《机械制图》图样尺寸注法线上教学设计与实践

本文针对《机械制图》课程尺寸注法的一次线上教学设计案例进行了教学设计实践,使线上教学示范操作和知识点充分融合,达到教学效果不断优化,并通过教学反思进行改进提升,为后续该专业基础课线上精品课程师生共享共建的优质教学资源提供教学设计参考。本文将互联网技术与教学充分融合,充分发挥教学目标效能,学习效果充分应用实施,根据教学内容突出强化线上教学设计,优化学生学习方法,为线上《机械制图》课程的教学效能提供教学设计方法参考。

黏土地层大尺寸矩形顶管施工土体沉降及影响规律研究

大矩形顶管施工技术被广泛应用于城市地下空间开发中。通过对顶管隧道开挖的顶进过程进行全程模拟,在充分考虑模拟过程的时空性基础上,提出了大尺寸矩形顶管施工的趋真模拟方法,研究了黏土地层大矩形顶管施工中土体扰动规律及注浆压力、土仓压力等敏感因素对土体沉降的影响。研究结果表明:(1)黏土地层的土体变形对注浆压力更为敏感,对土仓压力不敏感,地表变形曲线随着注浆压力的增大由“U”形沉降槽模式向“M”形变形槽模式转化;(2)建议黏土地层上覆土厚度为8~12 m的情况下进行大尺寸矩形顶管施工,建议注浆压力为0.10~0.15 MPa,土仓压力为0.30 MPa,此时不仅可有效减小土体沉降,同时也不会造成过大的隆起;(3)采取“减少注浆压力,增大土仓压力”的双控调节方法,既可控制隧道轴线处不产生较大沉降,也可保证隧道远侧不产生过大隆起。该研究成果对促进黏土地层大尺寸矩形顶管技术的革新具有重要意义,为城市大尺寸矩形顶管施工技术的应用提供了重要的参考。

同尺寸矩形毛坯排样算法

讨论了同尺寸矩形毛坯二维剪切排样问题,切割刀数对减少剪切下料工作量有重要作用。文章提出了一种动态规划算法,在保证板材所含毛坯数最大的前提下,实现切割刀数最小化。实验结果表明上述算法可以简化切割工艺。

矩形大尺寸升降台与船舱口间耐大水压实体异形密封圈密封结构设计

本文介绍一种矩形大尺寸升降台与船舱口间耐大水压实体异形密封圈密封结构,这种密封结构的显著特点是在升降台与船舱口之间存在升降台运行、安装、船舱口变形造成的较大偏心尺寸误差时仍具有较好的大水压密封性能。本文对密封结构、原理及特点进行说明,并对该种密封结构解决的技术问题及有益效果进行描述。该密封结构形式的研究可为船与设备之间抵抗高海情、大风浪的密封结构设计提供参考。

大尺寸矩形孔蜂窝梁力学性能有限元模拟

蜂窝梁具有承载力高、外形美观、节省材料、便于布设管线、刚度大等诸多优点,被广泛地应用于建筑结构当中。本文对实际工程中的大尺寸矩形孔单跨和双跨蜂窝梁的构造和尺寸进行介绍。采用ABAQUS有限元软件分析了大尺寸矩形孔蜂窝梁力学性能。有限元模拟中同时考虑初始缺陷、材料非线性和几何非线性的影响。结果指出:单跨梁和双跨梁的屈曲模态均表现出局部屈曲特征;在设计荷载作用下,蜂窝梁满足强度和稳定的要求;在极限荷载作用下,蜂窝梁的状态由强度控制;单跨梁和双跨梁的梁端塑性铰长度不超过2.2 m。

大尺寸矩形截面人工挖孔桩工法研究与实践

文章针对矩形桩施工难题,介绍了大尺寸矩形截面人工挖孔桩的构造特点及施工方法,并结合工程实例对其全过程施工工艺进行了研究与总结。

中低雷诺数条件下单侧加热矩形通道内混合对流换热的实验研究

非能动安全壳冷却系统是先进压水堆非能动安全系统的重要组成部分,其中空气对流换热的能力较差,对安全影响较大,因此本文主要研究了在大尺寸垂直单侧加热矩形通道内空气自下而上流动时的混合对流换热,用于模拟核电厂非能动安全壳冷却系统的换热情况。研究结果表明在较小雷诺数条件下自然对流的影响不能忽略且自然对流会占据主导作用;随着空气流量的增加,强迫对流换热的作用越来越明显。当前学者所用经验关系式都不能很好地体现出自然对流在混合对流中起的作用,因此本文还通过实验数据拟合了一个新的计算混合对流换热的关系式,该公式在一定雷诺数范围内与实验值能很好地符合。

