温度影响下能量桩-土接触面剪切特性试验研究

能量桩工作过程中,桩体受温度变化影响会产生热变形,进而引起桩周土体的循环剪切作用,弱化地基承载力,给桩基的正常使用带来风险。由于传统直剪仪无法模拟能量桩工作过程中的温度变化,因此对桩-土接触面力学特性受温度影响的变化规律研究较少。对传统直剪仪进行改造,使其可以改变剪切试样温度;所用土体从重庆某施工现场取样,开展不同温度变化下桩-土接触面的室内土工直剪试验,分析单次温度变化和循环温度变化对桩-土接触面力学性能的影响,并对温度影响下桩-土接触面力学特性与土体力学特性的差异进行比较。结果表明,能量桩-土接触面的抗剪强度受温度影响较大;随着温度的升高,能量桩-土界面摩擦角和黏聚力先减小后增大;低法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响较大,而高法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响不显著;土体的抗剪强度、黏聚力和摩擦角随温度变化规律与桩-土界面类似。

反应堆压力容器压力-温度限值曲线分析方法研究

核电厂在反应堆启、停堆过程中必须将压力和温度控制在一定范围内,即压力-温度限值曲线(P-T曲线)所允许的范围内,以防止反应堆压力容器发生脆性开裂。本文论述了反应堆压力容器P-T曲线制定的防脆断设计的基础理论,总结了EJ/T 918-94规范和RCC-M 2007规范中关于P-T曲线的计算方法和分析流程,采用ANSYS APDL编程实现了P-T曲线的自动分析,并对RCC-M 2007规范中的P-T计算分析方法进行了完善,对计算结果进行了对比分析,研究表明EJ/T 918的计算结果过于保守。

瓦斯压力对低透性煤吸附-解吸特性及孔隙分布的影响

为了从微观的角度探究瓦斯压力对深部低透性煤层吸附-解吸特性及孔隙分布的影响,采用低磁场核磁共振技术(NMR),开展深部低透性煤不同瓦斯压力下的吸附-解吸试验。试验发现:瓦斯吸附态、游离态和自由态下,T_(2)谱幅值积分与瓦斯压力呈现较好的线性关系,其拟合结果R^(2)均大于0.973 48,微观自由态瓦斯在瓦斯压力等于3.739 MPa处瓦斯的吸附-解吸出现了迟滞效应。不同瓦斯压力下,孔径类型分布差距较大,煤样内部孔隙分布主要是小孔占据大部分,而中孔和大孔所占比列较小。研究结果对深部低透性煤矿资源开采具有一定的指导意义。

液压快换接头压力降-流量特性试验台的设计及不确定度分析

为测试不同流体介质、流量等工况下液压快换接头的流通能力,设计一套液压快换接头压力降-流量特性试验台,完成配套测试处理软件的开发。该试验台可采用46号液压油或水作为试验介质,其流量测试范围为40~1000 L/min,被测快换接头的进、出口压力降测量范围为0~5.0 MPa,被测快换接头的适用公称通径范围为12.5~51 mm。在此基础上,依据ISO 9110-1:2020和ISO 9110-2:2020标准,建立被测快换接头压降值测量的数学模型,并分别计算得到了使用46号液压油或水作为试验介质时的合成不确定度。该试验台的技术参数符合GB/T 5861—2003,也可用于测量快换接头的流量系数和流阻系数。

气动减压阀流量-压力特性测试试验分析

通过分析现行国家标准GB/T 20081.1—2021、GB/T 20081.2—2021,搭建一套能够用于气动减压阀流量-压力特性测试的电-气控制一体化试验台,以常规的直动式和先导式气动减压阀为试验客体进行关于流量-压力特性(按照国标GB/T 20081.1—2021,下同)和压力调节特性的测试,对测试数据编辑处理后进行分析,进而验证现行标准里阐述方法的可行性,为新国标中气动减压阀流量-压力特性测试的试验提供参考。

