Compressive and Sealing Characteristics of PTFE under Cyclic Loading-unloading

Compressive and sealing characteristics of PTFE under cyclic loading-unloading at room temperature are studied in order to evaluate the cyclic sealing performance of control valve comprehensively. The unloading characteristics are different from the loading ones, therefore there is hysteresis between the unloading and loading curves. Compressive hysteresis is the main factor that causes sealing hysteresis. The leakage rate of PTFE complies with the power law before it enters the relatively stable region. Lastly, the effect of working pressure on the compressive and sealing characteristics is discussed. The experimental results show that the working pressure has little effect on compressive deformation but has a great influence on leakage rate.

煤矿钢井架结构设计要点探讨

钢井架因良好的结构性能在大中型煤矿的竖向提升中被广泛应用。为了研究四斜柱式钢井架设计的布置选型、受力分析、荷载组合等设计要点,以实际工程为例,对同一模型分别采用不同规范的分项系数进行计算,并对结果进行对比。结果表明,按照新规范的分项系数进行设计更安全,同时提出了重视前期方案设计、进行参数化、模块化设计的建议,研究结果可供类似工程参考对照。

构造煤颗粒在单轴加卸载下的力学损伤特征

为了论证构造煤在煤与瓦斯突出过程中的必要性,深化对煤与瓦斯突出发生机理的认识,对煤与瓦斯防治理论和实际工作方面提供指导,选取来自中煤集团白羊岭煤矿15煤层原生煤和构造煤颗粒作为实验样品,对构造煤的力学特性和破坏特征进行定量的分析。结果表明,构造煤在相同的受力条件下更容易发生变形和破坏。同尺度下原生煤的强度显著大于构造煤。构造煤破碎成构造煤颗粒需要提供的能量更低,其破碎条件更容易达到。这决定了构造煤具有高突出危险性和倾向性,在突出发生发展过程中起到了重要的作用。

复合地基褥垫层工作性能的混合试验研究

褥垫层是影响复合地基工作性能的关键影响因素。由于研究手段的欠缺,目前对复合地基褥垫层工作性能的认识还有待深入。采用开发的混合试验装置及数据交互系统开展混合试验,建立了褥垫层与上部加载的物理模型与桩土地基数值模型相结合的全组件参与的试验方法,大大缩减了模型试验工作量。利用该试验方法开展了3组不同褥褥垫层厚度的混合试验,分析了复合地基褥垫层的工作性能,揭示了桩土荷载传递规律、沉降规律及桩侧摩阻力的分布。随着褥垫层厚度的增加,桩间土承担的荷载以及桩土相对位移增加;当褥垫层厚度超过200mm时,桩土荷载分担比趋于稳定。

传统压痕法识别陶瓷材料断裂韧性的有效性研究

基于虚拟裂纹闭合法对传统压痕法测试陶瓷材料断裂韧性的数值模型进行计算,以此为基础,分析比较传统压痕法的几种典型公式识别陶瓷材料断裂韧性的测试误差和所测材料的适用范围。结果表明:传统压痕法的Anstis公式较Evans公式,Lawn公式,JISR公式和Niihara公式,在材料比功0.3≤We/Wt≤0.45时所测断裂韧性值与理论计算值较为接近,其最大误差为12.9%,测试结果相对准确;当0.45<We/Wt≤0.7时,传统压痕法对陶瓷材料断裂韧性的测试误差随比功增加迅速增大,特别是当We/Wt=0.7时,Anstis公式,Evans公式,Lawn公式,JISR公式和Niihara公式所测断裂韧性值与理论计算值的最大误差分别为70%,148.5%,48.8%,98.7%和166.6%,在此材料比功范围内传统压痕法所测断裂韧性值误差较大。

动、静载岩石破碎比功试验研究

岩石破碎比功表征钻井中破碎单位体积岩石的功耗量。通过静载和动载条件下岩石表面和钻孔内部破碎比功的试验研究,分析了动、静载破碎比功之间在量与质上的区别和联系,研究了动、静2种载荷单独和联合破岩的异同点及其相互关系,进一步证明了2种载荷联合作用——旋冲钻井,是提高硬地层钻井效率的最佳方式之一。研究成果为提高破岩效率研究提供了试验和理论基础。

