不同降雨条件下露天矿含泥岩弱层边坡稳定性分析

为了研究不同降雨条件下露天矿含泥岩弱层边坡的稳定性变化规律,以新疆维吾尔自治区某露天煤矿西端帮边坡为工程背景,采用滤纸法获得了泥岩土-水特征曲线,借助COMSOL软件对不同降雨条件下的西端帮进行了渗流与应力耦合计算。结果表明:不同降雨条件下边坡安全系数在降雨期间均快速下降,降雨结束后均缓慢回升,但在较长一段时间内仍低于边坡初始安全系数;短时强降雨比长时弱降雨对边坡稳定性的影响更剧烈,但在降雨结束后安全系数回升得更快;塑性应变首先产生于泥岩弱层中并沿泥岩弱层逐渐向边坡深部发展,最终形成贯通边坡的塑性区。

The Principle of Interaction between Plastic Volumetric and Shear Strains for Unsaturated Soils

The principle of interaction between plastic volumetric and shear strains for rock and soil has been extended to the field of unsaturated soils.Two new interactions of suction-plastic volumetric strain and pore air pressure-plastic volumetric strain appear in the unsaturated state of a soil except the interaction between plastic volumetric and shear strains.It is very important to find that the suction possesses a dual property,which is the origin of generating its special functions.Thereby the effect of the suction on volumetric strain includes two opposite aspects.By means of this property of suction,the physical significance of effective stress parameter,effects of suction on volume change and preconsolidation pressure,and the mechanism of collapse upon wetting all can be explained.In addition,it is theoretically proved by application of this principle of interaction that the critical state line for unsaturated soils exists,and is unique and independent of the stress history.

饱和-非饱和渗流条件下降雨对粗粒土路堤边坡稳定性的影响

为了研究粗粒土路堤在降雨条件下的入渗过程及稳定性,提出一种基于饱和-非饱和渗流及非饱和抗剪强度理论的路堤边坡稳定性分析方法。利用该方法对算例边坡的降雨入渗过程及瞬态稳定性进行研究。研究结果表明:降雨将引起路堤地下水位升高,降雨停止后地下水位由于雨水出渗而降低;路堤边坡表层受降雨入渗影响,区域基质吸力丧失(甚至变为正值),体积含水率增大,在降雨停止后都逐渐减小;在降雨过程中,路堤边坡安全系数缓慢降低,塑性区随地下水位线沿坡脚向上延伸,面积相应增大;在降雨停止后,在雨水出渗及基质吸力恢复的共同作用下,路堤边坡安全系数得到一定程度恢复。

塑料大棚渗灌灌水下限对番茄生长和产量的影响

利用土壤水分张力计监测土壤水分吸力的变化 ,以灌水时 30cm土层的土壤水分吸力表示渗灌灌水下限 ,研究灌水下限为 10、16、2 5、4 0和 6 3kPa时对塑料大棚番茄生长和产量的影响 .结果表明 ,番茄株高、生物量分别随灌水下限的增大而减小 .番茄的产量和水分利用率与灌水下限间的关系曲线为抛物线 ,而茎粗 /株高比与灌水下限间的关系曲线为三次多项式曲线 .灌水下限不同 ,番茄的根 /冠比 (R/S)动态不同 ,番茄根系与株冠的生长状况不同 .灌水下限在 2 5～ 33kPa时 ,番茄植株生长健壮 ,根冠比例协调 ,产量大 ,水分利用率高 .此指标作为渗灌灌水下限 ,灌水时土壤水分的含量比常规灌水低 ,灌水次数少 ,有利于提高保护地番茄栽培的水分利用率和劳动生产率 .

天然裂隙土坡渐进变形解析

首先介绍了一个结构性土的各向异性粘弹塑性模型,通过分析速度场与粘塑性应变率场的对应关系,建议了一个考虑天然土体结构破损及吸力影响的渐进变形解析模型。该模型能够考虑结构性、各向异性、粘滞性以及结构破损程度、裂隙发育程度(用吸力大小反映)等对边坡变形的影响。基于结构渐进破损变形原理,应用该模型分析天然裂隙土体的渐进变形破坏过程,并结合某土坡实测数据进行了对比分析。