对流-导热耦合作用下保温层对寒区水工隧洞衬砌结构力学特性的影响

以新疆布伦口水电站引水隧洞为例,考虑对流-导热作用,通过现场监测成果和有限元仿真计算,分析引水隧洞在不同位置铺设不同厚度的保温层对衬砌结构热-力耦合特性的影响。结果表明,表面铺设时,保温层厚度与衬砌的冻胀力呈负相关,且当厚度在0.06 m以上时,二次衬砌的冻胀力变为压应力;保温层厚度与衬砌的横向位移呈正相关,与纵向位移呈负相关。夹层铺设时,保温层厚度与二次衬砌的冻胀力呈正相关,与一次衬砌的冻胀力呈负相关;随着保温层厚度的增加,二次衬砌的最大主应力变为拉应力,不利于二次衬砌的安全稳定;随着保温层厚度的增加,一次、二次衬砌的横向位移差值增大近4倍,纵向位移差值增大10倍以上。

考虑黏-温特性的轴向柱塞泵柱塞副润滑及泄漏特性分析

针对轴向柱塞泵关键摩擦副存在的摩擦磨损严重、泄漏量大等关键问题,引入压力流和剪切流影响因子,建立考虑黏-温效应柱塞副的油膜厚度方程,采用有限元方法,对柱塞副的润滑及泄漏特性进行了研究和分析,得到以下结论:考虑润滑剂黏-温特性时,最大油膜压力明显大于不考虑黏-温特性时的膜压,且最小油膜厚度远小于不考虑黏-温特性时的最小膜厚;随着温度的增加,油膜压力逐渐增大,油膜厚度逐渐减小。考虑黏-温特性的泄漏量明显大于不考虑黏温特性的泄漏量,当温度大于60℃时,泄漏比显著增加。随着温度的增加,不同接触长度下的泄漏量呈非线性增大,当接触长度为17 mm时,泄漏量最大且变化曲线的斜率最陡;同时当单边间隙增加到3μm以上时,泄漏比明显增大。此研究可为柱塞泵柱塞副的精确理论设计及安全稳定运行提供参考。

基于疲劳内聚力模型的瓷砖-砂浆界面温度疲劳特性分析

建立了疲劳损伤演化与内聚力耦合模型,模拟了不同温度循环作用下瓷砖-砂浆的界面损伤行为,并分析了温度变化幅值、作用次数和砂浆厚度对损伤的影响规律.结果表明:疲劳内聚力模型可较好地模拟温度循环作用下瓷砖-砂浆的界面损伤行为;瓷砖-砂浆的界面损伤主要源于二者在界面处的剪切变形,且降温的影响远大于升温;随着温度作用次数的增加,界面损伤从瓷砖边缘处萌生并逐渐向中心扩展,但损伤增长速率逐渐降低;温度变化幅值增加和砂浆厚度突变均会加剧界面损伤及其发展速率,且砂浆厚度突变导致的界面损伤主要集中在较厚侧.

微波-压力联合复热冷链米饭及其品质的研究

为减缓米饭微波复热过程中的失水速率,减少失水干硬对米饭品质的影响,研究采用不同压力进行复热试验,对比复热米饭碘蓝值、色差值、硬度和还原糖含量的变化,以验证方法的有效性。结果表明,复热初期采用70 kPa,复热后期采用50 kPa的分段微波加压复热米饭的碘蓝值为0.178,硬度为3122.12 g,还原糖含量为3.636 mg/g。相比320 W常压复热,70/50 kPa分段式加压复热米饭热点与中心含水率差异由5.60%下降至1.93%,硬度差异由540.82 g下降至239.59 g。加压复热可以有效抑制米饭水分的蒸发,提升温度分布的均匀性。研究为米饭复热生产工业化提供依据。

充填体宏细观多尺度温度-强度耦合特性研究

尾砂胶结排放技术作为尾砂处置利用的一种新形式,主要应用在干旱少雨的地方,充填体长时间暴露于高温环境中,围绕这一特点,针对尾砂胶结充填体开展了多尺度温度-强度耦合特性研究。研究结果表明:水化反应早期,高温养护能够促进胶凝材料水化反应,从而提高充填体强度,但对充填体后期强度会造成负面影响;高温养护对充填体早期和后期的水化产物量呈现出不同的影响,但并不会影响水化产物的种类。水化产物的增加会使得充填体的结构更致密、颗粒之间的联结更为牢靠,细观上表现为SEM图像呈现出的结构更为紧凑,宏观上则表现为强度的提升和孔隙率的降低。

