不开孔式与迎浪侧半开孔式水平板防波堤消浪性能比较研究

为了提升水平板防波堤的消浪性能与透水性能,设计一种迎浪侧半开孔式水平板防波堤。在不同相对板宽、潜深及波高条件下,通过物理模型试验研究不开孔式与迎浪侧半开孔式两种水平板防波堤的透射系数Kt、反射系数Kr及耗能系数Kh,系统对比两种水平板防波堤的消浪性能。结果表明,在试验参数条件下,迎浪侧半开孔式水平板防波堤的透射系数整体上小于不开孔式水平板防波堤,且两种水平板防波堤的透射系数均在相对板宽为0.166或0.212时达到最小值;两种水平板防波堤反射系数的变化趋势相近,迎浪侧半开孔式水平板防波堤的反射系数整体偏小;迎浪侧半开孔式水平板防波堤的耗散系数整体大于不开孔式水平板防波堤,在相对板宽为0.166或0.212时达到最大值。迎浪侧半开孔式水平板防波堤的消浪性能优于不开孔式水平板防波堤。

中深层煤炭地下气化的气化腔安全宽度计算方法

煤炭地下气化是目前温度最高(超过1200℃)的化石能源非常规开发方式,中深层(本文指埋深800~1500 m)煤炭地下气化在提高气化压力、降低地质安全风险方面优势明显,科学预测气化腔安全宽度对保障气化稳定运行十分重要,由于目前基于可控注入点后退(CRIP)工艺的气化腔安全宽度计算方法尚未建立,为保证现场试验顺利实施,需要开展针对性研究。气化腔顶板“裸露”在气化腔后会受到高温影响,通过数值模拟方法研究了压应力约束条件下岩石内部热应力产生位置以及颗粒、基质热膨胀系数差异对热应力大小的影响规律,结合高温处理后的岩石电镜扫描结果,查明了高温下岩石热损伤机理。根据CRIP气化工艺造腔特点,建立了考虑高温影响的气化腔顶板薄板模型,结合“关键层”理论提出了气化腔安全宽度计算方法。研究表明:岩石热损伤是岩石物理化学反应与热应力互相促进、共同作用的结果,高温下岩石发生不规则变形,岩石热损伤引起的微观结构变化是导致岩石力学性质、物理性质变化的根本原因。岩石的最大拉张热应力出现在颗粒界面或热膨胀系数较小的颗粒中,颗粒与基质热膨胀系数比值在[0.01~1)时,最大拉张热应力随颗粒热膨胀系数减小而快速增加。泥岩加热到200℃时开始出现微裂隙;加热到400℃时裂隙发育更加明显,主要是沿颗粒边缘破裂;加热到600~800℃时,裂隙数量增多、尺寸变大;加热到1000℃时,除出现较大裂隙外,还产生了大量孔隙;1200℃时裂隙连通性明显增加,气孔发育较大。由于高温的影响,薄板模型的步距准数不再是定值,需要根据气化腔顶板热破坏范围与顶板硬岩层的空间位置关系确定具体数值。气化腔安全宽度受温度影响,在研究算例中,砂岩顶板在35、1000℃时安全宽度计算结果分别为34.3 m和14.1 m,相差达58.9%,泥岩顶板在35、1000℃时安全宽度计算结果分别为16.7 m和15.9 m,相差4.8%。最后从降低顶板垮落风险、有利于气化控制角度,提出了煤层纵向靶区位置的确定方法,当煤层厚度超过气化腔安全宽度一半时,建议将水平井纵向靶区设计在距离煤顶不超过气化腔安全宽度一半的位置。

