基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。

球压痕法获取不同变形率下316L不锈钢的力学性能

核电焊接结构由于在加工过程中受到冷作硬化导致局部区域力学性能发生改变且难以准确获取,利用ABAQUS有限元分析软件建立了弹塑性材料下的压痕实验三维模型进行数值模拟,通过识别载荷-深度曲线中的相关参数,结合量纲分析法理论计算316L奥氏体不锈钢材料在不同变形率下的力学性能参量。结果表明,随着变形率的不断增大,材料的塑性降低,硬度增大,且力学性能参数如屈服强度、抗拉强度及硬化指数均相应增大。

两种TECNIS多焦点人工晶状体不同组合方式植入术后视力对比

目的:对比双眼均植入Tecnis Symfony ZXR00(ZXR00)、双眼分别植入ZXR00和Tecnis ZMB00(ZMB00)以及双眼均植入ZMB00患者术后视力、视觉质量及患者满意度。方法:回顾性病例对照研究。收集2020-08/2021-12行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体(IOL)植入的白内障患者117例(234眼),根据IOL不同分为三组:37例(74眼)双眼植入ZMB00为MM组;44例(88眼)双眼分别植入ZXR00和ZMB00为MR组;36例(72眼)双眼均植入ZXR00为RR组。观察三组患者术后3 mo裸眼远视力(UDVA,5 m)、裸眼中视力(UIVA,80 cm)、裸眼近视力(UNVA,40 cm)、矫正远视力(CDVA)、离焦曲线、立体视及VF-14、QoV视觉质量评分表问卷调查。结果:MM和MR组UNVA优于RR组(P<0.05);而MM组与MR组不具有统计学差异。RR组UIVA最优。三组的UDVA、CDVA和立体视均不具有统计学意义(P>0.05)。术后3 mo时MR、MM、RR组40 cm近立体视锐度分别为107.27±80.53、105.67±83.79、108.69±97.66 (20-400)弧秒(P> 0.05)。MR、MM、RR组的满意度均达到90%以上。结论:三组术后均具有良好的远、中、近视力和双眼近立体视。其中,MR组具有更优异的全程视力。三组患者术后满意度均较高,可以根据患者的不同需求选择合适的多焦点人工晶状体。

面向大跨度场景的全景深快速聚焦成像法

非结构化场景在特种行业中作用十分关键,保证其内表面健康检测对装置的安全运行至关重要。但其内表面景深跨度大,极易引起常规相机成像时的景深不足或景深误匹配,致使聚焦模糊,影响表面缺陷检测效果。因此,本文提出了基于极值搜索算法的聚焦跟踪曲线快速构造法,并实现了相机的快速高清成像。首先,建立了聚焦跟踪曲线的基本构造方法;其次,提出了极值搜索算法,简化曲线构造过程;最后,设计基于A/B标定板的单/多聚焦跟踪曲线构造方式,并分析其对成像清晰度的影响。结果表明,本算法在准确聚焦的同时,有效减少了图像采集次数且将聚焦速度提高了34.8%。基于多聚焦跟踪曲线的全景深成像,其图像客观评价指标均值提高了10.35%。可实现100~1 000 mm景深跨度下0.5 mm裂纹的清晰分辨。因此,该方法能为常规相机的非结构化场景中高清全景深成像提供解决方案。

承压含水层深基坑降水引起地表沉降试验研究

由于受到经济或技术因素影响,当基坑所在承压水层埋深范围较大时,承压水层未被地连墙完全隔离,基坑内外水流在地连墙底部流动。为研究在基坑内外承压水层未完全隔离条件下基坑内不完整井降水引起坑外地表沉降变化,以深圳某地铁车站基坑工程为例,采用模型试验及理论分析研究手段,揭示了典型承压水层绕渗引起水位变化规律,提出了承压水层不完整井降水有效影响深度确定方法、坑外水位变化曲线公式及绕渗区范围确定方法。基于上述理论研究,提出考虑绕渗影响坑外地表沉降计算方法,通过与试验对比,可较准确反映绕渗作用下坑外地表沉降变化。上述成果为类似区域基坑降水引起坑外地表沉降的研究提供了理论基础。

