热老化对车载高压电缆终端应力控制管/EPDM复合层间界面放电特性的影响研究

车载高压电缆终端应力控制管(以下简称“应力管”)与乙丙橡胶(EPDM)所组成的复合层间界面间频繁发生放电现象,是造成终端绝缘击穿故障的常见部位,而应力管热老化特性变化又是影响其放电发展过程的关键因素之一。为探究应力管热老化特性对复合层间界面放电特性的影响规律,依据车载高压电缆终端特殊的绝缘结构及实际运行工况,分别在热老化温度为100℃、125℃和140℃三种老化环境下设计了应力管人工加速热老化试验,通过自制了老化应力管试样/EPDM复合层间界面模型和强极性针-板电极模型,搭建复合层间界面闪络试验平台,探明了不同老化条件下应力管试样对复合层间界面起始放电电压和闪络电压的影响规律;建立了应力管表面电荷输运模型,从微观层面探明并揭示了不同老化条件下应力管表面的载流子电导率、迁移速率的变化对复合层间界面模型放电特性的影响机理。通过以上研究,间接揭示了实际电缆终端复合层间界面的放电发展过程及演变规律。

电缆应力控制管介电性能测试的新方法

在以往的电缆应力控制管检测中 ,常选用的方法为将应力控制管剖开、压平 ,再贴电极进行测量其相对介电常数与损耗因数。本文采用一种新的测试方法 ,避免繁琐的剖开、压平与贴电极过程 ,实现对应力控制管进行直接的介电特性测试 ,且测量误差小于 3%。

一种基于应力控制的金属薄壳结构变形修复方法研究

研究了一种基于应力控制的金属薄壳结构变形修复方法,通过应用该方法成功实现了飞机整体油箱金属结构变形故障的修复。该方法在能量原理研究的基础上,通过研究变形修复中的结构内应力控制,在变形部位施加反向应力,使变形的金属薄壳结构恢复至原始形貌,从而达到修复变形的目的。整体油箱作为典型的金属薄壳结构,在修复过程中还需要保证气动外形、隐身功能等飞机特有的功能特性,因此,该变形修复过程需要多结构系统协调平衡、多领域综合优化。在修复飞机整体油箱这一典型金属薄壳结构变形故障的实践过程中,研究基于应力控制的金属薄壳结构变形修复方法,实现了对整体油箱金属薄壳结构的变形修复,对金属薄壳结构变形修复的研究具有重要的指导意义,为相关领域的变形修复提供了新的思路。

预应力混凝土连续梁桥施工控制研究

为保证连续梁桥的施工水平,本文以某高速公路的3跨连续箱梁桥为研究对象,分析了悬臂浇筑法在桥梁施工中的应用优势和工序。从线形、应力、温度三个方向制定了连续梁桥的施工控制方案,并将实际监测值与设计值进行对比,研究成果表明该连续梁桥的线形和应力控制良好,内外温差可控,可为类似项目施工提供理论指导。

盾构隧洞预应力双层衬砌张拉施工及控制技术研究

预应力张拉是盾构隧洞预应力双层衬砌施工过程中的关键环节,良好的预应力张拉控制对于结构的整体使用寿命十分重要。基于珠江三角洲水资源配置工程某盾构隧洞,对预应力双层衬砌张拉施工技术进行了总结,采用有限元数值模拟进行应力控制验证,并鉴于现有实测数据缺陷提出了一种张拉钢绞线伸长量计算方法。结果表明:智能张拉施工技术具有高精度、高稳定性的特点;张拉结束后预应力混凝土衬砌结构全环受压,锚具槽为全环最不利位置,最大环向压应力为14.0 MPa,未超过混凝土允许应力,结构整体受力安全;环锚钢绞线实际计算伸长量与规范允许值误差不超过6%,满足工程需求。研究成果可丰富输水隧洞预应力张拉施工及控制技术体系。

无支架体系拱肋拆除过程应力控制

拱桥旧桥拆除过程中,拱肋作为拱桥的主要承力构件,在经过桥面板、桥面梁、吊杆等其他上部结构拆除后,拱肋内部必然存在局部应力。拱肋拆除过程安全风险极大,尤其是拱肋首节段拆除时拱肋残余应力将会瞬间释放,存在拱肋进一步发生变形或者发生拱肋“跳弹”现象,影响施工安全。文章对拱肋拆除各个施工阶段进行分析模拟,制定各项拱肋拆除过程中应力控制措施。在拱肋节段拆除前设置斜拉扣挂索,通过斜拉扣挂索张拉减轻拱肋内应力。在拱肋首节段拆除时设置应力转换装置,将首节段切割产生的应力转移到应力转换装置上,防止应力瞬间释放造成拱肋结构破坏。拱肋一般节段通过斜拉扣挂索及在拱脚设置固结装置来平衡拱肋节段应力。通过采取上述措施,可有效控制旧桥拱肋在施工过程中的应力产生及释放,拱肋拆除过程中相应位移及结构变化均在施工可控范围内,使旧桥拱肋拆除过程安全可控。