氢气-甲烷-乙醇混合燃料的爆炸压力特性

在初始温度为400 K,不同的初始压力(0.1、0.2、0.4 MPa)、乙醇体积分数(20%,50%,80%)和当量比(0.8~1.4)下,采用定容燃烧弹对氢气-甲烷-乙醇的爆炸特性进行研究。将实验中获得的原始电压信号转换为压力数据并进行高斯滤波降噪处理,通过爆炸压力、压力上升率、爆炸指数和爆炸时间等相关参数来分析爆炸特性,这些参数可以用于评估可燃物爆炸强烈程度,同时对燃料的层流燃烧速度、敏感性和反应路径进行分析。结果表明:随着初始压力的增加,预混燃料的爆炸压力峰值、最大压力上升速率、爆炸指数和爆炸时间均显著增加。乙醇比例的增加会降低最大压力上升速率和爆炸指数,但会增加爆炸压力和爆炸时间。燃料在不同的初始压力和乙醇比例下,总在当量比为1.2~1.3之间达到爆炸压力峰值、最大压力上升速率、爆炸指数的极大值和爆炸时间的极小值。此外,灵敏度分析表明预混燃料的爆炸反应程度与燃烧过程中生成的H和OH自由基数量有很大关系。总体而言,研究获得的爆炸指数在大多数工况下均低于20 MPa·m/s,表明该燃料处于相对安全水平。

放气活门用金属膜盒压力-位移特性

某型航空发动机采用放气活门放掉压气机出口部分空气以防止发动机喘振,放气活门配套的金属膜片膜盒组件作为压力敏感元件,膜盒的压力-位移特性直接影响放气活门的控制性能。基于金属膜盒的工作原理及使用环境,从膜盒结构出发得出膜盒的一般特性表达式。结合膜盒有效工作面积,使用有限元分析的方法得出膜盒组件的压比-位移方程。结果表明,膜盒的位移随压比呈线性关系,并且随着环境压力的降低,膜盒组件达到最大位移的压比升高,通过搭建膜盒组件试验台对仿真结果进行了对比与验证。为放气活门的系统建模分析与航空发动机控制性能的提升提供理论基础。

并联IGBT占空比的温度特性建模与分析

并联IGBT是解决托卡马克(Tokamak)装置中等离子体垂直位移快速控制电源容量逐渐增大问题的有效途径。而并联IGBT之间的结温平衡是并联系统安全稳定运行的关键因素之一。因此,研究结温对并联IGBT功率损耗差异的影响对提高并联系统的稳定性至关重要。然而现有的研究成果主要集中在单个器件损耗模型或者是并联IGBT的最佳工作频率范围而未涉及对并联IGBT最佳工作占空比范围的讨论。研究发现,当IGBT工作在正温度系数区间时,结温差异造成的通态损耗差异与开关损耗差异呈不同的温度特性。因此,提出零温度-占空比的概念来估计并联IGBT之间结温失配趋势。该文建立零温度-占空比模型,并以此来分析电路设计参数、IGBT器件参数以及结温差异对并联IGBT最佳工作占空比范围的影响。实验结果表明,通过零温度-占空比模型可以对并联IGBT的可靠性、电路设计参数以及器件选型提供可行的参考。

基于温度变形效应的整体式桥台-H型钢桩-土相互作用拟静力试验研究

由于环境温度使主梁发生胀缩变形,导致整体桥桥台水平往复运动及桥台-土、桩基-土的相互作用。本文以某整体桥为工程背景,开展基于昼夜温度、季节性温度变形效应的整体式桥台-H型钢桩-土体系的低周往复位移荷载拟静力试验,分析试件的滞回性能、骨架曲线、桥台转角等变化规律。试验结果表明:试件全年滞回曲线可视为季节性温度作用、昼夜温度作用的滞回曲线叠加。从季节性温度作用来看,受春夏季升温影响,MTS水平力先快速增大,随后持续升温,水平力增速放缓;受夏秋季、秋冬季连续降温的影响,水平力先急剧减小,而随后持续降温,水平力降低减缓;受冬春季升温影响,水平力先急剧增加后增速放缓,其增速与第一次春夏季升温时相似,但由于台后土发生累积效应,产生的水平力更大。从昼夜温度作用来看,当环境温度较高时(夏季),夜晚降温对体系相互作用的影响大于白天升温时的影响;当环境温度较低时(冬季),白天升温对体系相互作用的影响大于夜晚降温时的影响。从骨架曲线来看,受中长期环境温度影响,整体式桥台-桩-土体系相互作用中存在由非线性向线性不断转化的过程。在加载初期,桥台转角与加载位移变化规律基本一致,随着环境温度变化,两者逐渐偏离,特别是在次年的第一季度,两者已产生较为明显的正方向偏移。

