常泰长江大桥组合索塔锚固结构钢-混传剪构造足尺模型试验研究

常泰长江大桥索塔锚固结构采用钢箱-核芯混凝土组合结构,为研究该新型组合索塔锚固结构钢-混传剪构造的受力特性,进行钢-混传剪构造足尺模型试验研究。制作2个锚固结构足尺节段试验模型,通过压剪试验研究锚固结构的荷载~滑移曲线及应力、应变分布等受力特性,并通过有限元模型分析锚固结构的传力机理和各组件的内力分配比例,推导剪力钉剪力计算方法。结果表明:在2.14倍单索最大索力荷载作用下,锚固结构保持弹性状态,钢壁板未产生明显滑移,钢-混界面最大滑移不超过0.25 mm,该锚固结构中钢-混传剪构造至少具有2.14倍的安全系数;荷载作用下,剪力钉剪力从上至下逐渐增大,锚腹板附近底部3排剪力钉剪力较大,钢-混传剪构造至少存在剪力钉和界面摩擦力2种传剪机制,钢-混传剪构造的承载能力显著提高;钢-混传剪构造受力过程分为粘结力传力阶段和局部滑移阶段,剪力钉剪力分布不仅与沿剪切方向长度分布有关,也与荷载的大小线性相关。

基于荷载传递法的桩基沉降计算与承载性能分析

地层由于土体颗粒结构疏松容易产生桩基成桩等质量问题,同时对桩基的承载性能也有较大影响。以自贡市富台家园项目为依托,针对现场两根试验桩开展桩基静载试验,结合理论分析方法,对地层中桩基承载性能进行研究。结果表明:现场两根桩的荷载-沉降曲线为陡降型,桩端与桩侧各自分担了部分荷载属于端承摩擦型桩。桩的极限承载力接近设计值,冗余量小,不利于结构安全,可以考虑固化地层或增加桩长。提出桩侧双折线模型和桩端双参数指数模型组成的桩基荷载-位移传递简化模型,采用MATLAB编程的迭代算法得到荷载-沉降曲线,发现理论计算值与试验实测值结果吻合度较高,表明此荷载-位移模型合理可行,可为类似地层的桩基承载性能研究提供参考。

特种电机转子系统的临界转速分析

针对我公司开发的压裂泵试验台电机在特殊工况下的运行特点进行了研究。采用传递矩阵法,对压裂泵试验台电机在两台电机串联运行的情况进行了分析计算,为了提高计算效率,应用Matlab平台在传递矩阵法的基础上进行了程序编制,并对电机转子结构进行了等效处理,最终实现对此种特殊工况的临界转速计算。通过对这种等效计算方法的研究,为压裂泵试验台电机以及其他特种电机的研发提供了技术支撑。

溶洞型基桩承载特性离心试验及承载力计算方法

为确定溶洞对基桩荷载传递规律和承载特性的影响,通过离心模型试验,研究了4种洞高、4种洞跨和3种溶洞层数下基桩的荷载-沉降规律、竖向承载力、荷载分担比、轴力和侧阻的变化;引入敏感分析模型,研究了基桩竖向承载力对两因素的敏感性;采用荷载传递法建立了穿过溶洞的基桩荷载-沉降计算公式。结果表明:洞高、洞跨、层数的增加会削减基桩竖向承载力,洞高对承载力的影响大于洞跨;两因素变化下溶洞处桩身轴力几乎不衰减,单位侧阻骤减至接近零;采用改进的荷载传递法和双曲线模型建立了基桩承载力计算公式,计算结果与试验结果相比,最大误差5.96%,具有较高吻合度。研究成果可为岩溶区基桩竖向承载力和沉降计算提供参考。