高原隧道应力控制技术探讨

久马高速地处高原,场区地质多为断层、煤层、岩体破碎、地下水丰富,施工环境和地质条件极差、地质构造非常复杂,围岩变化快。岩性应力极大,在隧道施工过程中,极易发生初支变形、侵限、掉块和坍塌等现象。因此,在隧道施工中,做好隧道防坍控变,控制好隧道应力,从源头上防范与化解施工风险,是极其重要环节。文章就高原软岩隧道施工过程中如何进行应力控制进行了介绍,以供同行建设管理者借鉴。

悬索桥的无应力状态控制法

悬索桥施工过程中的计算呈现出大位移非线性特征,成桥状态取决于各构件的初始无应力状态、荷载大小以及边界约束条件。当不考虑材料随时间变化与加载过程相互影响时,可以采用无应力状态控制法进行计算。然而,在非线性求解的过程中,由于增量步的选取不同,可能导致结果收敛于不同的平衡状态。因此,引入了结构受力后拓扑不变性条件,将无应力状态控制法推广到适用于非线性非常显著的悬索桥的先缆后梁吊装施工和先梁后缆张拉施工控制过程的计算中,并证明了成桥状态仅与主梁的无应力线形和缆索的无应力长度有关,与吊装和张拉的先后顺序无关。通过实际桥梁的施工控制过程验证了无应力状态控制法的可操作性、高效性和高精度。

不同控制模式下316L不锈钢的高温疲劳变形行为及寿命预测

在550℃下对核电用316L不锈钢进行应变控制(应变幅在0.3%~1.2%)、应力控制(应力幅在230~300 MPa)低周疲劳试验和应变控制蠕变疲劳试验(3种波形,拉伸保载60,180,600 s,压缩保载60,180 s,拉压对称保载180 s),通过疲劳寿命、循环响应特征和应力-应变滞回曲线分析了不同控制模式下试验钢的疲劳变形行为;构建疲劳寿命预测模型,评估了Manson-Coffin-Basquin模型、SWT模型和能量法模型对不同控制模式下试验钢疲劳寿命的预测能力。结果表明:在不同控制模式的疲劳循环载荷下,316L不锈钢的循环应力响应均包括循环硬化、循环软化和失效断裂3个阶段;在低周疲劳试验中,疲劳寿命随应变幅或应力幅的增大而缩短;在蠕变疲劳试验中,疲劳寿命随拉伸保载时间的延长而缩短,随压缩保载时间的延长而增大,这与动态应变时效和蠕变对疲劳损伤的综合作用有关;在相同保载时间下,压缩保载下的疲劳寿命比拉伸保载下的短,这与不同加载方向引起的氧化层致裂机制有关。能量法模型对316L不锈钢在不同控制模式下的疲劳寿命预测精度最高,预测精度在1.5倍误差带以内,Manson-Coffin-Basquin模型的预测精度最低。

大尺寸有机基板的材料设计与封装翘曲控制

倒装芯片球栅阵列(FCBGA)基板具有尺寸大、层数多等特点,可以满足大尺寸芯片超高速运算的需求。随着芯片尺寸的增大,有机基板的翘曲问题变得更加突出,因此,需要对有机基板材料在热膨胀系数(CTE)、模量、树脂收缩率、应力控制等方面进行升级。对FCBGA基板使用的大尺寸有机基板材料进行研究,重点研究其关键性能参数,如CTE、模量和树脂收缩率等,进一步探讨了对树脂基体、无机填料和玻璃纤维布等材料的选择以及生产制造过程中的应力控制,并对大尺寸有机基板材料技术的发展趋势进行了展望。

悬臂拼装施工的预制节段箱梁桥预应力参数优化

为揭示预制节段箱梁桥预应力相关参数对悬臂拼装阶段和合龙阶段箱梁横截面应力及施工期线形的影响,选取某工程一联三跨预制节段箱梁桥,针对悬臂拼装阶段和合龙阶段不同预应力参数取值对桥梁受力状态及变形特征的影响进行数值模拟。研究结果表明:预制节段箱梁桥顶板钢束最优张拉控制应力为预应力钢束抗拉强度标准值的0.70~0.75倍,与此同时应控制预应力钢束截面积不低于0.000 98 m^(2)(7Ф15.2 mm)。顶板单侧钢束组预应力合力作用线与顶板中轴线之间的距离,即顶板预应力合力偏心距宜取箱梁宽度的0.22~0.26倍。合龙阶段采用先张拉底板、腹板通长钢束,再张拉中、边跨局部钢束的方式可使桥梁在不同张拉阶段之间的线形及横截面应力变化更加平缓,有利于施工期间结构的安全控制。

连续梁桥悬臂施工过程中的应力控制分析

某大桥是主桥布跨为(50+80+80+50)m预应力混凝土连续箱梁。文章结合该桥的施工实际,介绍了应力控制的目的和意义,结构分析的特点,建立了实际的结构计算模型对施工过程进行模拟,论述了应力测点的布设和测试方法,最后对应力测试结果进行了分析。本次工作为桥梁悬臂施工全过程提供了安全保障,为以后同类型桥梁的应力控制分析起到了一定的借鉴作用。

