导叶翼型优化对水泵水轮机“S”特性的影响

为了改善水泵水轮机“S”特性,本文以某水泵水轮机模型机为研究对象,采用SST k-ω湍流模型开展水泵水轮机全流道三维数值计算。通过优化活动导叶翼型,得出n 11-Q 11模拟曲线和机组“S”特性改善情况,并对优化活动导叶翼型后的机组的无叶区进行了压力脉动分析。结果表明:优化活动导叶翼型对机组的“S”特性存在一定改善效果;翼型优化后机组的效率虽然有小幅度下降,但是整体效率依然保持在90%以上;无叶区压力脉动主要是由活动导叶区域出流,转轮叶片工作面发生冲击导致的分流以及转轮叶片与活动导叶组成的动静叶栅干涉效应引起的。改型后的活动导叶降低了无叶区的压力脉动幅值,在一定程度上提升了水泵水轮机的安全系数。

玻璃钢隧道防护门优化分析及安全性评估

通过玻璃钢(FRP)材质的疲劳试验数据,利用单侧容限法拟合出置信度为95%、存活率为97.5%的p-S-N曲线,得出玻璃钢防护门的疲劳极限。使用Box-Behnken(BBD)抽样方法完成了试验设计,建立了防护门的应力幅值和长度、宽度、厚度的二阶多项式,利用二代遗传算法(NSGA-Ⅱ)、粒子群算法(PSO)、二次规划法(NLPQL)3种算法进行多目标优化分析,对防护门的应力幅值和体积进行了优化,结果表明:使用NSGA-Ⅱ算法时体积和应力幅值优化效果最好,体积减小率为13.73%,应力幅值减小率为14.68%。根据优化结果进行仿真验证,仿真结果和优化结果一致,证明了优化结果的有效性。根据BS 7910:2019对优化后含缺陷的防护门进行结构安全性评估,计算结果表明:含裂纹缺陷的玻璃钢防护门满足结构安全性需求,a/c值越小,裂纹在后期扩展中越容易趋近BS 7910:2019中FAD图的临界线。

Γ分布函数与S（t）曲线通用算法的研究

瞬时单位线中Ｓ（ｔ）曲线的计算方法，是工程水文计算研究的难点之一，目前在实际工作中应用的方法都有一定的缺陷。为此对其数学表达式进行了变换，把它归纳为求解Γ分布函数的值，并给出了其通用算法的解析表达式和截断误差估计式。通过实践证明，通用算法的数学模型具有实现算法简便、求解灵活、计算精度高、节省存贮空间、通用性强、收敛速度快、数值稳定性好等优点。

“S”形曲线模型在奥运安保情报中的应用

在如今的世界,能够举办奥运会已经成为一个国家的国际形象和综合国力的象征。安全问题是举办奥运会的生命线,而情报信息是奥运会安全工作的生命线和重要警务资源,加强情报信息工作是应对奥运期间安全形势的迫切需要。奥运会已经圆满闭幕,奥运安保工作亦圆满完成,在安保工作中积累的成功经验为担任其他重大活动安保工作任务的有关单位提供了借鉴。本文通过"S"形曲线建立了某地区刑事案件发案数的预测与控制模型,根据模型分析找到了控制刑事案件增长的时间段,给当地奥运安保工作提供了参考,并结合实际给全运会、国庆、上海世博会等重大活动的安保工作提出了若干建议。

基于S曲线模型的航空装备嵌入式软件量化安全评估

软件测试是航空装备嵌入式软件生命周期中的重要环节,如何评估软件测试的效果是一个难题。以软件测试为基础,讨论了航空装备嵌入式软件的生命周期过程中安全缺陷出现的规律,认为它的安全缺陷同样满足S曲线。引入了AML建模理论,基于软件测试数据,建立了某航空嵌入式软件的S曲线模型,预测了软件的总安全缺陷数。对AML理论进行了拓展,讨论了转折点的选取原则。最后,通过卡方检验和预测检验的方法,验证了预测模型与测试数据的匹配性。检验结果表明,AML模型能够很好地模拟实际测试情况,一定程度上消除了数据随机性的影响,其模型具有一定可信度,能够用于航空装备嵌入式软件的安全性分析。