非饱和土中圆柱孔扩张问题不排水解答及吸力影响效应分析

圆柱孔扩张理论为沉桩挤土及旁压试验分析等提供了理论基础,然而已有研究多是针对饱和土展开,在非饱和土相关工程中并不适用。基于修正剑桥临界状态模型,对非饱和土中不排水条件下的圆柱孔扩张问题进行求解。在考虑非饱和土吸力效应的情况下推导土体应力–应变关系式,并引入反映吸力与比体积之间关系的液相本构方程。在此基础上联立圆柱孔周围土单元平衡微分方程,最终将非饱和土中的圆柱孔扩张问题归结为求解一阶偏微方程组的问题。通过引入辅助变量将所有方程转至拉格朗日系下,以弹塑性边界上的应力及比体积作为初值条件对其进行求解。结果表明:当非饱和吸力增大时,圆柱孔周围土体应力和扩孔压力均随之增大,说明土体出现了吸力硬化效应;对于初始比体积较小的土体,随着塑性区内的径向位置增加,比体积和吸力会出现先增大后减小的变化特征,说明圆柱孔在不排水扩张过程中局部土体发生了剪胀。所采用的本构关系较为简洁,参数易于确定,便于在非饱和土相关的工程问题得到实际应用。

吸塑模具抽芯机构设计方法

针对吸塑成型工艺特点 ,介绍了一种吸塑模具抽芯机构设计方法。包括抽芯机构设计方案分析、抽芯机构运动及力学分析。

负压吸引套扎法治疗内痔

该科使用负压吸引套扎法治疗Ⅱ期以上内痔１８６例，疗效好，并发症少。对负压吸引套扎法治疗内痔的操作要领。

非共轴本构模型在吸力桶地基承载力有限元分析中应用

土体在剪切变形过程中产生主应力方向的旋转时,主应变率方向与主应力方向之间存在着非共轴现象,然而,传统的弹塑性本构模型并不能考虑该现象的影响。通过在传统本构模型屈服面的切线方向增加一项非共轴塑性应变率,即可实现对非共轴现象的反映。利用有限元软件ABAQUS的材料子程序接口UMAT,通过显式积分算法和自动分步方法实现了非共轴模型在有限元分析中的应用。首先,对砂土的单剪试验进行数值模拟,预测了主应力方向和主应变率方向之间的关系,所得结论与试验结果较为吻合。然后,针对吸力桶与砂质地基间的相互作用问题进行弹塑性有限元计算,分析了土体主应力方向在剪切变形过程中的旋转规律,以及桶体的端部阻力、侧壁摩擦阻力和顶部阻力在变形过程中的变化规律。最后,检验了非共轴现象对地基承载力计算结果的影响。研究结果表明,所开发的非共轴模型对非共轴现象具有良好的预测能力。

冰箱门胆真空吸塑成型模具抽芯机构设计

在充分分析斜滑块抽芯机构运动及受力状态的基础上,介绍了一种利用脱模力抽芯的非气动抽芯机构设计方法,采用该方法设计的冰箱门胆吸塑模具结构紧凑、抽芯可靠、生产效率高。

非饱和土柱形孔扩张的统一弹塑性解

为了研究非饱和土扩张引起的土体力学响应,对现有非饱和土孔扩张解答进行优化,基于非饱和土统一强度理论和孔扩张理论,合理考虑中间主应力效应和基质吸力的影响,建立了非饱和土柱形孔扩张的统一弹塑性解,并对其进行了可比性分析、与现有解的对比验证和参数分析,得出中间主应力、基质吸力及扩孔效应的影响规律。研究结果表明:由于基质吸力的存在,非饱和土极限扩孔压力较饱和土更高;不考虑中间主应力影响的Mohr-Coulomb解答过于保守,极限扩孔压力偏小;整个扩孔过程中,扩孔压力随着扩孔半径的增大而增大,增长速率逐渐减缓,最后趋近于定值,达到极限扩孔压力。由于考虑了中间主应力效应、非饱和特性等工程实际情况,研究成果可为桩基扩孔等工程设计提供有益的参考。

儿科病房使用10 ml塑料安瓿生理盐水作为吸痰冲洗液的效果研究

目的探讨在儿科病房使用10 ml塑料安瓿生理盐水作为吸痰冲洗液对降低医院感染、节约人力、病房管理等方面的效果,为在儿科病房中推广使用提供依据。方法选择2015年5月～2016年10月本院小儿内科收治的需经口鼻腔吸痰的80例患儿为研究对象,根据随机数字表法分为观察组和对照组,每组各40例。观察组采用10 ml塑料安瓿生理盐水作为吸痰冲洗液,一次性使用;对照组采用500 ml玻璃瓶装生理盐水作为吸痰冲洗液,24 h更换。收集对照组吸痰后6、12 h细菌培养结果,对两组在院内感染发生率、单次吸痰耗时、每日吸痰物资准备及处置时间和日均吸痰生理盐水费用等方面进行对比。结果观察组在院内感染发生率、单次吸痰耗时、每日吸痰物资准备及处置时间方面要少于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05);对照组吸痰后6、12 h细菌培养均为阳性。两组日均吸痰生理盐水费用比较差异无统计学意义(P> 0.05)。结论采用10 ml塑料安瓿生理盐水作为吸痰冲洗液,在安全性、快捷性、实用性方面有明显优势,可降低院内感染发生率。

