原位固结管点修复已成为实用技术

本文叙述了用原位固结管（CIPP）建立内衬，局部修复管道的技术和工艺过程。此种非开挖修复管道的方法施工速度快，成本低，不干扰地面活动，几乎不中断公用事业服务。

球形空腔固结解析解及其在地基原位固结系数测试中的应用

地基固结系数是地基计算及设计中的关键参数,其准确求取有重要的工程实践意义。孔压静力触探技术(CPTU)和BAT系统是能快速准确测取地基原位固结系数的设备。基于球形空腔扩张理论和一维径向固结理论求解得到球形空腔固结解析解,并将其用于分析由透水元件位于探头锥尖部位的CPTU和BAT贯入所引起的超静孔隙水压力的消散,从而推求地基的原位固结系数。另外,通过实测数据对该解析解进行的验证表明,该解析解能准确的模拟由探头引起的超静孔隙水压力的消散,对土体原位固结系数的测定有一定的工程实用价值。

多热源情况下淤泥原位高温固结模拟分析

为探究多热源情况下淤泥原位高温固结地基处理方法的适用性,基于单热源情况下大连地区淤泥高温固结模型的试验数据,采用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟了多热源情况下大体积淤泥原位高温固结的过程,研究了不同热源布置方式所形成温度场的分布规律,计算了不同布置方式、不同热源间距下地基承载力特征值达到1000kPa需要的加热时间和能量消耗。结果表明:两种布置方式的几何中心位置均为温度最低点;热源间距越小,所需加热时间越短,同热源间距等边三角形布置方式加热时间少于正方形布置方式;同热源间距下采用正方形布置方式能耗低于三角形布置方式;对模型的有效加热面积四周边界采取绝热措施,能耗降低20.81%~25.82%。

基于孔压静力触探试验测试数据的原位固结系数物理信息神经网络反演方法

固结系数是软基沉降计算和稳定性分析的关键参数,现有固结系数原位测试方法存在耗时长且精度低的缺点。根据孔压静力触探试验(piezoconepenetrationtest,简称CPTU)贯入机制与锥肩超孔隙水压力消散模式,采用圆孔扩张理论和轴对称固结方程描述CPTU锥肩超孔隙水压力的形成、发展和消散过程,利用神经网络自动微分功能将轴对称固结方程嵌入深度神经网络,通过物理方程损失函数、边界条件损失函数和初始条件损失函数形成神经网络的物理信息约束,同时将CPTU孔压测试数据作为数据驱动项,以最小化超孔隙水压力损失函数为优化目标,建立了CPTU孔压测试数据反演场地原位固结系数的物理信息神经网络(physics-informed neural networks,简称PINNs)模型。通过已有离心模型试验数据反演验证了PINNs模型反演场地原位固结系数的有效性,并利用CPTU孔压测试数据分析了PINNs模型反演原位固结系数的鲁棒性。结果表明:提出的PINNs模型能够有效利用CPTU孔压测试数据快速准确地反演场地原位固结系数;由于模型融入了物理机制约束,所需训练数据量少,且对有噪声的孔压测试数据具有较强的鲁棒性和泛化性能,为准确、快速可靠测试场地原位固结系数提供了有效途径。

热塑性复合材料增材制造工艺与装备研究进展

热塑性复合材料具有较高的韧性与损伤容限以及良好的抗冲击性能。采用增材制造技术成形热塑性复合材料可实现高性能复杂构件的无模具精确成形,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。本文介绍短切纤维增强与连续纤维增强热塑性复合材料增材制造技术的研究进展,比较不同树脂/纤维材料的成形工艺与力学性能,含有10%短切碳纤维的增材制造PEEK材料的拉伸强度达到109 MPa,模量为7.4 GPa,相比纯PEEK材料提升了85%。对于连续碳纤维增强ABS复合材料,当纤维含量为10%左右时,拉伸强度达到147 MPa,模量为4.185 GPa,分别是纯ABS材料的5倍与2倍。根据不同的工艺与材料体系,国内外开发的先进热塑性复合材料增材制造设备向大型化、集成化发展。最后,从材料、设备、工艺、应用的角度对连续/短切纤维增强热塑性复材增材制造的发展趋势进行展望与建议。

