“导爆索+雷管”联合起爆技术,此技术具有一定的局限性且经常发生拒爆现象。如何在保证隧道掘进效率的前提下提高光面爆破效果成为目前亟待解决的难题,从现场试验方面开展相关研究,提出“聚能装置+数码电子雷管”新型联合起爆技术,将其应用于高原某隧道,通过与原始的“导爆索+数码电子雷管”联合起爆技术的爆破后效果进行对比分析。实验结果表明:对比原始技术,新技术炸药单耗降低了0.2 kg/m^(3),半孔留痕率提高了5%,平均装药时间由原来的1.3 h降为1.0 h,稳定循环进尺的同时极大降低了耗材费用,提高了隧道光面爆破效果。

深化职业教育产教融合的关键是实现跨界组织实体化运作

深化产教融合是职业教育实现高质量发展的核心举措。改革开放以来,我国职业教育产教融合在政策牵引和实践演绎的相互作用下,展现了由松散到紧密、由浅层次到深层次的演变历程。但长期以来,产教“融而不合”、校企“跨而不实”的现实困境始终难以破题。伴随市域产教联合体、行业产教融合共同体等新型产教跨界组织的产生与发展,以制度突破为基本前提,推进跨界组织的实体化运作成为深化职业教育产教融合的关键。而实现这一点,需要跨界组织具有符合实际的组织结构、发挥实效的主导权力、约束有力的职责分工、稳定的利益共享机制、有效的激励保障政策,也需要多方主体协同有效的共建共治。

型钢-UHPC轻型组合桥面板及其抗弯性能研究

正交异性钢桥面是目前800m以上国内外特大跨径钢桥的唯一选择,主因是自重轻、强度高、架设方便。但其存在疲劳开裂风险大、运维成本高的缺点。随着高性能材料UHPC的研发和应用,为构建自重轻、病害少、经济性好的桥面新结构提供了可能性。经过多年研究,作者提出一种新型桥面板结构——型钢-UHPC轻型组合桥面结构,将型钢、钢板条与UHPC组合,桥面板的形成无任何板件焊接,因而具有高抗疲劳性,且与传统钢桥面相比,自重持平、造价减半,可作为除“正交异性钢桥面”外的“第二种”大跨径钢桥的桥面结构方案。该文研究这种轻型组合桥面板预制板及横向接缝的抗弯性能,制作4个条带模型(包括2个预制板试件和2个接缝试件),开展三点弯曲的横向接缝负弯矩试验和预制板正弯矩试验,并对试验结果进行分析;基于“条带法”建立预制板试件极限承载力计算模型,提出接缝试件的UHPC开裂名义拉应力计算方法;基于某斜拉桥应用实例,进行整体计算和局部计算,验证新型组合桥面结构在实桥上应用的可行性。研究结果表明:(1)型钢与UHPC间在极限状态前相对滑移非常小,具有良好的协同受力性能;(2)预制板试件的正弯矩极限承载力以型钢屈服控制,而接缝试件负弯矩极限承载力以UHPC开裂和加密钢筋断裂控制;(3)接缝试件的“T形”接缝、加密钢筋、燕尾形的企口、交错式切割型钢钢条等构造设计对接缝整体抗弯拉性能有很好的提高效果;(4)预制板试件极限承载力计算模型所得计算值与试验值吻合良好,该模型搭配名义拉应力计算方法,可帮助工程实际问题的设计与应用;(5)试验结果与实桥的有限元计算值相比,新型桥面结构均有1.3倍以上的安全系数,新型组合桥面应用于实桥具有可行性。

焊接残余应力对钢桥面疲劳性能的影响与处理措施

为改善正交异性钢桥面的抗疲劳性能,对钢桥面进行退火处理以降低关键焊缝的焊接残余应力。首先系统性地回顾和探讨钢桥面焊接残余应力分布模式,同时就残余应力对疲劳裂纹发展的影响进行了文献分析。随后,归纳和总结了国内外主流焊接残余应力消除方法,并开展对比分析。借鉴压力容器制造方法,建议在正交异性钢桥面制造中引入退火处理工艺以降低焊接残余应力。研究聚焦钢桥面中疲劳问题较突出的顶板与U肋连接焊缝,设计了16个(其中9个退火处理,7未作处理)局部足尺单U肋试件进行残余应力测试与疲劳试验。试验结果表明,退火处理后焊缝残余应力实测值降低约80%,疲劳强度提高约23%。可以看出,退火处理可以大幅降低焊接残余应力,从而有效提升钢桥面抗疲劳性能。