采用蒸汽喷射器的低负荷给水加热系统变工况性能研究

为了解决低负荷运行时燃煤发电机组脱硝效果差及热经济性低的问题,以某660 MW超临界机组为研究对象,基于GSE仿真平台搭建锅炉汽轮机耦合模型。在此模型基础上,提出以屏式过热器出口蒸汽引射汽轮机1级抽汽,通过蒸汽喷射器的混合蒸汽作为新增0号高压加热器的汽源以加热给水,并嵌入蒸汽喷射器性能模型,计算得到了不同的喷射器引射比对脱硝效率、机组热经济性以及变工况性能的影响。研究表明:设计负荷为50%负荷时,最佳设计引射比为0.56(对应的设计给水温升为30℃),此时系统节煤0.52g·(kW·h)-1,脱硝效率提高13.29%;综合考虑喷射器的运行稳定性和机组的热经济性,建议优化后的系统在45%~90%负荷范围内运行,此时可获得较佳的节能减排效果。

陕北黄土地区旋挖钻孔桩荷载传递特性研究

为了研究旋挖钻孔灌注桩的承载性能,明确其与泥浆护壁钻孔灌注桩的区别,结合陕西省某高速公路扩能工程桩基试验段的桩基静载荷试验,对旋挖钻孔灌注桩的荷载传递规律和桩侧摩阻力发挥特性进行分析,认为旋挖钻成孔时无需护壁泥浆,避免了桩侧泥皮的形成;同时形成的孔壁粗糙,加强了桩土的咬合作用,提高了桩侧阻力的发挥,降低端阻比。结合荷载沿桩身传递规律对单桩极限承载力进行预测,采用双曲线法对荷载-沉降曲线进行拟合,拟合效果良好,单桩极限承载力预测结果准确。

基于总功耗最小的半履带气垫车滑转率控制仿真

在分析半履带气垫车所受行驶阻力和土壤推力的基础上,建立了总功耗的理论模型,讨论了三种典型土壤条件下风机转速与总功耗、风机转速与滑转率的关系,定性分析了最佳风机转速随土壤粘度的变化规律。设计了带模糊PID控制器的滑转率控制系统,通过调节履带驱动轮的输入转矩保证总功耗最小这一控制目标的实现。使用MATLAB/Simulink软件对所设计的控制系统进行了砂壤土工况下的仿真研究。仿真结果表明,对于给定的车辆参数和土壤条件,采用所设计的滑转率控制系统能够使半履带气垫车稳定行驶在最佳工作状态。

中国人口负增长与老龄化趋势预测

中国人口发展正处于前所未有的大转折阶段。利用2020年第七次全国人口普查数据对未来80年我国人口增长和老龄化趋势的多情景预测,发现中国人口负增长比预期更早到来,人口峰值也比预期值更低,人口老龄化速度比预期更快。2021年成为中国人口峰值年。2022年起,中国人口进入历史性负增长阶段,并在未来呈现出阶段性加速趋势。快速的人口转变和长期低迷的生育率,决定了中国人口负增长和人口老龄化趋势不仅无法逆转,而且将在波浪式演进中不断相互强化。中国将可能成为世界人口负增长和人口老龄化速度最快的国家,我们需要像几十年前认识人口高速增长一样认识未来人口快速负增长的严峻性,并且需要在人口、经济和社会等多个层面进行制度创新以适应和应对这一变化趋势,促进人口与经济社会协调发展。

温度作用下钢柱屈曲性能分析

为了讨论两端简支钢柱在温度荷载作用下的弹性稳定性,考虑了温度沿钢柱截面非均匀分布的影响,基于构件的非线性位移应变关系,利用能量原理推导了钢柱的非线性平衡方程及屈曲方程,给出了计算临界屈曲温度荷载的方法.由分析结果可知,温度变化对钢柱的稳定性影响很大,当钢柱长细比较大时,即使温度变化值较小也能引起钢柱的屈曲;当钢柱温度变化沿截面均匀分布时,利用提出方法所求得的临界屈曲温度荷载与经典欧拉方法一致;当柱截面平均温度变化为零时,沿截面的不均匀温度分布不会引起钢柱的屈曲.温度沿截面的不均匀分布对于钢柱的稳定性是有利的,而且随着构件长细比的增大,沿截面温度不均匀分布对钢柱稳定性的有利作用增强.有限元验证结果说明所提出的方法可用于温度作用下钢柱屈曲性能的分析.

铁路危险品装卸作业对工人健康影响研究

对铁路危险品装卸作业场所空气毒物进行了测定，并对作业工人进行了体检。结果表明，危险品用优质包装较之普通包装空气毒物浓度下降３～９倍，机械装卸较之手工装卸空气毒物浓度下降２倍多，危险品装卸工与对照组相比，血清ＰＡ含量明显下降，外周血淋巴细胞微核显著增高。神经传导速度表现为正中神经ＭＣＶ、近端ＳＣＶ，尺神经近端ＳＣＶ明显降低。