GH3128薄板搭接环芯组合光纤激光焊接焊缝形貌调控

航空发动机因内流道结构的入口端和出口端不同,其焊接问题是一大难题,如何在实际焊接中做到焊缝熔宽连续可控已成为研究热点。针对GH3128高温合金开展环芯组合光纤进行激光搭接焊研究,通过纯中心激光焊接得到了焊缝深度为1.5 mm的工艺参数,在此基础上通过环芯组合焊接得到了实际熔深为1.51~1.81 mm、熔宽为0.25~0.75 mm的焊缝,对环芯组合光纤激光器的中心光束和环形光束传播规律及焊缝形貌调控原因进行分析。分析发现,环形光束的加入有利于降低激光束照射到材料表面的温度梯度,从而影响焊缝成形,通过环芯组合的激光焊接可得熔深合理、熔宽连续调控的GH3128薄板搭接焊缝。

钢桥规范受压板件局部稳定计算问题探讨

受压板件局部稳定计算方法是《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的核心计算方法之一。通过实际设计工程中的应用,并结合一定的理论分析,发现该规范局部稳定计算方法存在以下问题:(1)板元局部稳定折减系数计算公式与宽厚比限制值不协调,宽厚比取上限时折减系数显著小于1;(2)横肋刚柔性判别公式精度不够高,导致在横肋刚柔分界线处加劲板局部稳定折减系数不连续,突变幅度可能较大,且横肋由柔性加强为刚性时折减系数可能反而减小。

脉冲电镀复合波形对孔铜和拐角铜深镀能力的影响

本文介绍脉冲电镀复合波形参数对通孔板孔中铜厚和拐角铜厚深镀能力的影响,通过对单一波形和复合波形进行对比研究发现复合波形取得的深镀能力比单一波形更好。同时对复合波形中的反向电流和正反向脉冲宽度(时间)对通孔的镀通率做了详细探究,调整复合波形控制脉冲电镀过程中反向电流的大小和正反脉冲宽度(时间),能够调节高厚径比通孔的孔中铜厚和拐角铜厚的深镀能力,其中随着反向电流的增大,孔中铜厚深镀能力逐渐提高,但拐角铜厚深镀能力会有所降低;而随着正反脉冲宽度增加,拐角铜厚深镀能力逐渐降低,但孔中铜厚深镀能力会呈现先增加再降低的抛物线趋势。

板肋被加劲板受压局部稳定性能与计算方法

针对板肋加劲板局部失稳破坏模式的不同,建立不同宽厚比的板肋加劲板有限元模型进行局部稳定分析,研究不同失稳模式下板肋加劲板的受力机理与影响因素,同时采用三次多项式对四边简支板、构件中被加劲板的局部稳定折减系数进行非线性曲线拟合,并与各国规范曲线进行对比。研究发现:被加劲板局部失稳模型表现为被加劲板与板肋的面外多波失稳变形;残余压应力分布对两类失稳构件极限承载力的影响不大;局部缺陷对板肋失稳构件的影响较小,而对被加劲板失稳的影响较大。构件中被加劲板的拟合曲线更早出现折减,不同钢材强度的拟合曲线趋势基本一致,钢材强度越高,曲线越晚发生折减。对于不同强度的四边简支板公式曲线,当相对宽厚比超过0.79与0.80时,曲线高于我国与日本规范曲线;对于构件中被加劲板公式曲线,当相对宽厚比超过1.31与1.36时,曲线高于各国公式曲线。推荐采用四边简支板拟合的公式进行计算。

基于结构应力法的对接焊缝应力集中效应研究

为探明对接焊缝应力集中的几何影响因素,基于结构应力法建立有限元模型分析过渡半径、焊缝余高、焊缝宽度、板厚等参数变化对焊趾截面应力集中的影响,并在此基础上对不同结构形式的对接焊缝不等厚(宽)板的影响因素进行分析.结果表明:增大圆弧过渡半径,可以减小焊趾处的应力集中系数,过渡半径从0 mm变化到6 mm,应力集中系数降幅可达15.8%;随着余高的增加应力集中系数增大,在不设圆弧过渡,焊缝余高从0 mm变化到6 mm时结构应力集中系数增长28.6%,并且余高的存在扩大了板厚对应力集中的影响;焊缝宽度对对接焊缝应力集中的影响较小,随着焊缝宽度的增加,应力集中系数波动幅度在2.3%内;不等厚板对接时,坡度1∶4与等厚板的应力集中系数相差最大为90.5%;不等宽板对接时,坡度1∶4与等宽板的应力集中系数相差最大为5%.

