基于模糊数学的高性能纤维混凝土服役性能评价

高性能纤维混凝土作为一种广泛应用于工程领域的高性能材料,其服役性能的评价至关重要。该文针对高性能纤维混凝土进行配合设计,并提出一种基于模糊数学的评价方法,用于评估不同配合比条件下纤维混凝土的各项性能指标。通过运用模糊综合法,对不同配合比的纤维混凝土服役性能进行系统评估,并确定最优配合比方案。该研究通过引入模糊数学,对不确定性进行量化处理,提高评价结果的准确性和可靠性。研究结果表明,通过合理配合比设计,可以显著提升纤维混凝土的性能。通过丰富高性能纤维混凝土服役性能评价的方法体系,该研究为研究人员提供一种新的思路和工具,为工程设计和实施提供科学依据。同时,该研究的成果也为纤维混凝土在工程领域的广泛应用提供有力支持。

大型抽水蓄能电站泄洪排沙洞运行期巡检与服役性能评价

大型抽水蓄能电站的泄洪排沙洞在运行期将受高速水流、输沙冲蚀及外水压作用,洞内可能存在衬砌开裂、剥蚀、掉块等局部破坏现象,对其长期使用产生不利影响。以丰宁抽水蓄能电站泄洪排沙洞为例,首先开展了基于机器人的实时视频、高清图像和多参数气体采集,实现了近2 km洞段的巡检,将隧洞缺陷划分为结构性和功能性缺陷,并提出分级标准;然后,结合近6年的隧洞内监测数据初步评价了隧洞围岩的稳定性;最后,采用数值分析方法对不同运行条件下的隧洞围岩和衬砌结构受力进行计算分析评价。结果表明,泄洪排沙洞在当前状态下服役性能良好。研究结果对已建电站运维管理及类似隧洞工况巡检具有一定参考价值。

金属材料的组织定制

根据性能需求设计组织是金属材料的重要发展方向。本工作提出了金属材料组织定制的新学术理念,其内涵是:基于材料物理本质进行介观尺度设计,建立组织与性能的量化关系,通过逆向精准调制并制备材料组织,满足材料服役性能需求。即,根据服役性能需求,首先进行组织筛选、跨尺度计算与组织要素量化,然后基于热力学和动力学调控进行组织制备,最后进行性能考核,迭代优化,实现组织定制。组织定制的前提是保证金属材料的纯净度和均质性,只有解决了材料的纯净性问题,夹杂物、杂质元素的影响作用才能排除;只有消除了宏观偏析缺陷的影响,材料才能实现均质性,材料的本征性能才能充分体现。本工作以航空发动机轴承用M50 (G80Cr4Mo4V)钢为例,介绍了在控制钢的纯净度和宏观偏析基础上,根据疲劳性能目标要求,指出粗大的共晶碳化物是影响疲劳性能的关键组织,进而对碳化物量化设计,最后通过控制碳化物尺寸、类型、形貌及演化行为满足了疲劳性能需求。随着冶金工业的技术进步,组织定制是金属材料学科发展的必然。依托材料计算与数据科学,在组织定制基础上,未来将逐步优化合金成分设计,实现贵金属元素减量化、微量化直至素化,从而节约资源,发展绿色材料。