短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响

为了提高混凝土的力学性能,研究短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响规律。把不同体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%)、不同长度(6 mm、12 mm)的短切玄武岩纤维掺入以C40混凝土为主的不同基体强度等级的混凝土中,进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度试验,分析短切玄武岩纤维对混凝土力学性能产生的影响,并拟合出C40混凝土抗弯强度与短切玄武岩纤维体积掺量的数量关系。结果表明:同一掺量下,12 mm短切玄武岩纤维比6 mm短切玄武岩纤维提升混凝土力学性能效果更佳;C40混凝土在12 mm短切玄武岩纤维掺量为1%时,其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比和抗弯强度对比未掺入玄武岩纤维的混凝土分别提高7.11%、30.00%、21.34%和24.89%,此时混凝土力学性能提升效果最佳。

高强页岩轻骨料混凝土制备及微观结构研究

基于最紧密堆积理论和最小需水量法进行高强页岩轻骨料混凝土配合比设计与制备,研究了水胶比对抗压及劈裂抗拉强度影响,并借助SEM/EDS进行微观测试分析。结果表明:当粗细骨料体积分数比为5.5:4.5时,粗细骨料达到最紧密堆积状态;当硅灰、粉煤灰和水泥质量比为0.8:3.2:6时,需水量最少,粉体材料密实度最佳;依据优化配比所配混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均随龄期增加而增加;随着水胶比增加,抗压强度和劈裂抗拉强度呈先增后减的趋势,且当水胶比为0.24时达到最大,分别为70.9、5.83MPa;硅灰和粉煤灰特有的形态效应和火山灰效应有效改善了浆体与骨料间界面的密实程度,微观结果显示浆体与骨料界面区域结构致密,陶粒区域为富Si、Al相,浆体一侧为富Ca相。

强度比对类复合岩样冲击破碎特征的影响

为了保证复合地层中施工效率及工程安全,揭示动荷载作用下复合岩层的力学特征,通过分离式霍普金森压杆对三种不同强度比的类复合岩样进行动态巴西劈裂试验,基于破碎分形理论,探究强度比、应变率、入射角对类复合岩样的破碎程度及能耗特性的影响。试验结果表明:层理面倾角对类复合岩样破碎形态有较大影响,当应变率为146.36 s^(-1)时,沿层理面加载试样易发生劈裂拉伸破坏,且强度比越低试样破坏所需吸收的能量越少;当入射角为0°时,类复合岩样分形维数随着强度比的增大而增大,但当入射角为90°时强度比为1.5的复合岩样分形维数最大;类复合岩样吸收的能量主要用于裂纹扩展,单位体积内试样吸收的能量越大,试样越破碎,即类复合岩样分形维数与能耗密度呈正相关。

静动态压缩下千枚岩长径比效应影响研究

为了研究长径比效应对层状千枚岩力学特性、能量耗散及破坏模式的影响,文中选用4种倾角(α=0°、30°、60°、90°)下不同长径比(L/D=0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0)的千枚岩分别进行了静载单轴压缩和分离式霍普金森杆(SHPB)试验。结果发现,静载压缩试验条件下,不同倾角下千枚岩随长径比的增大,峰值强度和峰值应变均减小。通过单轴动态压缩试验,发现4种层理倾角千枚岩动态抗压强度与试样长径比呈二次函数关系,随着长径比的增加,动态抗压强度出现一个峰值后逐渐降低;千枚岩峰值应变与试样长径比呈指数函数关系下降;对动态冲击压缩试验进行能量分析,发现不同工况的千枚岩在同一冲击气压下,入射能、反射能、透射能均呈现出先缓慢上升再快速上升最后趋于稳定的三段式变化;随着试样长径比增大,千枚岩反射能比先增大后减小,透射能比先减小后增大;采用能量比值法进行对比分析,发现在长径比L/D=1.2时,千枚岩的反射能比达到最大,透射能比达到最小;对千枚岩的宏观破坏模式进行分析,发现动态冲击压缩下千枚岩的宏观破坏模式受长径比影响较大,长径比越小破坏越完全;长径比越大,破坏越不充分。