中国石化油藏地球物理二十年发展与思考

油藏地球物理技术是综合应用多种地球物理资料与油藏动静态信息进行复杂油藏精细表征和动态监测的跨学科技术,对于提高油藏的储量动用程度和提高采收率具有重要的意义,是当前地球物理技术的重要发展方向。系统回顾了中国石化油藏地球物理提出的背景和过去二十年的发展历程,梳理了油藏地球物理技术系列,总结了在油藏地球物理基础研究、井中地球物理技术、多尺度资料联合反演、地球物理约束确定性建模、时移地震剩余油气预测、地震地质工程一体化、微地震油藏监测等方面的技术创新和应用效果。面对中国油气田勘探开发的深层、深水、非常规及老油田(“两深一非一老”)形势和一体化、智能化、绿色化挑战,油藏地球物理在油气产业技术致胜阶段仍然大有可为,要持续创新油藏地球物理技术,井、震、动、模一体化联合和人工智能应用,构建高水平的油藏地球物理勘探开发一体化、地质工程一体化解决方案,支撑油藏全生命周期建设。

能源动力类别研究生产教融合联合培养基地建设模式与实践

培养出满足新时代要求的具有创新精神和实践能力的高水平能源动力类别研究生是我国早日实现“双碳”目标的迫切需求。构建产教融合联合培养基地,是深化产教融合、实现能源动力类别研究生教育高质量发展的关键环节。该文总结长安大学在能源动力类别(动力工程及电气工程)研究生培养中基于产教融合建设联合培养基地的模式及实践工作,提出软-硬件协同构建产教融合联合培养实践基地的理念,具体阐述该理念在动力工程及电气工程等能源动力类别研究生培养中的具体实践与应用,以期为能源动力类别研究生实践创新能力的培养提供参考。

一种新型结构与保温一体化复合墙板节点试验

为解决复合墙板节点常见的保温板易燃、易脱落等棘手问题,并使其抗震性能良好。给出了一种新型的结构与保温一体化陶粒混凝土T型复合墙板节点。该复合墙板节点具有夹芯独特构造优势,主要表现在绿色节能,轻质高强,力学性能好,保温系统连接可靠,还能杜绝火灾的发生。通过对T型复合墙板节点进行抗震试验,分别研究了其滞回性能、破坏机理、承载及变形能力、延性、耗能、损伤等。结果表明:一体化复合墙板节点的破坏顺序为腹板-翼缘-节点核心区;薄弱位置主要发生在腹板脚部,混凝土被拉裂或压碎,钢筋被拉长或压弯等;节点核心区受力相对良好,安全储备充足;符合“强节点,弱构件”设计要求和墙板革新发展政策。延性系数大于3,墙板节点安全性能良好。通过损伤指标评估分析,了解了试件各阶段工作状态。

新型基础测绘虚实一体化教学改革研究

随着教学模式的不断更新、教学手段的不断提升,多种教学方法和手段不断融合,线上、线下、虚拟仿真教学与实操项目实践等多种途径相结合进行联合教学。基于该背景,通过初步探讨新型基础测绘实验教学,总结了一套适合当前的教学模式,面对突发或不可抗情况具有实际使用价值,且针对教学仪器设备不易大众化(如倾斜摄影测量)也具有很好的操作价值,可为后续理论教学提供有益借鉴。

横向贯通式中低速磁浮一体轨道梁钢-混结合部试验研究

为解决中低速磁浮分离式轨道梁存在的养护难、构件多,以及无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出一种横向贯通式梁轨一体轨道梁结构,针对其钢-混结合部的静力性能开展有限元分析和足尺模型试验研究,并对关键设计参数进行参数分析。结果表明,在5倍设计荷载内,钢-混结合部基本处于弹性状态,承载力满足设计要求,且具备较高富裕量;竖向荷载主要通过钢板承压作用传递至混凝土梁体,焊钉对竖向荷载的传递作用较小;设计参数分析表明,适量提高钢连接件钢板厚度有利于竖向荷载的平顺传递。研究结果可以为梁轨一体轨道梁设计提供参考。

50000 kN液压支架试验台垂直加载液压缸同步控制

针对超大采高液压支架试验台垂直加载液压缸同步控制问题,提出一种基于模糊进程标识符(PID)相邻交叉耦合同步控制策略,利用Creo-Adams及ANSYS建立液压支架试验台刚柔耦合动力学仿真模型,根据垂直加载实际工况添加约束条件。利用AMEsim及Matlab/Simulink建立垂直加载液压系统控制模型,基于各软件之间的接口技术构建Adams-AMEsim-Simulink机液控一体化的试验台多领域协同仿真模型。仿真得到模糊PID和常规PID下相邻交叉耦合同步控制策略的加载液压缸位移跟踪曲线、负载变化曲线、信号控制曲线、同步误差曲线。研究结果表明,相比于常规PID算法,模糊PID算法下的系统具有响应速度更快、控制精度更高等特点,使液压支架垂直加载四缸同步精度误差小于0.1 mm,满足使用要求。研究结论为液压支架试验台垂直外加载系统设计提供参考。