设施土壤有机氮组分及番茄产量对水氮调控的响应

【目的】酸解铵态氮和酸解氨基酸氮是土壤有机氮的主要组分,可表征土壤的供氮能力,并在氮素矿化、固定、迁移以及为植物生长供氮过程中起到至关重要的作用。研究水、氮调控下设施土壤有机氮组分和番茄产量的相互关系,为评价设施土壤肥力变化和制定科学合理的水、氮管理措施提供科学依据。【方法】田间定位试验在沈阳农业大学的温室内进行了5年,供试作物为番茄,栽培垄上覆盖薄膜,打孔移栽番茄幼苗,膜下滴灌。定位试验三个氮肥处理为施N75、300、525kg/hm^2,记为N1、N2和N3;三个灌水量为25、35和45kPa灌水下限(灌水始点土壤水吸力),记为W1、W2和W3,共9个肥水处理组合。在试验第五年番茄生长期(2016年4—8月)调查了番茄产量及其构成,在休闲期(2016年9月)测定0—10、10—20和20—30cm土层土壤有机氮组分、有机碳和全氮含量。【结果】9个处理中,土壤全氮、有机碳和除酸解氨基糖氮外的有机氮组分含量均随土层深度的增加而降低,且0—10、10—20和20—30cm土层间含量差异显著(P<0.05)。三个土层中酸解总氮占土壤全氮的66.0%、64.6%和55.2%,是土壤有机氮的主要存在形态。土壤酸解总氮中各组分含量及其所占比例的大小顺序为酸解氨基酸氮、酸解铵态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖氮。灌水下限和施氮量对番茄产量及单果重的影响均达极显著水平(P<0.01),水氮交互效应也达显著水平(P<0.05)。休闲期土壤酸解铵态氮与番茄产量间显著负相关(P<0.05)。番茄产量W1N2(25kPa+N300kg/hm^2)、W2N1(35kPa+N75kg/hm^2)和W1N1(25kPa+75kg/hm^2)处理间差异不显著。【结论】灌水和施氮量及其交互效应对各土层土壤全氮、酸解总氮、酸解铵态氮和酸解氨基酸氮的影响均达到极显著水平(P<0.01),而对土壤有机碳的影响不显著(P>0.05)。相同施氮量下,0—30cm土层酸解铵态氮和0—20cm土层酸解氨基酸氮含量均在土壤水吸力维持在35~6kPa范围内达最高值,此土壤水分含量下的0—20cm土层酸解氨基酸氮含量在施N75kg/hm^2时达到最大值。从节水减氮和番茄产量的角度考虑,控制土壤水吸力不低于35kPa、每季随水施N75kg/hm^2为供试番茄生产条件下最佳的水、氮组合量。

适用于吸力循环作用的膨胀性非饱和土本构模型

首先从颗粒尺度基于热力学理论对干湿循环路径下膨胀土的变形行为产生的机理进行了论述。通过分析可知,吸力循环作用下膨胀性非饱和土的塑性变形不仅取决于土中集聚体之间的重新排列,而且与集聚体内储存的塑性势能的变化相关。其次基于BBM模型建立了一个适用于吸力循环作用的膨胀性非饱和土的弹塑性本构模型。模型中通过吸力变化屈服面和混合硬化准则描述上述两种不同作用机理所产生的塑性变形。最后利用该模型对膨胀性非饱和土在吸力循环作用下的行为进行了预测。通过预测结果与试验数据的比对可知:该模型能够较好地描述膨胀性非饱和土在吸力循环作用下产生的累积塑性变形,及其随着循环次数的增加趋向于稳态的特性。

近海浅滩地区大尺度海上风电筒型基础在风荷载作用下的响应

把现场实测的加速度时程转换为实际荷载作用在模型中,把风速时程转化为风荷载,用ABAQUS有限元软件分析了基础和土体在荷载作用下的响应,比较了风荷载和塔架涡激振动等其他因素分别对实际荷载的贡献;主要研究了沉降的发展和基础及周围土体应力在不同时程内的变化,以及加载结束后土体内的等效塑性区等影响区域的情况,通过变化土质参数(土体密度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角等),考察了筒型基础在不同土质中荷载作用下的反应情况.研究表明:随着加载的持续,土体中的应力值逐渐增大,基础周围的土体会产生马鞍形的沉降,土体中的等效塑性区产生在基础底部距筒底端约2倍筒高处,土体的强度越大,筒的沉降越小其对周围土体的影响范围也越小.

