轨底坡对轮轨接触行为及动力响应的影响的分析

轨底坡的大小直接影响轮轨接触点的位置和轮轨力的作用方向及大小,适当地调整内外轨的轨底坡可改善轮轨之间的接触状况,使轮轨接触点发生变化而有利于轮对通过曲线。基于Simpack仿真软件,建立车辆系统动力学模型,设计不同曲线通过条件,分析了内外轨轨底坡相同和不同的情况下对轮轨接触行为及动力响应的影响。

坡底饱和型黄土滑坡离心模拟试验

黄土极具结构性和水敏性,人类活动及自然因素作用下的水致地质灾害备受关注,其中坡底饱和型黄土边坡极易失稳破坏并造成危害。基于离心模拟手段,采用未扰动原状黄土制作模型,自主设计模型后缘渗水装置,模拟坡底饱和型黄土边坡的失稳过程;通过模型顶部视频监测、侧面粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)分析、底部孔隙水压力及土压的联合监测手段,分析其失稳破坏特征,并结合现场滑坡演化特征进行验证对比。主要得出以下结论:加速度达80g时,模型底部饱和,前缘出现滑移、后缘发生塌陷及内部湿陷,呈多元破坏形式;模型侧面位移表现为滑移前的表层张拉变形、底部湿陷变形及后缘塌陷前的顶部沉降变形;模型底部高孔隙水压力区分布于大面积滑移和塌陷区域下方,表征了坡底高水位对破坏的影响及底部水渗流的不均匀性;模型滑移破坏与现场滑坡具相同演化进程:坡底饱和-张拉裂缝-后退式小型滑移-水位抬升-后退式大型滑移。研究成果可为原状黄土的模型试验研究思路及原位滑坡的多元破坏机制研究提供借鉴。

科尔沁沙地流动沙丘优势物种的点格局分析

植被恢复与重建在保护水土资源、防止生态退化和荒漠化扩大等方面发挥着重要作用,成为防治荒漠化的主要措施和方法。一定尺度内优势物种的格局反映了植被恢复的过程。通过在科尔沁沙地流动沙丘迎风坡底部建立了20 m×20 m样方,调查了流动沙丘3种优势物种的位置和高度信息,采用点格局分析的方法,对优势物种格局、过程与尺度的关系进行分析。经研究发现:沙蓬在该样方内,r<5 cm尺度上均匀分布,5 cm<r<50 cm尺度上表现为均匀分布与聚集分布交替出现的格局;狗尾草和差巴嘎蒿在0<r<50 cm尺度上表现为随机分布,但狗尾草在r=10 cm尺度上聚集分布和r=18 cm尺度上均匀分布。在r<5 cm尺度内,沙蓬和狗尾草表现为负相关,随着尺度的增大,出现正相关,但整体尺度以正相关为主且随着尺度增加相关性减弱。同质性条件下种子扩散模型不能解释沙蓬与狗尾草的空间格局,由于流动沙丘异质性较强,推测环境异质性是导致优势物种格局的主要原因。

山城道路路基高边坡防护中锚杆框架梁技术应用研究

以忠县银山安置点连接道一路项目为例,对锚杆框架梁技术在路基高边坡防护中的应用展开论述,该项目路基高边坡分三线:即A线K1+260~460,边坡最大高度为38.8 m;B线K0+400~K0+460,边坡最大高度为37.46 mm;C线K0+200~K0+260,边坡最大高度为40.7 m。均按1∶1.25放坡设置锚杆框架,因为边坡高度大且位于山区,边坡开挖及支护难度大,故通过开挖一级防护一级、工厂预制锚杆、锚孔孔底返浆法、现浇框架等技术措施进行锚杆框架梁施工,最终取得了预期效果。

一种斜率检测谷底导通控制一次侧反馈准谐振反激电路

针对准谐振工作模式的反激电路的开关管开通损耗高、开通时du/dt大导致EMI差的问题,提出一种斜率检测谷底导通控制方法。有效提高了谷底电压的检测精度,降低了开关管的开通电压,降低了开通损耗;减小了开通时开关管的du/dt,改善了电路的电磁干扰(EMI)性能。详细分析反激电路及所提控制方法的原理和工作过程,以及所提控制方法对电路EMI特性的影响,并设计了关键参数。最后,仿真和实验给出了样机在功率20~40 W,输入电压DC 430 V,输出恒流DC 1.05 A的效率曲线和EMI特性曲线,并与目前广泛运用的去磁检测法对比,验证了所提出控制方法的有效性。