中深层地埋管热泵系统运行性能测试平台及方法研究

中深层地埋管热泵供热系统的运行性能受地热地质条件影响显著。本文针对新建项目缺乏地热地质资料的情况,提出了该技术的现场测试平台及方法,在建设初期即可明确实际应用效果。将该方法应用于我国寒冷地区某新建项目,实测结果表明,1根埋深2750 m的中深层地埋管连续运行尖峰取热能力达到450 kW,热泵机组尖峰供热能力达到600 kW。对中深层地埋管取热特性、热泵系统运行特性开展了变工况测试研究,可为项目规划设计及技术的推广应用提供数据支撑。

不同注浆材料作用下后压浆桩桩-土界面力学特性分析

为了研究不同注浆材料对后压浆桩桩-土界面的加固效果,开展了大型界面剪切实验.针对后压浆桩在各类土层中的应用,设置了砂土、风化岩、黏土3种不同土样,以研究不同土层环境下压浆对界面剪切性状的影响.采用双曲线模型及考虑剪切应力软化的剪切力学模型对剪切数据进行拟合,通过荷载传递法对压浆桩和未压浆桩的承载特性进行计算分析.研究结果表明,不同注浆材料作用下桩-土界面力学特性均有所改善.在砂土和风化岩中桩-土界面剪切应力与剪切位移之间的相互关系未受压浆影响;在黏土中,压浆改变了桩-土界面的力学特性,呈现出与未注浆接触面不同的软化现象.算例中桩基压浆前极限承载力为7.936 MN,粉煤灰基地聚合物、粉煤灰-水泥以及纯水泥浆液压浆后的极限承载力分别为13.492、13.647、13.926 MN.

围护结构传热系数检测方法的实验研究

围护结构传热系数是准确计算建筑能耗的关键参数,其检测是建筑节能工程验收必不可少的检测项目之一。现行有效的标准推荐采用热流计法对围护结构传热系数进行测量,但对热流计贴敷方式未做出明确规定。该文说明了准确测量围护结构传热系数的意义,介绍了测量方法和关键技术要点、测试仪器原理。对热流传感器外贴敷铝箔胶带的安装方式和未贴敷铝箔胶带的安装方式进行实验比对,所测得数据显示贴敷铝箔胶带会导致检测结果偏小,测得热流密度的最大相对误差可达到-13.39%,传热系数相对误差为-11.01%,该误差会导致后续耗热量、节能量等综合指标的计算的偏差,影响检测结果的准确性。

基于防护热箱法的围护结构传热系数检测系统校准试验研究

防护热箱法具有精确度高、重复性好等特点,适用于建筑透光围护结构传热系数的实验室测试。但在实际测试时仍存在误差,因此开展防护热箱法的校准试验研究具有重要意义。系统介绍了防护热箱法的检测原理、试验系统构成,详细说明了校准试验方法及测试流程,并给出了不同厚度标准试件的热量校准曲线。在实际测试中,可通过校准热量进行热计量箱投入热量的修正,进而准确计算得到试件的传热系数。

级联式DC/DC变换器稳定性测试分析

为提高变换器在运行中的稳定性,针对级联式DC/DC变换器的稳定性展开测试研究。根据级联式DC/DC变换器的运行特性,搭建测试环境并进行相关设备准备。参照变换器在运行中的控制方式,将最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)作为转换过程的控制核心,进行级联式DC/DC变换器拓扑建模;在确保注入信号为恒幅变频正弦信号的同时,保证注入信号在变换器运行中不受到外界环境的干扰与影响出现衰减效应,以此为依据选择注入点;通过建立变换器开回路稳定传递函数的方式,推导转换器在不同状态下的运行工况。总结测试结果,证明注入电压会对变换器运行频率造成瞬时增加或瞬时减少的影响,输入功率会增加变换器输出阻抗,从而造成变压器失稳。