区域职业教育与科创产业联动发展的内在逻辑、现实困境及应对策略

科创产业的跨界进阶,使智能机器成为有“智慧”的“能工巧匠”,替代人类劳动的形式日趋多样、边界日趋宽广,为强化人在技术逻辑层面的主体地位,预防大规模“技术性失业”,加快职业教育与科创产业的联动发展成为值得探讨的新路径。职业教育与科创产业联动发展主要表现为科技创新的技能化和技能升级的科技化,推动二者的联动发展,需要运用结构联动—功能联动—价值联动的系统思维,实施科技创新与技能升级双轮驱动,着力解决职业教育与科创产业目标错位、机制失衡、价值偏离的困境,全面促进区域职业教育整体布局与经济社会的和谐发展,这既是教育资源配置的理论问题,也是教育服务民生的实践问题。

美军联合全域指挥与控制的投资

阐述美军联合全域指挥与控制(JADC2)的概念内涵、当前工作内容以及未来发展方向。结合美国国防部2024财年预算请求及Govini公司研究报告,进一步介绍JADC2支出的核算方法,并系统解析美国在JADC2上的资金投入和市场情况、美军联合全域指挥与控制当前面临的挑战。当前,全球安全环境正在发生飞速变化,局部冲突时有发生,搜集、解析和传递信息以保持决策优势的能力将是主导战争胜负的关键。美国国防部提出JADC2战略,旨在构建一个在战场上可以将各部门互联互通的安全网络,以期实现所有战域之间的充分、实时的信息交换。目前美国通过技术研发、合作演习等方式在各个层面积极推动JADC2的建设,并已取得一定阶段性成果。

复杂断块油藏井震联合建模数模一体化技术研究

【目的】为解决复杂断块油藏面临的油藏构造碎小、低序级断层数量多、准确识别难度大和油藏描述效率低等问题。【方法】充分应用地震资料、测井数据等储层信息,开展井震联合建模数模一体化技术研究,利用三维地震资料,结合现场生产动态响应情况开展断层精细解释、断裂系统精细刻画,准确落实低序级断层发育及组合方式,在精细地层对比研究的基础上,建立三维地质模型,利用数值模拟与模型互检,迭代修正更新模型,尽可能保证模型精准,以便厘清剩余油分布规律,指导后期开发。【结果】该技术在胜利油田复杂断块区D块、L块等多个区块先后进行了应用,结果显示,断点吻合率均达到100%,数模含水拟合率达到90%以上。【结论】该技术能够实现复杂断块构造的精细描述,对特高含水期自然断块剩余油潜力认识、提高老区采收率具有重要意义,对其他同类型油藏的剩余油挖潜具有指导意义和良好的推广价值。

多场耦合下RF组件的焊点信号完整性

随着集成电路和5G技术的迅猛发展,射频(RF)组件作为关键设备被广泛使用。RF组件需要在复杂多变的工作环境下服役,而焊点作为RF组件封装中相对脆弱的部分,其稳定性和可靠性尤为重要。介绍了焊点在多场耦合下的性能表现。RF组件焊点需要有效传输高频信号,从电气性能和信号完整性两方面对其进行概述,对多场耦合下的焊点信号完整性进行了总结,探讨了在高频条件下对焊点的机械性能和信号完整性进行综合研究和优化的必要性。

考虑氢能利用与碳捕集联合灵活运行的综合能源系统源荷低碳优化

为提高综合能源系统的低碳特性和新能源消纳能力,提出一种考虑氢能利用与碳捕集电厂联合灵活运行的综合能源系统源荷低碳优化调度策略。首先,引入溶液存储器和烟气旁路系统,建立碳捕集电厂综合灵活运行模型,针对氢能转换特性建立氢能利用模型,并提出碳捕集电厂-氢能利用的联合灵活运行模型;其次,构建计及价格型、激励型的综合需求响应模型;最后,以最优经济和低碳为目标,构建了综合能源系统低碳经济调度模型。仿真结果表明,考虑碳捕集电厂-氢能利用联合运行模型能有效降低系统碳排放量,实现综合能源系统经济、环保运行。

带波形钢板的UHPC免模板湿接缝抗弯模型试验研究

针对预制装配式桥梁中桥面板湿接缝处的受力特点和现有接缝构造形式,提出一种以预埋波形钢板为底模的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)免模板湿接缝构造形式,解决接缝现场支模问题。为研究新型接缝的力学性能,设计了5片试验梁,以钢纤维含量为试验参数,开展四点弯曲全过程抗弯性能试验。结果表明:各试验梁主裂缝均位于预制段,发生弯曲破坏,接缝段未产生较大破坏;提高钢纤维含量可以增强UHPC-NC(Normal Concrete)界面黏结,提升接缝的抗裂性能,但对结构的抗弯承载力影响较小;钢纤维含量为1.0%的免模板接缝梁抗裂性能仅次于UHPC整体梁,同时具有结构简单、施工简化、造价经济等优点,说明该接缝构造形式运用于实际工程中是可行和可靠的;UHPC钢纤维含量建议取1.0%。