伊川郭沟铝土矿矿山环境问题及恢复治理技术研究

为改善矿区地质环境,履行矿山业主主体责任,对研究范围内的21个图斑进行治理,分为10个治理区进行统一治理。分析了1号、2号治理的矿山环境问题,主要为地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等。并对矿区内的生态环境问题、矿山地质环境问题(如地质灾害、地形地貌景观破坏、土地资源破坏等)进行治理修复,通过拆除工程、危岩清理工程、坑底整平及边坡修整工程、覆土工程、绿化工程、养护工程等工程手段,基本消除治理区内因采矿造成的地形地貌景观破坏与地质灾害隐患等地质环境问题,修复治理区内地形地貌景观,改善当地居民的生产生活环境,建立和谐的自然生态环境。研究最大限度地修复了因矿山建设和采矿活动对矿山地质环境、生态环境带来的影响和破坏,实现了生态环境、矿山地质环境的有效恢复。

深海海底斜坡环境下的声传播

海底地形变化对声传播具有很大影响,在南海深海区域海底斜坡环境下进行了一次声传播实验,实验显示倾斜海底环境下声传播损失出现了一些不同于平坦海底环境下的现象,分析并解释了海底地形变化对产生声传播差异的原因.结果表明,海底斜坡对声波的反射增强作用可使斜坡上方的声传播损失减少约5 d B.当声波第一次入射到达的海底位置有较小幅度的山丘(凸起高度小于1/10海深)时,海底小山丘即可对声波有反射遮挡作用,导致在其反射区特定传播距离和深度上出现倒三角声影区,比平坦海底环境下相同影区位置处的传播损失增大约8 d B,影响深度可达海面以下1500 m.而海底斜坡对声波的反射阻挡作用使得从海面反射及水体向下折射的会聚区结构消失,只剩下从水体向上折射的会聚结构.因此,海底地形对深海声传播影响较大,在水下目标探测和性能评估等应用中应予以重视.

坡洼过渡地区岩性油藏勘探实践——以齐家—鸳鸯沟地区为例

坡洼过渡地区是已往勘探常被忽略的构造带,但却是岩性油藏形成的有利场所。由于勘探形势的发展以及辽河油田公司各级领导对岩性油气藏勘探的高度重视,使得坡洼过渡地区岩性油藏勘探工作逐步得以深入,并不断取得新的勘探突破,对储量的贡献也逐步增大。本文以辽河坳陷西部凹陷齐家—鸳鸯沟地区为例,总结了坡洼过渡带岩性油藏的勘探成果,明确了下步勘探潜力,为勘探其他具有相似成藏条件的地区提供了借鉴经验。

一种推广的缓坡方程

从流体力学基本方程出发 ,假定水流的涡量和垂向流速分量为小量 ,推导出考虑非均匀水流的推广的缓坡方程 ,该方程中包含了 2hh项和 ( hh) 2项。在方程中引入底摩擦项、风能输入项和非线性项 ,其中风能输入项的推导考虑了风浪与涌浪的区别 ,风浪情况依据青岛海洋大学的风浪成长经验关系 ,涌浪情况依据 Snyder等人的观测结果。经过上述推广后 ,得到综合考虑折射、绕射、反射、非均匀水流、底摩擦损耗、风能输入及波浪非线性的推广的缓坡方程。

非对称坡面腔底无阀压电泵

提出了一种新型的非对称坡面腔底无阀压电泵,这种泵巧妙地利用了泵腔内部的空间,将泵腔底部沿吸入口和排出口方向设计成非对称坡面形状,非对称坡面腔底与压电振子之间形成非对称交替排列的一组锥形流道。当泵工作时,使流体产生单向流动,从而可以不再需要传统的锥形流管;建立了这种泵关于平均值的流阻系数与泵流量关系的力学模型,并利用该模型分析了泵的工作原理;最后制作了非对称坡面腔底无阀压电泵,利用试验证明了上述理论的正确性。试验用泵采用的工作电压为220 V,工作频率为50 Hz,压电振子有效直径为30 mm,当非对称坡面的倾角差为70°,工作介质为水时,泵产生了4.67 mm水柱的压差。