基于应力与位形控制的空间异形大悬挑精确施工

基于工程实际,对一种新颖的底部钢结构核心筒+中部四方管桁架+场外侧桁架与拉杆+场内侧空间异形大悬挑钢结构体系的施工技术进行了研究。以计算机施工模拟技术为手段,通过合理的施工组织,配合施工监测技术,从应力与位形两方面进行控制,解决了空间异形大悬挑屋盖结构的精确施工难题,为类似工程的施工提供了经验。

桥梁工程大跨双塔钢混组合梁施工控制技术研究

以某地区的大跨度桥梁工程双塔钢混组合梁结构为例,结合该工程实际情况分析该工程的施工控制难点,并确定施工控制原则后,进行主塔线形控制、主梁应力控制、斜拉索索力控制、钢箱梁合龙控制。对控制效果进行测试后得出:梁顶高程最大控制误差为15.6mm,斜拉索的索力控制偏差结果均在5%以内,满足桥梁工程的施工标准规范。

大跨径连续桥梁施工技术要点及质量控制分析

为解决大跨径连续桥梁质量问题,本文以桥梁工程为例对工程施工技术要点展开研究,并提出一系列质量控制措施,以期为相关工程的建设和发展提供参考。

大跨度PC连续梁桥施工控制方法应用

为控制大跨度PC连续梁桥的线形和内应力,利用有限元分析法计算出梁段竖直挠度和不同块体施工的顶板、底板应力值。在施工控制阶段,通过设置监测点、预埋应力传感器,获得挠度和应力的实测值,对比理论计算结果和实测值,进而评估施工控制措施的有效性。结果显示:该桥梁悬臂施工阶段和成桥阶段线形控制良好,应力实测值与理论计算值的偏差较小,变化趋势保持一致。

基于FLAC3D的考虑实测主应力与计算模型边界斜交的模型初始应力场生成

进行地下采矿FLAC3D数值模拟时,正确地在模型中生成初始应力场尤为重要。考虑到实际工况,常需在计算模型中进行多次开挖和分组,而为了方便多次开挖和分组,建模时可能会出现实测主应力与模型边界斜交的情况。为研究实测主应力与模型边界斜交情况下的初始应力场生成方法,应用弹性力学空间问题基本理论求解了作用于模型边界的应力值,运用莫尔圆极点法和力的平衡法确定了作用于模型边界应力的方向,并最终采用以应力边界控制为主、以位移边界控制为辅的准应力边界控制法在模型中生成了初始应力场。将计算平衡后模型中的各主应力值和方向与实际情况对比,模型中各标高位置上的主应力值与实际值几乎相同,各主应力的方位也与实际情况相符,从而证实了准应力边界控制法正确合理,可为类似情况下的初始应力场生成方法提供借鉴。

近距离下煤层中空注浆锚索注浆前后周边剪应力作用机理

为解决近距离下煤层破碎巷道围岩难以控制的问题,基于理论分析和数值模拟研究中空注浆锚索注浆前后对破碎围岩的控制效果,即注浆前后中空注浆锚索与围岩的周边剪应力作用机理。结果表明:注浆前锚固段符合粘弹性本构模型,剪应力曲线呈现线性增加到非线性下降再到稳定的单峰值,注浆后巷道周围预应力场沿锚索形成一个渐变式的整体,使巷道围岩应力场重新分布,剪应力强度随之降低,应力曲线转变二次线性快速增加到非线性快速下降再到稳定的双峰值曲线,有效提高破碎围岩和软岩巷道的抗剪强度。

大跨度预应力连续梁桥施工监控技术分析研究

在基础设施修建过程中,大跨度预应力连续梁桥被广泛应用于跨越山谷、河道,而大跨度预应力连续梁桥的施工安全、稳定性一直是建造过程中需要特别关注的问题。连续梁桥的施工工艺复杂,施工过程中涉及多次体系转换,影响参数较多。因此,为了确保连续梁桥施工安全与工程质量,必须建立合理、正确的监测控制体系。文章以某连续梁桥为主要研究对象,利用MIDAS/Civil有限元软件,对连续梁桥的施工安全、稳定性问题展开深入研究,并指导现场施工、线形监控、应力监控。通过对桥梁进行数值理论计算与现场实测数据分析对比,提出若干有价值的研究结果和建议,可供同类桥梁工程的监控人员参照与借鉴。

采掘扰动顶板围岩控制策略及新技术新材料应用

山西焦煤正兴煤业矿井开拓大巷由于埋深大复合顶板受相邻采取扰动影响较大,前期采用传统的锚网索喷支护方式控制顶板形变效果不理想。针对此情况,在采掘扰动顶板的普适变形机理基础上,针对该矿开拓大巷实际情况,提出了先释后控、抗剪阻胀、注浆重构改性的控制思路,结合新型超高强抗弯剪注浆锚索、纳米改性新型高性能水泥基注浆材料、锚注信息化精准施工等围岩控制新材料、新技术,现场实践效果良好。