尿道板宽度对尿道下裂行尿道板纵切卷管成形术疗效的影响

目的探讨尿道板宽度对尿道下裂行尿道板纵切卷管成形术(tubularized incised plate,TIP)术后并发症、外观、排尿功能等的影响。方法回顾性分析2018年4月至2019年6月山东省立医院收治的行TIP尿道成形术的89例尿道下裂患儿的临床资料。根据尿道板宽度分为A组(尿道板平均宽度≥6 mm)52例和B组(尿道板平均宽度<6 mm)37例,通过随访并发症的发生率、阴茎外观及排尿情况,观察对比两组患儿的术后疗效。结果A组患儿尿道板平均宽度6.15(6.00~7.45)mm,B组平均宽度5.00(3.50~5.30)mm。两组患儿手术年龄(P=0.28)、尿道下裂类型(P=0.10)、阴茎头直径(P=0.11)、是否行背侧白膜紧缩(P=0.05)及留置尿管型号(P=0.30)等差异均无统计学意义。A组术后并发症10例(19.23%),包括尿道瘘7例,阴茎头裂开2例和尿道外口狭窄1例;B组术后并发症7例(18.92%),包括尿道瘘5例,尿道外口狭窄2例;两组术后总并发症发生率(P=0.97)和尿道瘘的发生率(P=0.99)均无明显统计学差异。两组无并发症患儿手术1年后进行尿道下裂客观阴茎评分(Hypospadias Objective Penile Evaluation,HOPE)分别为(50.79±4.96)和(49.67±4.96)分,平均尿流率分别为(8.54±3.79)和(7.78±3.17)ml/s,差异均无统计学意义(P=0.46;P=0.49)。结论尿道板宽度对尿道下裂TIP术后并发症、外观及术后尿流率无明显影响。

射流脉冲喷头驱动板结构优化对喷头性能的影响研究

目前缺乏对射流脉冲喷头流道结构的整体优化和基于喷洒特点的驱动结构设计与研究。为解决这一问题,推动该型国产喷头产业化进程与后续系列喷头开发,对射流脉冲喷头进行了整体结构优化设计,并针对影响射流脉冲喷头转动和水量分布较大的驱动板结构进行了首创设计与试验研究,解决了驱动机构复杂,弹簧易腐蚀老化的缺陷。同时驱动板结构是影响射流脉冲喷头水力性能的关键因素之一,而当前缺少基于喷洒特点的驱动结构设计与研究,因此,采用四因素三水平水力性能试验与验证相结合的方法,提出“爪形”驱动板结构。正交试验结果表明:“爪形”驱动板各结构因素对射流脉冲喷头喷灌均匀度影响主次顺序为三角形挡板底宽、驱动板长度、驱动板倾角、驱动板宽度;最优结构为三角形挡板底宽7 mm、驱动板长度18 mm、驱动板倾角14°、驱动板宽度11 mm。

不同内固定方式对跟骨骨折患者骨折复位指标的影响及安全性分析

目的:探讨跗窦切口海马型钢板内固定方式对跟骨骨折患者骨折复位指标的影响及安全性。方法:选取2021年1月-2022年1月东莞市石碣医院收治的跟骨骨折患者85例,按随机数字表法分为观察组(43例)和对照组(42例)。对照组给予传统外侧L切口钢板内固定,观察组给予跗窦切口海马型钢板内固定。两组术后均观察6个月。比较两组手术指标,术前、术后1、6个月的跟骨结节关节角(Bhler角)、跟骨交叉角(Gissane角)、跟骨宽度、跟骨长度、跟骨高度,术后1、6个月的美国足踝外科协会(AOFAS)踝与后足功能评分优良率及术后6个月内并发症。结果:观察组手术相关指标均优于对照组(P<0.05);与术前比较,术后1、6个月两组Bhler角、Gissane角、跟骨长度、跟骨高度均升高,且观察组均高于对照组(P<0.05);两组跟骨宽度均降低,且观察组低于对照组(P<0.05);与术后1个月比较,术后6个月两组AOFAS踝与后足功能评分优良率均更高,且观察组高于对照组(P<0.05);术后6个月观察组并发症总发生率低于对照组(P<0.05)。结论:跗窦切口海马型钢板内固定方式应用于跟骨骨折患者可有效减少术后出血量,缩短手术时间和术后恢复时间,促进跟骨解剖学结构的恢复,减少并发症的发生,骨折愈合效果显著。