结构变化对鱼道水力学特性的影响

除了鱼池长宽比、隔板墩头和隔板结构的改变会对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生影响之外,底孔和坡度等对流速和流态的影响也不能忽视。为了研究底孔和坡度对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生的影响,采用标准k-ε湍流模型对不同工况的鱼道进行了数值模拟计算。研究表明:竖缝式鱼道的最大流速一般出现在竖缝附近,并且对于竖缝处的测点,一般是底层流速更大;增加底孔会降低竖缝处的流速,但底孔处流速偏大;放缓坡度一半时,竖缝处平均流速会降低约20%以上,因此就流速而言,放缓坡度会降低鱼道中的流速,从而对鱼类洄游有利。本实验不仅验证了此次数值模拟计算结果的可靠性,也直观地将鱼道流态清晰展示出来。

中心筒底部缩口斜切对循环流化床锅炉旋风分离器性能的影响

旋风分离器是保证循环流化床锅炉具有一定颗粒循环倍率、燃烧效率、脱硫效率的关键设备。针对中心筒底部缩口斜切旋风分离器的分离效率问题进行了实验研究和数值模拟。结果发现,该种分离器的效率随分离器入口风速的提高而提高,这一结果与传统(直筒中心筒)旋风分离器类似;中心筒底端切口的朝向对分离效率有很大的影响:当切口朝向为90°时,分离效率达到最大值;当切口朝向为270°时,分离效率最小。另外,由于切口可以与分离器内部流场相协调,使得该分离器的分离效率基本上都高于传统旋风分离器,计算结果和实验结果吻合得较好。

斜坡海底对声场水平纵向相关性的影响

利用数值仿真分析和总结了不同斜坡海底条件下声场水平相关性随水平间隔和传播距离的变化规律,并利用楔形简正波理论对海底倾斜引起的声场水平纵向相关变化机理进行了解释。研究结果表明,上坡和下坡地形的声场水平纵向相关性具有很大的差别。与水平海底相比,下坡海底会增加声场水平纵向相关性,上坡海底会减小声场水平纵向相关性。有效简正波之间的干涉会使得水平纵向相关出现震荡现象,上坡和下坡地形将分别使这种震荡半径减小和加大。

斜坡海底海洋环境噪声垂直指向性研究

为了解决斜坡海底地形的环境噪声高频建模问题,为三维环境噪声的进一步计算奠定了基础。在射线法的基础上,采用N×2D的近似算法,研究了斜坡海底情况下,均匀分布在海面上的噪声源所产生的环境噪声垂直指向性。考虑了海水吸收,海底反射,声速剖面对垂直指向性计算结果的影响。研究表明:三种因素均会对斜坡海底的噪声垂直指向性产生影响,其中声速剖面对其影响要大一些。

底坡对人工渠道糙率影响的试验

为探究不同底坡对渠道糙率的影响,采用9种不同底坡的人工渠道,在6种不同的流量条件下研究糙率随底坡和流量变化的规律。试验结果表明:在明渠均匀流条件下,随着底坡的变化,渠道糙率存在3种不同的变化规律。当Fr<1时,随着流量的增大,糙率逐渐减小;当1<Fr<1.51时,随着流量的增大,糙率先减小后增大;当Fr>1.51时,随着流量的增大糙率逐渐增大。当流量相同时,随着底坡的增大,糙率逐渐增大。在缓流渠道中,渠道糙率随底坡变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率随底坡变化的速率较慢,糙率趋于某一常数。