基于单目视觉和激光测距仪的位姿测量算法

基于单目手眼相机和激光测距仪,提出了一种尺寸未知的空间矩形平面的位姿测量算法。该算法不需要知道矩形平面的4个顶点的物体坐标,只需要知道它们的图像坐标、激光点的图像坐标和激光测距结果,就能够计算出尺寸未知空间矩形平面在相机坐标系下的位姿,并且计算出矩形平面的尺寸。通过建立单目手眼相机和激光测距仪的数学模型,对该算法进行了验证。实验结果表明,该算法是有效的,可以应用于机器人对空间物体的跟踪、定位以及抓取。

变截面大尺度多开孔钢梁结构性能研究

某高铁线下站房的钢结构屋盖选用了超出设计标准规定的变截面、腹板大尺度多个开孔的钢梁,有必要对其承载能力和延性等性能进行研究。通过试验和有限元分析,研究了开孔梁荷载挠度关系、空腹截面应力分布,对比了空腹桁架理论、试验和有限元计算结果。进一步运用有限元软件ABAQUS对变截面大尺度开孔梁进行了特征值屈曲分析,并进行了考虑不同幅值、不同分布形式的初始几何缺陷在全跨活荷载和半跨活荷载作用下的几何、材料双非线性分析,得到了不同特征的破坏模式。研究发现:大尺度开孔梁弹性设计时,可用费式空腹桁架理论进行验算;大尺度多个开孔梁非线性效应影响显著,在设计时,应充分考虑结构的非线性特征;在全跨活荷载作用下,开孔梁的安全系数可达到2.8,具有良好的承载能力;不同分布形式的缺陷会显著影响大尺度开孔梁的承载力和延性;全跨活荷载比半跨活荷载对变截面大尺度开孔梁的性能更为不利;引入第1阶屈曲模态分布形式的缺陷不一定是最不利的缺陷分布形式,不同的缺陷会造成4种不同的破坏模式。

水泥混凝土路面横向断板多于纵向断板的原因分析

根据水泥混凝土路面使用情况,从材料、施工工艺、设计等方面,分析断板出现的原因,据此进一步分析横向断板多于纵向断板的原因,对水泥混凝土路面板的设计提出了改进建议。

复杂环境下大尺寸土压平衡矩形顶管施工的应用实践

受复杂地质条件和所处环境影响,大尺寸土压平衡矩形顶管施工存在诸多工程难点。以韶光地铁站为研究对象,从地质补勘、顶管机选型、岩层预处理、顶进控制、泥浆置换、姿态测量与纠偏等方面提出顶管施工的应用控制策略。地质补勘详细查明地层构造特征,明确岩土物理力学性质,确定顶进模式和顶进参数;依据勘察数据,顶管机选型中优选多刀盘旋转开挖形式,提出刀盘布置;为降低工程风险,实施岩层预处理,对中风化泥质粉砂岩层进行预处理,有效避免开挖盲区;工程实施中,重点监控顶进控制和姿态测量与纠偏,测算顶进施工土压力设定值,采用自学习控制算法调整顶进姿态;根据监测数据及时调整注浆量和注浆压力,防止后期沉降,实施泥浆置换工程。针对复杂环境提出了安全施工规程,强化重点举措,确定大尺寸土压平衡矩形顶管施工在复杂环境下的保安全、保质量的工程实践案例。

用一维矩形受限光子晶体实现单模传输

利用传输矩阵法研究了一维矩形受限光子晶体的反射谱。详细分析了TE和TM波各模式的光子禁带随矩形尺寸的变化规律。提出可以用矩形受限光子晶体实现电磁波最高模式的单模传输,尺寸越小越容易实现单模传输,其中X=1,Y=1的尺寸是最佳的结构。

基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量

提出一种新的基于非线性优化的长宽比未知矩形的位姿测量算法.该算法利用矩形顶点对应的4个像点,可有效地估计出矩形长宽比,并且给出矩形目标跟相机之间的相对姿态以及在矩形边长尺度下的相对位置.在该算法中,为了消除相对位姿和长宽比对计算精度的相互影响,将原问题分解为求解相对位姿和求解长宽比两个子问题.对求解相对姿态子问题建立关于相对位姿的代价函数,采用SE(3)李群的方法对相对位姿进行表示,通过优化代价函数对位姿进行求解;对求解长宽比子问题采用二分法搜索最优值的求解方法.通过实验验证了该算法在使用4个像点进行长宽比估计时的有效性和实时性.其相对计算误差小于3%,而且算法在普通PC上可以满足实时测量位姿的需求.