常吸力下非饱和土柱孔扩张弹塑性解及饱和度响应

为研究非饱和土中常吸力条件下圆孔扩张的应力-应变特性及饱和度响应,基于非饱和土临界状态模型(UCSM)和考虑水力滞回的土水特征曲线(SWCC),引入常吸力下饱和度随孔隙比非线性变化模型,推导非饱和土中柱孔扩张问题的排水半解析解。根据柱孔周围土单元平衡微分方程,考虑边界条件,引入辅助坐标将问题转化为以3个主应力分量、孔隙比和饱和度为基本未知量的一阶微分方程组进行求解。本解答充分考虑基质吸力和超固结比对柱孔扩张响应的影响,探究扩张过程中柱孔周围土体的应力分布和体积变化,以及扩张过程中饱和度的演化规律。结果表明:非饱和土常吸力柱孔扩张过程中,呈现吸力硬化特性,且吸力硬化特性随着吸力增大而趋于稳定;孔壁及周围土体饱和度在扩张过程中变化显著,且受吸力大小的影响较大;当吸力较低时,饱和度主要受含水量变化的影响;当吸力较高时,饱和度主要受孔隙比变化的影响。本文的解答可以很好地捕捉非饱和土体不同应力历史和水力状态下的饱和度响应,可为非饱和土中静力触探试验等原位试验的解释提供指导。

西门子PLC在全自动吸塑机控制系统中的应用

介绍了吸塑机的成形机理及加工工艺，通过对吸塑工艺的分析，结合PLC功能，完成了全自动吸塑机的开发。与以往的手动或半自动的吸塑机相比。其工作效率提高了5倍～6倍，产品质量及整机的稳定性也得到了保证，同时也增加了系统的柔性。

破碎塑料膜片气流吸送系统的设计

在回收废旧塑料薄膜专用破碎机的基础上,设计了一种气流吸送系统,能使破碎主机进料口和破碎室处于负压状态,达到喂料顺、破碎快、排料畅、无粉尘外逸的良好效果。该系统主要采用一种叶片式芯筒结构的旋风分离器,能较好地适用于蓬松态低密度的片、丝状塑料薄膜物料的料气分离,分离效率较高,从而提高了生产效率。

西非海上自升式钻井平台提高拔桩效率的方法与措施

西非几内亚湾OML-12X区块内自升式钻井平台插桩入泥深度过大,在钻井作业之后平台拔桩十分困难,有时甚至会出现拔桩过程中破坏平台主体结构而造成巨大的经济损失的问题。通过分析,将自升式钻井平台的拔桩过程分为克服桩靴吸附力和克服上行阻力2个阶段,利用吸盘效应理论对桩靴吸附力的产生机理进行了分析,同时对减小桩靴上行阻力的有效途径进行了探讨,提出了2种提高拔桩效率的方法,即对桩靴下部地层充分水化分散和灌注表面活性剂促进内外压力的联通。现场实践表明,本文提出的方法比较符合实际情况,能够有效指导海上自升式钻井平台拔桩实践,提高拔桩效率和安全性。

确定循环荷载作用下吸力锚承载力的塑性上限法

塑性上限分析法是计算静荷载作用下吸力锚极限承载力的一种方法,依据塑性上限分析原理,为了计算静荷载与循环荷载共同作用下吸力锚的承载力,建议了一种基于塑性上限分析理论计算静荷载和循环荷载共同作用下软黏土中张紧式吸力锚循环承载力的方法.该方法首先假定在静荷载作用下吸力锚的破坏模式,并依据静力平衡原理计算静荷载在土体中产生的平均剪应力,然后依据循环强度与土体平均剪应力和循环破坏次数的相互关系确定相应的循环强度,将循环荷载对土体的作用转化成土体强度的变化,再假定吸力锚在循环荷载下的破坏模式与静荷载作用下其破坏模式一致,并依照塑性上限分析原理和土体的循环强度计算强度变化后的承载力.为了验证该方法的合理性,进行了1g条件下的吸力锚模型试验,并应用该方法对模型试验结果进行了预测,预测结果与试验结果吻合较好.