大亚湾不同波浪、水深与坡度条件下车叶型人工鱼礁的安全重量

基于小振幅波和力学理论,以车叶型鱼礁为对象,对其在大亚湾不同波浪(台风、十年一遇、二十五年一遇、五十年一遇)、不同水深(6～20 m)、不同海床坡度(10-1、30-1、50-1)及附着生物等多种条件下的安全性进行了研究分析,确定了车叶型鱼礁的安全重量和大亚湾海域适于其投放的水深范围。结果表明,安全重量在深于12 m的水深范围内变化平稳,而在较浅的水深特别是在波浪发生破碎的前后过程大小差异明显,表现出随水深变浅先变大后变小的波动特征,二十五年一遇的波浪条件下3种坡度的安全重量最大值分别为42.4、22.4和20.3 t,对应水深为10、12和14 m。坡度对礁体安全重量的影响非常明显,坡度越小,安全重量越轻,各种波浪条件下30-1与50-1下的安全重量随水深的变化特征相似,而10-1与30-1的差异远大于30-1与50-1的差异。礁体的安全重量与波浪条件、水深和海床坡度有直接关系,水深过浅或海床坡度过大均可能导致礁体在较大波浪下失稳。从礁体稳定性与航道安全性两方面考虑,应选择大亚湾12 m以深、坡度平缓的水域,投放设计重量为22.4 t的车叶型人工鱼礁。

露天矿采场精细DEM建立

针对露天矿采场地貌呈阶梯形地表分布,常规DEM建立方法不能精确描述地表形态的实际情况,提出了建立露天矿精细DEM的方法。以建立某露天矿精细DEM为例,介绍了以DWG格式地形图为数据源,提取建立精细DEM的高程数据的方法;采用在原始数据中加入台阶属性和在生成的Delaunay三角网中加入约束条件生成露天矿精细DEM的方法,实现了露天矿三维地形表面的精确描述。

糯扎渡水电站水垫塘护坡不护底试验研究

通过水工模型试验,对糯扎渡水电站溢洪道水垫塘护坡不护底方案进行了可行性研究。在水垫塘平底板(护底)情况下,根据测试出的时均压力、脉动压力和上举力分布分析了底板及边坡的稳定性,以及可能破坏的范围;在水垫塘护坡不护底情况下,研究了各泄洪工况下水垫塘底部及坡脚的冲(淘)刷形态,最大冲(淘)刷深度;在此基础上,分析了水垫塘坡脚淘刷原因,提出了水垫塘的优化布置体型,即扩宽水垫塘并加设护坡台板。试验结果表明,优化后的水垫塘采用护坡不护底方案是可行的。

高阶非线性完全频散性波浪数值模型及应用

为更精确地模拟强非线性完全频散性波浪的传播，采用长波上非线性重力表面波传播高阶数学模型，综合参考此模式已有的研究成果，建立了一个高达五阶的完全频散性非线性数值模型。应用该五阶模式对斜坡地形、潜堤地形及正弦沙链地形进行模拟计算，并与已有的实验资料进行对比，结果显示五阶模式较低阶模式模拟结果的精度上有了明显提高，模拟波形与实验结果吻合度良好，证明高阶模式更适用于高频散高非线性波浪传播的数值模拟。

南海神狐海域上陆坡区典型浅地层剖面的初步解释

应用Triton SB-Interpreter软件对"大洋一号"DY115-20航次试航A航段在南海神狐海域上陆坡区取得的TOPAS浅地层剖面资料进行后处理,并对处理结果进行初步解释,结果表明:(1)根据地形特征,南海神狐海域上陆坡区顺坡向下可分为起伏区和平坦区,起伏区地形起伏较大,声波穿透性较差;平坦区地形基本没有起伏,声波穿透性较好。(2)陆坡凸起可能广泛发育于研究区,并且和天然气水合物关系密切,陆坡凸起的成因可能是泥底辟作用,或泥底辟等因素的存在导致沉积地层在重力作用下发生变形。(3)研究区沉积层中发育有声空白补丁、局部增强反射和声空白带等声学特征,证明了含气结构的存在,相应的沉积层构成了一个含气结构带,若含气结构带下方发育的断层成为气体向上运移的通道,深部天然气水合物的分解为气体的来源,则由此构成的"气源+运移通道+含气结构带"组合可能成为天然气水合物的找矿标志。综上可见,应用Triton SB-Interpreter软件对TOPAS浅地层剖面资料进行后处理,得到的浅地层剖面对寻找天然气水合物具有一定的指示意义。