连续纤维增强PEK-C复合材料缠绕成型工艺及性能研究

利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性能良好的NOL环缠绕构件。SEM断口形貌分析表明,树脂和纤维分布均匀,界面粘接良好。该方法的研究,为高性能热塑性树脂基复合材料的缠绕成型提供了一种有效手段。

新的支线衬管系统应用‘快速’固定法

本文介绍了美国近年来采用原位固结管作衬管，修复污水管道支线所用的器材和工艺过程。

管线修复技术的发展

本文介绍了几种管线修复技术，并从多个角度论述了近来管线修复技术的发展。

热塑性复合材料自动铺放过程中红外加热技术研究

为保证热塑性预浸料树脂基体在自动铺放(automated fiber placement, AFP)过程中充分熔融,实现热塑性复合材料(thermoplastic composites,TPC)逐层"原位固结"成型,自动铺放成型过程中需精确控制预浸料的加热温度。针对自动铺放过程中铺放速率会在较大范围内变动的特点,本工作提出一种高速率响应的红外线辐射加热技术。通过对红外热源与铺层间能量传输过程的分析,提出红外加热过程中动态恒温控制方程,建立热源辐射强度与铺放速率之间的匹配关系。基于热塑性复合材料自动铺放实验平台,构建红外加热恒温控制系统,该系统采用前馈控制方式,根据动态恒温控制方程,制定相应控制策略,实现对预浸料加热过程中温度的精确控制。实验结果表明自动铺放过程中使用红外加热恒温控制系统满足变速工况下恒温加热要求,且铺放成型实验件的压缩强度及层间剪切强度均接近模压成型实验件。

热塑性复合材料自动纤维铺放装备技术

基于热塑性复合材料(TPC)自动纤维铺放(AFP)原位固结技术,开展热塑性复合材料AFP装备技术研究,分析AFP平台的功能需求,提出平台总体规划方案,设计开发热塑性复合材料自动铺丝头,并提出预浸纱张力控制方案、精确送纱及温度闭环控制方案。在此基础上,设计AFP系统可行性验证实验,证明方案的可行性和平台的实用价值。结果表明:本实验平台针对热塑性复合材料铺放特点,优化张力与铺放速度匹配,实现预浸纱动态恒张力铺放,确保成型构件质量;实验平台调控铺放速度与送纱协调,实现精确定位,保障成型构件尺寸;建立了铺放速度与加热功率、热流分布关系,实现高精度温度场分布控制。虽AFP成型构件的力学性能比热模压成型构件的力学性能低约20%,但为热塑性复合材料AFP装备技术的广泛应用奠定了基础。

热塑性复合材料自动铺放工艺参数分析与优化

热塑性复合材料自动铺放原位成型(AFP)技术是高效低成本制造大型复合材料构件的关键,而自动铺放过程中工艺参数的选取及控制精度对成型构件的性能有较大影响,因此为保证原位成型后成型构件的性能,需分析自动铺放工艺参数对成型构件性能的影响并对其进行优化。本文基于热塑性复合材料自动铺放平台,以连续玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)预浸纱为原料制备复合材料层合板,以层合板的力学性能为优化目标,根据响应曲面法原理设计试验,分析热气温度、热压辊压力及冷压辊压力各工艺参数及其耦合作用对层合板力学性能的影响,建立各工艺参数与层合板力学性能的二次多项式回归方程预测模型,通过预测值与实际值对比等检验分析,验证回归模型的有效性和可靠性,进而获得热塑性复合材料AFP最优工艺参数组合为热气温度为385℃、热压辊压力为0.3 MPa、冷压辊压力为1.1 MPa。

武汉东湖通道湖底淤泥处理工程设计

摘要：武汉东湖通道湖底淤泥工程主要处理东湖通道围堰区域内的东湖湖底表层淤泥。工程设计首先确定了本工程处理后的淤泥消纳单位和处理后的淤泥泥质及尾水标准，然后在综合分析各种淤泥处理方法的基础上，结合本项目的实际，确定对围堰1～3区和围堰4～5区的淤泥分别采用压滤脱水固结法和原位固结法进行处理，并介绍了这两种淤泥处理方法的工艺流程、主要构筑物及配套设备。实际处理效果表明其达到了设计要求且淤泥总量大幅减少。