重型装载机械的液压无级变速器自适应传动控制策略研究

液压无级变速器作为重型装载机械传动系统的核心部件,对提高装载机械的工作效率和性能具有关键作用。然而,由于工况的复杂性,单纯的液压无级变速器已然无法满足工作需求。因此,文章首先对机械液压无级变速器进行了分析,阐述了其速比测算方式。在此基础上,通过构建阻力估算模型提出了一种分工况速比自适应控制策略。实验结果表明,阻力估算模型的误差平均值为4.5%,MAE最低为3.17、MAPE最低为12.93%、RMSE最低为1.02。相较于传统策略,分工况策略能够加快机械液压无级变速器的运行速度、缩短装载机械的作业时间并节省燃油。其速比控制误差最低为3.3%,响应时间最短为5.7 s。

分体式三箱主梁气动特性数值模拟

为研究分体式三箱主梁气动特性,基于某公铁两用斜拉悬索协作体系桥梁分体式三箱主梁,采用FLUENT软件开展了不同槽高比(G/D)、不同风攻角下分体式三箱主梁气动特性二维数值模拟。所述主梁气动特性主要包括气动力系数、涡量场、平均压力系数以及压力系数标准差分布。数值模拟结果表明:在研究参数范围内,不同风攻角下,阻力系数总体随槽高比增大而增大,升力系数和力矩系数未随槽高比单调变化,且力矩系数对槽高比变化更敏感。各槽高比下升力系数随风攻角变化斜率均为正值,这表明该分体式三箱主梁颤振性能良好;0°风攻角下,G/D=0时,仅在箱梁尾流区存在周期性漩涡脱落。G/D=1.61时,0°风攻角下箱梁开槽处及中间箱体和下游箱体表面漩涡脱落显著,相较于0°风攻角,±10°风攻角下中间箱体与下游箱体开槽处及下游箱体表面漩涡脱落减弱;主梁开槽使得中间箱体上表面负的平均压力系数幅值增大,并导致箱梁表面压力系数标准差增大。G/D=1.61时,相较于0°风攻角,±10°风攻角下箱梁表面压力脉动减弱,尤其下游箱体表面压力系数标准差显著减小;该分体式三箱主梁临界槽高比为G/D=2.08。

次生孔隙缺陷对混凝土拉压强度影响试验研究

混凝土内部次生孔隙缺陷对其拉压强度影响显著。运用多种尺寸的EPS颗粒模拟混凝土内部的次生孔隙率与孔径分布,对不同次生孔径及孔隙率下的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了研究,并基于灰色关联度理论开展了次生孔隙率和孔径对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的关联性分析。研究结果表明:混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均随着次生孔隙率的增大呈近似线性下降趋势。混凝土抗压强度随着次生孔径的增大而下降,而劈裂抗拉强度则随着次生孔径的增大呈先降后增趋势,且孔径为4 mm时降幅达到最大值。随着次生孔隙率的增大,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的降幅均增大。灰色关联度分析结果表明,相较于次生孔隙率,次生孔径对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响更为显著。

台风“利奇马”对长江口水通量影响的数值模拟研究

在台风等极端天气影响下,河口水通量可能会在短时间内发生强烈变化。利用无结构有限体积海岸海洋模型FVCOM,研究了1909号台风“利奇马”对长江口水通量及分流比的影响。结果表明:台风“利奇马”可造成南槽持续30 h的净向陆水通量;受台风影响,北支、北港、北槽和南槽4个入海口台风的入海净水通量都呈现相似的减小—增大—减小—恢复的变化规律,总净入海通量也呈现类似规律,且变化幅度可超过60%;台风总体上增大了北侧支汊的净分流比,减小了南侧支汊的净分流比。

多路阀复合抗干扰性能分析及试验验证

为检测多路阀的复合抗干扰能力,利用AMESim软件对国内某厂家生产的多路阀进行了整体仿真,并将仿真与试验结果进行对比,以测试不同负载下多路阀负载端的流量情况。对比的结果表明:随着负载压力的升高,多路阀的泄漏增大;当负载力达到35 MPa时,LS回路的安全阀发生溢流,负载端检测的流量发生明显的下降;欠流量的工况下,高负载端的流量分流比要低于低负载端的流量分流比。