深厚软土地层超长超大直径扩底桩承载力性状及机理研究

深厚软土地区超长超大直径扩底桩荷载传递机理复杂,且国内相关工程数量少,可供施工人员参考资料有限,传统桩基理论已无法合理的分析其工作机理和受力特性。文章依托深圳大运枢纽超长超大直径扩底桩工程,通过现场静载试验与数值仿真分析,研究了在深厚软土地层中超长超大直径扩底桩在静载作用下的荷载传递机理及沉降规律。基于荷载传递法,针对深厚软土地基的特殊性质,考虑了桩侧土初始剪应力、软化特性以及桩端土加工硬化特性,进行了沉降公式的推导。并基于MATLAB,开发了高性能的迭代算法以研究单桩的承载力性状。结果表明:现场试验、数值模拟与理论算法得到的荷载-沉降曲线线型吻合较好。当传递深度达到约0.4倍桩长时,下部桩身基本不产生压缩变形;桩基极限承载力大于设计值,存在较大的承载潜力,桩基设计较合理,满足承载力要求,可以为同类地区桩基工程设计与施工提供参考。

舰炮振动分析的多体系统有限元传递矩阵法

为保证舰炮具有良好的动态性能和射击精度,就必须使其振动频率合理分布。建立了多体系统有限元传递矩阵法,从理论、计算、试验三方面研究了舰炮固有振动特性,进行了某舰炮振动特性计算和舰炮模态试验。计算结果与试验结果吻合良好。

红外图像转换器传递函数测试方法

红外图像转换器是红外成像制导武器半实物仿真系统红外成像目标模拟器的重要组成部分,用于产生动态红外目标/干扰环境特性图像。图像传递函数是评价图像转换器性能优劣的一项综合性技术指标,包含了图像在不同等效黑体温度条件下,不同分辨率对应的图像调制度。叙述了红外图像转换器图像传递函数的定义和测试方法,用经过标定的热像仪和光学放大系统对红外图像转换器产生的图像进行放大,测试了亮、暗条纹的辐亮度,计算了条纹对的对比度。描述了红外热像仪的标定方法和使用注意事项,给出了256×256元MOS电阻阵列红外图像转换器图像传递函数的测试结果。该文可作为红外图像转换器性能考核的参考。

温室覆盖材料传热系数测试台的研究开发

研究开发了基于热箱法原理的园艺设施覆盖材料传热系数测试台,这是适应于园艺设施覆盖材料传热方式和工作环境特点的专用实验设备。该测试台依靠制冷、加热、风机、整流和除湿等调控装置,可全面稳定地模拟实现接近园艺设施覆盖材料实际工作的环境,包括设施内外气温、室外风速和天空辐射背景等条件,可以真实地反映各因素对覆盖材料传热的影响。测试台的测试条件可方便地调节,同时具有较高的测试精度。

浅层三层地基的SASW法模拟勘测研究

掌握瑞利波在分层地基中的传播和能量分布特征是进行瑞利波勘测的关键。建立了3类工程常见土质及其分布的浅层3层地基模型:规则地基、含硬夹层地基和含软夹层地基,基于传递矩阵法研究了瑞利波在三类地基中的传播和能量分布特征,将计算得到的地表处瑞利波时间域内的振动信息作为表面波谱分析(SASW)法的测试数据进行模拟测试。结果表明,实测频散曲线与理论频散曲线中能量占优的模式相对应,SASW法适用于大部分土层分布情况的几十米深度范围的浅层工程地质勘测。研究成果可用来指导现场测试和土层反演。

连铸保护渣传热的研究进展与测试实验

连铸保护渣的传热行为对连铸坯的表面质量有着重要的影响,其传热性能一直是冶金工作者们研究的重点和难点。连铸坯与结晶器壁间渣膜的传热涉及2种机理:传导传热、辐射传热;笔者总结了近年来国内外针对连铸保护渣渣膜的传导传热、辐射传热和综合传热所采用的研究方法与取得的成果,比较了各种测试方法的优缺点。在此基础上,介绍一种简便的测试保护渣固态和液态传热系数的方法,并运用该方法进行测试实验,测得1200℃时,渣样的导热系数为0.97W/(m·K),实验结果与大量文献中所报道的硅酸盐渣系导热系数值相符。该方法操作简单,测试方便,成本低廉,有助于保护渣传热性能的实验室研究。