汽车动力电池单体间冷板特性研究

以可充电三元体系动力电池为研究对象,对电池单体的散热性能进行数值模拟研究。通过研究传统的电池冷板冷却方式,设计提出电池单体间两种流道设计方案,通过对比A型和B型两种流道机构冷板,分析选定B型流道结构,并对冷板流道入口位置、冷却液流速和流道宽度进行了研究,发现50%乙二醇在入口流量为4g/s时从正极测流入电池温度更加均匀,散热效果好且能耗低,并发现在流道宽度对冷板散热效果影响甚微,综合考虑电池冷却系统质量和体积最终选择流道宽度为5mm。最后对冷板流道进行了优化,压降降低11.4%。仿真结果将为基于小通道冷板的电池热管理系统的设计提供参考。

流道宽度和脊宽度对燃料电池极板流通特性的影响

为研究蛇形流道结构燃料电池流道宽度和脊宽度对燃料电池极板流道流通特性的影响,运用多物理场仿真软件Comsol对不同流道宽度和脊宽度的蛇型流道结构进行仿真,分析流道宽度和脊宽度对流道压降和流道内流体质量流量的影响。结果表明:脊宽度对流道压降和流体质量流量分布的影响小于流道宽度的影响;增大流道宽度可以降低流道压降,增大流道内流体的质量流量;增大脊宽度可以使质量流量小幅减小。综合考虑流道宽度和脊宽度对压降和流体质量流量分布的影响,应在合理范围内尽量增大流道宽度,且脊宽度不应过小。

带翼缘板嵌入式连接件抗剪性能提升试验研究

为防止波纹钢腹板PC箱梁桥带翼缘板嵌入式连接件翼缘板过早失稳导致失去抗剪能力,在翼缘板宽厚比较大处焊接栓钉。设计制作7组足尺试件进行推出试验,分析栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件在剪力作用下的破坏形态和荷载滑移性能,以及翼缘板宽厚比、腹板嵌入深度、翼缘板栓钉、腹板厚度和接合钢筋直径对抗剪性能的影响,并验证嵌入式连接件极限承载力计算公式适用性。结果表明:栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件试件破坏模式为混凝土劈裂,荷载~滑移曲线分为弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段。在翼缘板宽厚比较大处焊接栓钉,阻止了翼缘板失稳,抗剪承载力得到显著提高;翼缘板宽厚比、腹板嵌入深度对栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件的抗剪性能影响较明显,而腹板厚度和接合钢筋直径的影响可以忽略。带翼缘板嵌入式连接件承载力修正计算公式与推出试验结果吻合度较好,可适用于栓钉强化的带翼缘板嵌入式连接件的设计计算。

改扩建公路预应力空心板桥梁拼宽设计研究

为提高公路桥梁整体承载力,满足交通出行需要,文中结合某双向四车道公路桥梁设计桥梁拼宽方案,研究了改扩建公路预应力空心板桥梁拼宽设计。结果显示,该拼宽设计方案在较大行车载荷下仍然可以保持较低的挠度与冲击系数,说明经拼宽处理后的桥梁具有较高的耐冲击性,且在拼宽施工过程中横梁的剪力逐渐减小,证明该拼宽方案可以解决横梁截面的错位变形问题。