复杂裂缝分叉结构处悬浮支撑剂的分流比定量表征模型及影响因素

为了定量表征悬浮支撑剂在复杂裂缝分叉结构处的运移规律,基于裂缝分叉结构处悬浮支撑剂的受力分析,构建了裂缝分叉结构处悬浮支撑剂的分流比计算模型,分析了压裂液参数(注入速度和黏度)、支撑剂参数(密度、粒径和砂比)及裂缝形态(缝宽、缝宽比、逼近角)对悬浮支撑剂分流比的影响,并用数值模拟结果进行验证。结果表明:所建立的计算模型能较准确地计算出裂缝分叉结构处悬浮支撑剂的分流比;裂缝分叉结构处悬浮支撑剂的分流比随流体分流比的增加而增大,但其远小于流体分流比;裂缝分叉结构处悬浮支撑剂分流比随流体黏度、砂比、缝宽、缝宽比的增大而增大,但却随注入速度、支撑剂粒径、支撑剂密度、逼近角的增大而减小。因此,在非常规储层改造时选用小粒径、低密度支撑剂可以提升分支裂缝的支撑效果。研究结果可为非常规储层改造的支撑剂优选提供重要理论支撑。

废弃羊毛非织造材料开纤工艺研究

为实现资源再利用,将废弃羊毛水刺制成的非织造材料预处理后,通过微米级和亚微米级两级开纤处理,制备废弃羊毛基功能非织造材料。探究处理体系固液比、开纤温度、还原时间及pH值对羊毛非织造材料原纤结构单元剥离程度和稳定性的影响。结果表明:羊毛结构单元的开纤量随开纤温度、还原时间和pH值的升高而增加,随固液比的提高而降低,羊毛非织造材料的结构稳定性随开纤量的提高而降低。经试验得出最佳微米级开纤工艺参数为固液比1.5∶50、温度50℃,最佳亚微米级开纤工艺参数为温度75℃、还原时间2.5 h、pH值10。

探究影响多分束短切毡用纱分束率的因素

探究了分束板齿间距、卷绕比、工艺线对多分束短切毡用纱的分束率和络纱顺畅度的影响,研究结果表明:分束板齿间距越大,卷绕比越小,下分束板离运转机头中心垂直距离越小、水平距离越大,丝饼分束宽度越大,分束率越高,但是络纱出团增大,络纱顺畅度低。综合拉丝实际生产工艺和络纱顺畅性,分束板齿间距齿间距最优为6.5 mm,卷绕比最优为3.7281,下分束板离运转机头中心垂直距离和水平距离最优分别为1200 mm、600 mm。

鲤鱼山水道航道整治工程前后分流比变化分析

鲤鱼山水道位于长江干线武汉—安庆段,由于南槽冲深发展引起北槽过流能力减小、水流分散,黄莲洲心滩极不稳定,北槽航道条件有恶化的趋势。为遏制水道的不利发展,2015年对其实施了整治工程。为研究整治工程的实施效果,通过数模、物模资料及工程实施前后的观测资料对比,分析南北槽分流比变化情况。结果表明,整治工程实施后北槽枯水分流比明显增加,遏制了黄莲洲心滩冲刷趋势,维护了河段河势稳定,北槽航道条件得到改善,实现了航道整治目标。

分汊河道分流特性研究进展

分汊河道是自然界中一种特定且常见的河道,其分流特性是决定分汊河道兴衰的重要标志。为了使分流比可以按照规划设计的方向发展,文章对分汊河道分流特性的相关研究进行综述,通过现场观测及资料的统计分析、物理试验与数值模拟三种研究方法对分汊河道的分流特性进行阐述,介绍了多种分流比估算方法,并对它们的适用性及推导结果进行分析。研究结果表明:现场观测与物理试验方法得到的数据真实可靠,但耗时较长且不可避免人为误差,而数值模拟方法因能够克服试验条件与周期的限制且具有较高精度,逐步成为研究分汊河道分流特性的主要方法。但目前针对多级分汊河道分流比的研究较少,而多级分汊河道在自然界中也有部分存在,且在汛期来临前于分汊口处人工开挖一根汊道可以增强汛期时河道的泄流排洪能力,这将为灌溉、防洪安全提供重要保障。因此,对多级分汊河道分流比的研究具有现实意义,是未来的重要发展方向。

锦界煤矿31301工作面导水裂缝带发育高度研究

利用理论分析、数值模拟、钻孔漏失量实测和钻孔窥视,查明锦界煤矿31301工作面顶板覆岩破坏规律。通过理论公式和经验公式计算,初步预测导水裂缝带的发育高度为30.6~49.6 m;运用UDEC模拟软件对锦界煤矿31301工作面开采过程中导水裂隙扩展规律进行模拟分析,31301工作面开采后导水裂缝带发育高度为52~55 m;采用钻孔漏失液观测法、钻孔窥视,现场实测31301工作面采动覆岩“两带”发育高度,得出31301工作面开采后导水裂缝带最大高度为59.3 m,裂采比为19.1,垮落带最大高度为9.3 m,垮采比为3。