干湿循环机制下类岩-HDSC组合体的氯盐单向侵蚀试验及机理研究

高延性喷射型混凝土(HDSC)是一种新型的工程凝胶复合材料,用于隧道、矿井等的修复工作。以10%质量分数的氯盐溶液为侵蚀介质,对类岩-HDSC组合体进行为期200 d干湿循环试验,探究了干湿循环条件下氯离子对类岩-HDSC组合体的单向侵蚀机理。试验结果表明:由于氯离子的结合作用,并且Friedel盐和氯盐晶体对组合体内部孔隙的填充效应,导致组合体破坏程度随循环次数的增加而增大,且内部损伤出现的时间会随着循环次数的增加而前移;单轴压缩下组合体的弹性能与耗散能比例总体呈负相关;氯盐侵蚀深度增长速率后期受纤维影响较大,纤维具有一定的抗氯离子侵蚀能力。

基于深度相机的大尺寸船体曲板测量技术研究

文中设计了一种基于深度相机的船体曲板测量系统.该系统将深度相机与伺服驱动结合,使用计算机控制采集过程,获取指定位置的多组小范围点云.采用一种超体素聚类改进的区域生长分割方法从原始点云数据中提取曲板表面点云,通过相机安装的相对位置和伺服系统的返回参数值拼接完整的船体曲板三维点云.使用该系统在3 000 mm×3 000 mm范围测量船体曲板,所得非边缘点云平均误差为0.61 mm,符合预期精度要求.

随钻伽马校深技术在渤海完井射孔作业中的应用

在射孔完井作业中,射孔枪的深度通常由电缆测井的伽马曲线对比实钻的伽马曲线来确定的。然而,随着近年来钻井开发难度的增加,大斜度和大位移井型的普及,导致电缆测井无法或者难以准确下放至目的层完成射孔作业。随钻伽马校深技术就可以解决此项难题,文章主要讨论了随钻伽马校深的技术流程、优缺点及未来发展展望。

超声波透射法桩基检测技术在建筑工程领域的应用分析

文中以某新建住宅小区的128^(#)灌注桩为研究对象,采用超声波透射法对桩身完整性进行检测,利用声速法和波幅法对测试数据进行分析,综合判定桩身完整性。分析结果显示,128^(#)灌注桩在距桩底6.0、6.25 m处发生轻微离析,判定其为Ⅱ类桩。研究显示,利用超声波透射法对桩身完整性进行检测具有无损、高效、精确等优点。

分段推定混凝土抗压强度方法探讨

为拓展JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》和JGJ/T 294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》的检测范围,使其具有更好的适用性,对回弹值与抗压强度关系散点呈分区段变化的特点进行了深入研究,采用分段测强曲线推定混凝土抗压强度的方法,制作了不同强度等级的足尺模型。在足尺模型中,试验制作了不同类型的结构构件,通过得到回弹值与抗压强度之间关系的散点图,对散点分布进行分析,发现散点分区段呈现不同的变化规律,之后将不同区段的散点分别进行回归拟合,得到一条连续的回归测强曲线,实现分区段推定混凝土抗压强度。结果表明:分段测强曲线推定混凝土强度拓展了测强曲线的适用范围,同时提高了测强曲线的精度,使JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》和JGJ/T 294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》具有更强的适用性,为日后混凝土抗压强度的检测提供更好的指导。