超宽管线板形控制及优化

南钢5000mm宽厚板生产线是目前国内较宽的宽厚板生产线之一。在生产超宽管线钢时钢板的板形控制同样是极具挑战的,文章主要采用现场跟踪及轧制参数优化的方式,进行全流程关键工艺控制参数分析,最终找到超宽管线钢板形控制原因,并且优化关键工艺参数,使超宽管线钢在轧制过程中的板形合格率得到明显改善。

超宽幅散热器用铝箔铸轧生产工艺探讨

针对超宽幅散热器用铝箔在铸轧工序生产中遇到的裂边以及冷轧轧制剖条后板型难以控制等问题,通过设计铸嘴结构,调整铸轧工艺参数,成功在ϕ1020×2000 mm规格的铸轧机上生产出1970㎜板宽的超宽规格铸轧坯料。

竖向交替加劲肋对大宽高比钢板剪力墙抗震性能的影响研究

为了研究加劲肋对大宽高比钢板剪力墙抗震性能的影响,参考实际工程的墙板宽高比,基于ABAQUS构建了钢板剪力墙的精细化非线性数值分析比对模型。模型包括非加劲钢板剪力墙和竖向交替加劲钢板剪力墙两种,比较分析了二者的屈曲特征、抗剪性能、滞回性能、应力发展与变形分布等行为,明确了竖向交替加劲肋对大宽高比钢板剪力墙抗震性能的影响规律。结果表明:竖向交替加劲肋可有效延缓墙板的面外屈曲,提高墙板的弹性屈曲荷载;竖向交替加劲钢板剪力墙滞回性能优异,墙板拉力带分布更加均匀,拉力带水平分量对柱引起的附加弯矩较小,墙板呈现出中厚板的工作特性。

安全壳空气冷却系统单面加热对流换热特性研究

事故工况下,为将反应堆内的热量从钢制安全壳外表面传至外界环境,模块化小型压水堆核电厂“玲珑一号”(Advanced China PWR Linglong No.1,ACP100)设置了非能动安全壳空冷系统(passive containment air-cooling system,PAS)。单面加热非能动自然循环机理研究是PAS的设计、运行基础,本文通过搭建干式平板加热实验台架,研究分析了不同通道宽度、倾斜角度对PAS换热能力的影响。结果表明:通道宽度减少、高度增加对PAS换热是有利的,自然对流换热能力随通道高宽比成正相关;自然对流换热能力随加热面与水平面倾斜角度的减小增强,当斜度小于15°时,自然对流换热能力提升明显。

粘钢加固RC梁承载性能的理论和试验研究

通过33根RC梁的试验,对不同粘钢位置、不同板件宽厚比和粘钢量加固的RC梁进行了全过程的理论与试验研究。基于对粘钢加固RC梁在荷载作用下的变形过程和破坏形式的观察,讨论了钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量对RC梁的短期刚度、挠度、开裂荷载、极限荷载和破坏形式等承载性能的影响。通过理论计算结果与试验结果的比较分析,得到了粘钢与RC梁之间的协调工作系数主要随截面相对受压区高度变化的结论,提出了粘钢加固RC梁协调工作系数、抗弯承载能力和挠度的计算公式,给出了工程设计建议和确定合适钢板宽厚比、粘钢位置和粘钢量的技术措施,为工程实际中粘钢加固RC梁的设计和承载能力的确定提供了依据。

板宽对胶焊接头应力分布影响的数值分析

采用三维弹塑性有限元方法，研究了酚醛树脂和丙烯酸树脂两种胶粘剂的胶焊接头中，板宽对应力分布的影响。结果表明，酚醛树脂胶粘剂胶焊接头中，搭接区边缘应力值高于焊点边缘应力值，导致接头从搭接区边缘起裂，板宽增大时，焊点边缘处和搭接区边缘的峰应力都减小，对于提高胶焊接头的强度有利，但不会改变接头的断裂形式；丙烯酸树脂胶粘剂的胶焊接头，焊点边缘应力远高于搭接区边缘应力，因此接头从焊点边缘起裂，板宽增大时，焊点边缘应力基本不变。因此增加板宽对提高接头强度无明显作用，接头断裂形式也不发生改变。