单相流体回路工质的优选研究

流体工质的选择是单相流体回路设计的一项重要内容,文章概述了流体工质的基本性能参数与选择标准,简要介绍了单相流体回路的分析计算过程,提出了能初步衡量工质优劣的一个特征性能参量热耗比F,设定3种工况条件,分别绘制了6种工质的热耗比F随温度的变化曲线,将比较结果应用于一个流体双回路系统的内回路,在SINDA/FLUINT中建立数值仿真模型,计算结果显示利用热耗比F可以对流体工质进行初步的优选。

冲击荷载下轻骨料混凝土的动态耗能贡献率研究

以EPS混凝土为基础,建立了轻型混凝土材料有限元模型,分析了该类材料对外界冲击势能的耗能方式以及在不同工况下各种耗能方式对材料耗能特性的影响;分析了在不同冲击速度及不同材料组分下胶凝基质、柔性骨料对该材料吸能性能的贡献率。分析结果表明:随着冲击速度的增加,缓冲材料由以应变消能为主逐渐向惯性消能为主过渡;对于缓冲材料而言,增加柔性骨料掺量以及提升外界冲击速度将导致柔性骨料的吸能贡献率增大和胶凝材料的吸能贡献率降低。为在不同动态工况下缓冲材料的选取及结构优化提供了有效措施及理论支撑。

新型变压比先进绝热压缩空气储能系统及其热力学分析

为了提高先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统的充放电效率,提出了新型变压比AA-CAES系统,建立了系统的热力学模型,计算了不同膨胀机组级数和不同变膨胀比运行方式下系统的热力学特性,得到了各种配置和运行方式下膨胀机组的释能时间和总输出功,以及整个系统的充放电效率等参数。结果表明,对具有4级膨胀的AA-CAES系统,变膨胀比使得膨胀机组的释能时间从3095 s增加到5014 s,总输出功从1.953 GJ增加到2.728 GJ,整个系统的充放电效率从45.11%提高到63.00%,变压比AA-CAES显著提高了AA-CAES系统的热力学性能。

高压辊磨机在选矿流程中的作用

高压辊磨机是在近20年才发展成熟起来的破磨设备,初期只用于破碎软性矿石或物料,近年来在推广应用于破碎硬质矿岩时,发现其具有独到的预裂矿粒的作用。文中对其工作原理、技术特性进行了分析,就如何发挥其在选矿流程中的作用,进行了探讨,设计了简单的流程,供同行参考。

绝热甲烷化装置波动工况影响模拟计算

利用Aspen Plus模拟软件,通过搭建自主甲烷化工艺模型,选取典型甲烷化装置入口原料气,依次进行负荷波动、新鲜原料气组分波动等波动工况对绝热甲烷化装置影响的模拟研究。研究结果表明,负荷增加导致反应热点温度升高,可以通过合理的反应热点温度选取、循环压缩机选型来解决。一定范围内的氢碳比降低基本不会对反应热点温度产生影响,但会影响催化剂寿命,需严格防止氢碳比过低现象发生。氢碳比过高对产品热值及下游用户不利,通过向辅甲烷化部分补碳可以快速控制产品品质,同时可提高氢碳比设计上限。

采用数值分析的压痕法识别陶瓷材料断裂韧性的精度问题研究

采用虚拟裂纹闭合法的基本原理对基于数值分析的压痕法识别陶瓷材料断裂韧性的精度问题进行研究,分析比较了3种典型基于数值分析的压痕法计算公式对陶瓷材料断裂韧性的测试精度.结果表明,Tang公式和Lee公式所测断裂韧性值与理论计算值的最大误差均随比功增加而增大,其最大误差分别为193.39%和81.99%;Hyun公式除对弹性模量E=70 GPa、We/Wt=0.7的材料测试误差高达-75.59%之外,其余材料范围测试误差均处于30.65%之内;相比Tang公式和Lee公式,Hyun公式明显具有较高的测试精度.本文工作为合理使用压痕法准确获得陶瓷材料断裂韧性值以及为下一步研究建立具有测试精度高、适用范围广的新型断裂韧性测试方法提供了一定的理论基础.

自动扶梯的工作级别划分

针对目前自动扶梯分级模糊、不能满足不同类型和场所配置的需要,通过对海量实际客流量基础数据进行收集、统计和分析,提出了利用满载率及运行时间将自动扶梯进行级别划分。这一工作级别划分可实现自动扶梯设计、配置、使用、维保、检验和管理的安全性和经济性的统一。

极大化提前完工总量平行机排序问题的LPT算法

研究带有共同交货期的三台平行机排序问题。工件在加工过程中不允许中断,目标是极大化所有工件的提前完工量,即在交货期前所加工工件(或部分)的总加工时长。由于该问题是NP-难问题,本文应用经典LPT算法来解决该问题。我们证明了LPT算法求解该问题的最坏情况界至多为15/13,并给出实例说明最坏情况界的下界为27/25。