磁控溅射氧化钒薄膜的相成分及电阻-温度特性

采用磁控溅射法在p-Si(100)衬底上制备了VOx薄膜。利用X射线衍射(XRD)分析、原子力显微镜(AFM)及四探针测试方法,研究了制备工艺条件对薄膜的相成分和电阻-温度特性的影响,并测试分析了薄膜的电学热稳定性。结果表明:通过这种方法制备的氧化钒薄膜具有较高的电阻温度系数及良好的电学热稳定性,可作为微测辐射热计的热敏材料。

饱和蒸气压实验中的压力-温度测量仪设计和开发

"液体饱和蒸气压的测定"是物理化学实验中经典的热力学实验,压力和温度作为该实验的待测参数,对实验结果产生重要影响,因此准确实时地测量十分必要。基于该教学需求,通过对压力变送器、温度传感器以及显示仪表进行认真的选型,并对电路进行详细的设计,开发了高精度压力-温度测量仪,并将其应用于实验体系。学生的反馈结果表明,该仪器很好地满足了教学需求,实验的系统误差明显减小,数据结果的良好率由原来的30%提高到76%。

光纤法布里-珀罗干涉温度压力传感技术研究进展

光纤法布里-珀罗干涉温度和压力传感器具有灵敏度高、制作简单、成本低、体积小和抗电磁干扰能力强等优点,已被广泛应用于军事和民用领域.在某些环境恶劣,如具有强电磁干扰和腐蚀性,或提供给传感器的安装空间非常有限的特殊工业领域,微型光纤温度和压力传感器发挥着重要的作用,国内外诸多高校、科研院所都在对其进行研究.本文综述了光纤法布里-珀罗干涉仪的基本原理、制备技术、及其压力和温度传感应用的研究进展.详细介绍了湿法化学腐蚀制备法、电弧放电制备法、飞秒激光制备法、聚合物辅助制备法等常见光纤法布里-珀罗腔传感器的制作工艺,分析了不同制作工艺的优缺点;详细介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪在温度传感、压力传感和温压一体传感领域的应用;最后对光纤法布里-珀罗干涉温度压力传感器的发展进行了总结和展望.

新疆东戈壁斑岩型钼矿床成矿流体包裹体温度-压力研究

东戈壁斑岩型钼矿床是在新疆境内发现的第一个特大型钼矿,钼资源量(331)+(332)+(333)约503 474.66t,矿石平均品位0.115%。矿床的形成与隐伏斑状花岗岩体有关,矿化的主要载体是以石英脉、钾长石脉为主的各种脉体,即该矿床兼具斑岩型及脉型矿床的特征。通过对含矿脉体中流体包裹体的研究,初步确定矿床的成矿温度为197～390℃,成矿压力为531.04×105～752.10×105 Pa,成矿深度为1.68～2.39km,成矿流体为富含多种气态组分的低盐度流体;成矿时代为华力西晚期;矿床成因类型应为浅成中高温岩浆热液型钼矿床。

原位式准静态压电材料温度特性测试系统研发

压电材料的压电-温度特性会直接影响到压电器件的工作稳定性,是压电器件研发的重要依据。文中基于准静态测量方法研制上、下位机系统,实现了原位压电-温度特性测试。其次,设计开发了变温管式炉、激振器驱动、信号调理与采集电路,构建了准确的滤波与工频陷波算法。实测结果表明,所设计系统测试结果稳定,能够准确测量压电-温度特性并标定压电材料相变温度,可为压电器件设计提供重要的参考。

闭环控制先导比例溢流阀压力-流量特性计算机仿真

应用 TK Solver软件对先导式溢流阀的压力 -流量特性进行计算机仿真 ,揭示了应用闭环控制原理后 ,先导式溢流阀抑制主阀液动力等扰动的机理。