基于分离源的高增益矩阵变换器特性分析

针对矩阵变换器(MC)存在的电压传输比限制以及现有升压型MC结构元件多、调制复杂的问题,提出了一种新型的分离源型矩阵变换器(SS-MC)。该结构采用电感、电容和3个二极管替代了双级MC中间的直流链路部件,从而构成分离源升压网络,避免了配置额外的直通占空比。对SS-MC的拓扑结构和分离源网络升压的工作原理进行了分析,阐述了其采用的空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,并针对SVPWM的缺点提出了基于充电预测的模型预测控制(CPB-MPC)策略。仿真和实验结果表明:所提出的SS-MC结构使用常规的SVPWM即可达到较高的电压传输比,但无源元件会存在较大的纹波;使用CPB-MPC策略可以有效抑制纹波,提高MC的输出电能质量。

长细比对轴压下高强拼合冷弯薄壁型钢受力性能影响研究

为研究长细比对轴压下壁厚小于1mm的高强拼合冷弯薄壁型钢力学性能的影响,基于《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018—2002)设计并制作了壁厚为0.8mm的S550级单肢C形截面立柱和开口双肢组合截面立柱共12根试件。长细比分别为30、40、50、60、70、80,通过控制基本试件尺寸不变,分别改变试件高度进行试验研究。分析结果表明,立柱截面相同时,壁厚为0.8mm的S550级冷弯薄壁型钢试件的轴压承载力随长细比增大呈下降趋势,按照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018—2002)中的相关公式计算是偏于安全的;相同长细比条件下,开口双肢组合截面立柱的极限承载力是单肢C形截面立柱的2.03~2.13倍。

长江南京河段八卦洲汊道河道整治工程效果分析与思考

依据历史水文资料,在地形测量、水文测验基础上,从分流比的变化、岸线及深泓变化、横断面变化等几个角度对长江南京河段八卦洲汊道河道整治工程实施效果进行分析,结果显示工程的实施有效维持了左右汊河势格局,抑制了右汊发展,进一步保障了防洪安全,发挥了工程效益,同时根据分析结果思考提出今后长江八卦洲河段及下游河道整治工程应关注的一些问题。

EBSILON与MATLAB仿真在超临界二氧化碳循环设计应用

与同等功率级别的常规蒸汽朗肯循环效率相比,超临界二氧化碳简单回热循环效率并未体现优势,只有35.91%。经过分析,由于回热器冷端温升较大冷端的高压流体比热容远大于热端流体,冷端流体的温升明显小于热端流体的温降,使得工质没有被预热到一个尽可能高的温度,导致所需投入的加热量依然很大,回热器效率较低;且由于冷热两端温度变化差值较大,简单回热循环易发生回热器“夹点”问题,导致传热发生恶化,进一步影响整个循环效率。为此,采用再压缩循环代替简单回热循环,研究分流比、透平入口温度、主压缩机入口压力和温度、主压缩机出口压力对再压缩循环效率的影响。结果显示:在系统输入参数确定的情况下,存在一个最佳分流比使得循环效率达到最大值,较简单回热循环效率提升15.65%,透平入口温度和主压缩机入口温度、压力及出口压力与分流比具有一定的耦合关系,对循环效率都有影响。

冷补植物沥青混合料制备及应用

采用植物沥青替代石油沥青制备冷补植物沥青混合料,计算了不同油石比下冷补植物沥青混合料的贯入度(高温下)、低温弯拉强度、渗水系数及冻融劈裂抗拉强度比,得出最佳油石比。采用油石比6.5%制备冷补植物沥青混合料,对寒区无砟轨道防水保护层粉化进行整治,并检测其整治效果。结果表明:随着油石比增大,冷补植物沥青混合料的贯入度逐渐增加但增幅不大,低温弯拉强度先增大后减小,渗水系数逐渐减小,冻融劈裂抗拉强度比逐渐增大;油石比为6.5%时,冷补植物沥青混合料高温抗变形、低温抗开裂、防渗及水稳定性的综合性能最佳;整治后,沥青混合料防水保护层平整密实,横向和纵向排水坡度满足要求,排水通畅。冷补植物沥青混合料具有良好应用效果。