基于汉堡车辙试验的沥青混合料性能诊断性分析与评价

为科学评价沥青混合料的高温抗车辙性能和水稳定性,进行汉堡车辙(Hamburg wheel tracking device,HWTD)试验,采用外观评价法、轮迹曲线评价法和变形曲线评价法3种诊断评价法,评价和统计分析多种沥青玛蹄脂碎石混合料(stone matrix asphalt,SMA)和密级配热拌沥青混合料(asphalt concrete,AC)进行HWTD试验后的芯样状态和结果。结果表明:采用外观评价法可客观反映芯样受轮碾破坏形态,对芯样损坏原因进行定性分析,宏观判断沥青混合料性能;采用轮迹曲线评价法可根据试件受压面的离散状态准确选取有效变形点位,进行变形曲线分析;采用变形曲线评价法可计算沥青混合料的最大车辙深度和剥落拐点,定量评价沥青混合料高温抗车辙性能和抗水损害性能;以蠕变阶段和剥落阶段的变形评价沥青混合料高温抗车辙性能更具可信度和准确性,可将其作为主要评价指标定量评价沥青混合料性能;计算剥落拐点受人为因素干扰极大,可将其作为辅助指标评价沥青混合料的抗水损害性能。

堆积深度和干密度对非饱和尾矿砂水土特征的影响研究

金属和非金属矿山尾矿库中堆存的尾矿砂,在经过自由沉降后,大多处于非饱和状态。因此,为了研究非饱和的尾矿砂在不同堆积深度和干密度影响条件下水土特征的变化规律,采用压力板仪对黑龙江省某钼矿尾矿砂试样开展非饱和土渗透试验。研究表明:随着堆积深度的增加,尾矿砂含水率和渗透系数增大;当基质吸力为80 kPa是浅层、中层尾矿砂水土特征曲线变化特征点,而深部尾矿砂无明显特征点。干密度较大的试样,水土特征曲线较为平缓、斜率较小,当基质吸力>350 kPa时,含水率趋于稳定。堆积深度浅、干密度小的尾矿砂含水率的上升导致基质吸力的骤降,容易引发尾矿库安全问题。研究结论对改善尾矿库放矿筑坝工艺、提升稳定系数有重要参考意义。

基于深度学习的运煤图像处理应用研究

人工智能技术正在高速发展,在各个领域的实际应用也变得越来越普遍。为保障发电厂运行设备的安全性,提出了基于深度学习的煤炭运煤图像检测算法,改进了基于Retinex的目标检测方法。针对图像光照不均的特点,将获取的低光图像作为网络的训练数据,采用深度曲线估计此参数矩阵,该矩阵与原始图像相乘,经过多次迭代后得到增强的图像。最后应用于公司燃运系统,检测未佩戴安全帽、未穿长裤和煤仓堵煤溢煤现象,验证了所提改进算法的正确性和实用性。

TOF相机实时高精度深度误差补偿方法

TOF(Time-Of-Flight)相机获取的深度值存在着边角畸变和精度偏移,目前主要是通过误差查找表或曲线拟合等技术进行误差补偿,计算量大且补偿速度慢。通过对TOF相机在不同距离的深度误差分布规律的分析,提出了一种实时、高精度的误差补偿方法。该方法利用TOF深度图像的旋转对称性以及误差分布的特性,简化了误差补偿模型、降低参数数量级,有效提升了补偿的精度和速度。将算法应用于基于TOF原理的Kinect v2深度传感器进行深度补偿,使得有效距离内平面度误差下降到0.63 mm内,平均误差下降到0.7040 mm内,单帧数据补偿时间在90 ms内。由于该算法仅基于光径差进行补偿,因此适用于所有TOF原理的相机。实验结果表明,该算法能够快速有效减少TOF相机的深度误差,适用于实时、高精度的大视场三维重建。