大口径标准镜绝对面形精度传递方法

提出了一种大口径干涉仪标准镜绝对面形精度的传递方法,在已知一台干涉仪参考镜绝对面形的前提下,可向待测标准镜进行精度传递。由于检测温度与使用温度的不同,待测标准镜在另一台干涉仪作参考镜时,绝对面形会发生变化,变化集中在离焦量上;在待测标准镜使用状态下,通过对经典三板互检法得到的竖直方向直线绝对面形的分析,得到标准镜使用状态离焦量的估计,以此修正直接精度传递结果,最终得到待测标准镜使用状态下的绝对面形。比较同一块光学元件在两台干涉仪上标定前和标定后的测量结果,标定后的面形差值更小且分布一致性更好,证明了本方法的有效性和可行性。

某塔架摆杆系统水平杆动力学建模与分析

综合运用刚度等效原理、质量等效原理等思想将水平杆处理成等效连续介质模型。在该模型的基础上运用有限段离散时间传递矩阵法对水平杆进行动力学计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了等效模型的实用性和有限段离散时间传递矩阵法在水平杆动力学分析中的可行性。

基于热成像技术的牛舍围护结构传热阻测试方法

针对传统的接触式传热阻测试方法对测试场合要求高、操作复杂、操作时间相对较长等难以应用于环境较为恶劣的畜禽舍问题,该文引入热成像技术,开展了黑龙江地区2种不同类型牛舍的围护结构热特性参数现场测试,获得了基于热成像法和传统接触式测试法下牛舍墙体、屋面、门窗的特征温度值。在此基础上,计算了牛舍围护结构材料的传热阻,并与相应建筑材料的传热阻理论计算值进行了对比分析。结果表明,对于墙体、屋面等围护结构,2种方法所获得的传热阻测试值与理论计算值的偏差小于15%;对于围护结构窗体和门,2种方法所获得的传热阻测试值与理论计算值的偏差在20%~30%之间;虽然热成像法和接触式测试法现场实测值与理论计算值之间都存在偏差,但因现场测试能综合材料老化、脱落、受潮和施工质量等实际情况,相对而言实测值的可信度更高;但综合考虑2种方法,热成像法的操作简单、便捷,可以很好地用于畜禽舍围护结构的热工性能评价。

红松换床育苗试验研究

以红松为材料,在高寒山区进行红松换床育苗试验研究,结果表明:S2-1培育方式改变为S1-2培育方式,苗木长势好,同为3 a生苗,S1-2苗龄型的成苗率达到84.7%,平均苗高19.4 cm,平均地径0.47 cm,完全达到标准规定的出圃苗规格;而S2-1苗龄型的成苗率仅为35.0%,平均苗高14.0 cm,地径0.42 cm,大多数苗木未达到出圃苗标准。

考虑砂土地基预制桩侧向挤土影响的单桩承载力分析研究

预制桩的沉桩过程产生了对桩周土体的挤密作用,桩周土体的力学特性发生了相应的改变,这种改变会直接影响预制桩桩基础的承载力。利用有限元计算分析方法对砂性土地基预制桩沉桩过程进行了数值求解,得到了桩周土体的位移和应力变化规律;在应力路径控制的三轴试验中,模拟土体在受到预制桩沉桩影响的应力状态,试验研究了标准砂在再受荷载作用时的力学特性;在荷载传递法中,运用桩周土体性质的变化试验结果,进行了有限差分数值分析,得到了考虑和不考虑挤土作用的单桩P-S曲线。研究结果表明:预制桩的沉桩过程对桩周土中的径向和轴向应力都有明显的影响,对径向应力的影响大于对轴向应力的影响;挤土效应提高了桩周土的剪切模量值和强度,影响范围大致相当;考虑沉桩侧向挤土影响单桩承载特性有明显的提高,现行的预制桩设计偏于安全。