立铣切削力分类研究及精确铣削力模型的建立

提出了一种根据切削力变化曲线的形状特征精确建立铣削力预测模型的方法。以立铣加工过程为研究对象,基于静力模型,研究铣削力的变化规律和切削用量的关系,总结了6种不同切深组合下的铣削力类型并分别给出理论的切削力随刀具旋转的变化曲线图,基于切削力交叠程度又将切削力细分为10类。在此基础上通过定义切削力分析指标,得到了基于切削力曲线形状特征的实际切深的计算方法。根据理论分析结果,提出在不同切深组合下分别建立铣削力模型的观点,实际切深的应用使得模型更加精确,更重要的是根据该切削力分类来组织试验,针对性加强,试验数据更可信。通过合理安排试验,验证了该理论的正确性。

身高和体质量对眼球屈光状态及生物学参数的影响

目的:通过横断面数据分析,了解儿童身高、体质量与眼部生物学参数的关系。方法:选择广州双生子眼病研究(Guangzhou Twin EyeStudy)项目7～15岁双生子队列人群。所有参加检查的双生子都进行眼科检查,包括裸眼视力、散瞳验光、双眼视功能、屈光间质、眼底以及眼球生物学参数眼轴长度、前房深度、角膜曲率半径。所有双生子都记录身高和体质量。通过多元线性回归模型进行分析。结果:7～15岁双生子儿童的眼部生物学参数眼轴、前房深度都随身高、体质量的增长而增长,而角膜曲率半径与身高、体质量的变化没有关系。在校正年龄和性别后,身高每增加1cm,等效球镜降低0.03D,眼轴增长0.03mm,前房加深0.002mm。在校正年龄和性别后,体质量的变化与眼部生物学参数无关。结论:7～15岁双生子儿童的身高与等效球镜、眼轴长度、前房深度的变化有关,体质量与等效球镜、眼轴长度、前房深度的变化无关。

曲线隧道盾构引起地表沉降分析

以某市地铁工程双曲线隧道区间为研究背景,建立了三维有限差分数值模型。通过数值分析得出盾构引起地表沉降的范围、地层水平移动规律以及双线隧道之间的相互影响。曲线隧道施工不仅在地表内侧引起的沉降范围较大,还影响了隧道周围土体的水平移动趋势。随着曲线半径的减小,隧道两侧沉降范围的差别逐渐增大,外侧土体的水平移动趋势向内侧扩展;随着隧道埋深的增加,沉降范围也逐渐增大,沉降值却不断减小。

5°～25°坡耕地径流小区产流产沙规律

基于四川省遂宁水土保持试验站坡耕地水土流失的观测数据统计,通过探讨降雨产生的地表径流深及冲刷量随坡度的变化,以及耕作措施和植被对坡面侵蚀的影响,提出坡耕地在降雨时的产流产沙规律:相同前提下,产流产沙量随坡度增加而增加;横坡耕作时,产流产沙量剧减,而顺坡耕作时产流产沙增加;种植农作物时,较之坡面植草,产流量减少,但产沙量增加。同时用灰色关联系数法确定各因子对坡耕地水土流失的影响序列为:产流时,坡度>耕作措施>植被;产沙时,耕作措施>坡度>植被。

利用测井资料研究层序的方法述评

层序地层分析在地层学理论研究和石油勘探开发中有着重要的地位。不同级次层序界面的划分及其内部的旋回结构剖析是层序地层分析的关键。测井资料作为地层岩性、物性的反映,其中必然蕴含了大量与沉积地层旋回变化有关的信息。通过不同方法科学的分析提取这些信息,会大大提高层序地层研究的定量化水平。测井曲线活度、深-频分析、小波分析及分形分析等方法的研究实践证明,利用测井资料研究层序地层是行之有效的。介绍了这些方面的基本情况。

孔-深关系曲线方程研究

通过对孔－深关系曲线的特征和数学表达式进行研究，发现孔－深关系曲线可以分成指数递减阶段和常数孔隙度阶段。传统的孔－深关系方程只能描述指数递减阶段的孔隙度变化。现给出了一个新的统一的孔－深关系方程，它能同时描述指数递减阶段和常数阶段的孔隙度变化，因而，也能更好地服务于盆地模拟和石油地质研究工作。