冻融作用下自密实混凝土疲劳寿命可靠性分析

为了研究冻融损伤对自密实混凝土弯曲疲劳寿命的影响,对经受不同冻融循环后的混凝土试块进行了不同应力水平下的四点弯曲疲劳试验,并利用矩估计法获得了混凝土试块的弯曲疲劳寿命Weibull分布参数,建立了经受不同冻融循环后的混凝土试块在不同可靠性概率下的疲劳寿命预测模型。研究结果表明:受冻自密实混凝土的疲劳寿命概率分布可以用两参数Weibull分布表征,得出自密实混凝土疲劳寿命的离散性随冻融次数的增加而增大,随应力水平的增大而减小;根据试验数据生成了自密实混凝土的Pf⁃S⁃N曲线,可准确预测经受不同冻融循环后自密实混凝土的弯曲疲劳寿命;自密实混凝土的疲劳寿命所需的安全系数随冻融循环次数的增加而不断增大,这说明对经受冻融损伤较严重的自密实混凝土,其弯曲疲劳寿命必须采用较大的安全系数才能保证结构的安全运行。

海态环境下舰载固体火箭发动机药柱损伤机理研究

为研究某舰载固体火箭发动机在巡航状态下药柱的损伤情况,评估其在摇摆载荷作用下的力学结构响应和安全裕度。首先,开展了所用HTPB推进剂的循环载荷拉伸试验,拟合出载荷-寿命(S-N)曲线;之后,建立了全尺寸固体火箭发动机模型,通过有限元分析方法计算得到发动机药柱的应力和应变,得到其最大Mises应力为0.03 MPa,最大主应变为1.746%;最后,结合S-N曲线得到舰艇巡航一定时间后药柱能承受的循环载荷上限值,评估不同巡航时间下发动机药柱的安全系数。结果表明,固体火箭发动机随舰艇巡航一段时间后,药柱危险点位于前人工脱粘层凸环界面,不会直接使发动机药柱受到破坏,但会影响发动机的安全裕度。

冰雪条件下弯道标志对驾驶员心理效应研究

为保障冰雪环境条件下的行车安全,研究弯道交通标志色彩对驾驶员的影响。通过分析标志信息的传递原理及色彩的心理效应特性,建立驾驶员心理效应量化计算模型。设计冰雪弯道标志铺设方案,分别对冰雪路面和良好路面开展弯道标志试验。采用科恩d值,评价驾驶员色彩心理效应。试验结果表明：良好路面科恩d值为0.2-0.5;冰雪路面颜色产生的驾驶员的心理效应差异较大,红色最强,绿色次之,蓝色最弱。对于各个检测点,良好路面条件下驾驶员各色彩的心理效应分布较为稳定,而冰雪路面时具有明显差异,心理效应分布较为分散。合理设置冰雪环境弯道标志色彩,能够有效提高驾驶员的心理效应。

TRIZ进化理论在粉碎机创新安全设计中的应用

为了准确评价林木生物质粉碎机现有产品的技术水平,预测其研发方向以适应规模化生产的需要,将TRIZ进化理论应用于林木生物质粉碎机创新安全设计中,通过TRIZ理论的S曲线分析明确当前产品的技术水平处于初始期,应加大研发力度,提高系统的有用功能,降低成本和有害功能;改进产品可能的结构状态,在此基础上,提出新产品概念方案。在新产品的开发中,应用TRIZ进化理论有助于企业准确定位现有产品的技术成熟度,预测产品未来的发展趋势,作出科学的研发决策,减少研发周期,提高创新能力。

航空有机玻璃的疲劳寿命

主要从疲劳S-N曲线、等寿命图两个方面研究了航空有机玻璃的疲劳寿命。研究结果表明:由Goodman模型拟合的有机玻璃疲劳等寿命图不但本身具有很高的相关性系数,同时能很好地预测某一寿命下材料的安全系数,是拟合航空有机玻璃等寿命图的优选模型。Goodman模型等寿命图使试验人员很清楚地找到每一个点对应的σ_(max),σ_(min),σ_a,σ_m,R,N值,节省了试验的时间和成本;由已知的许用安全系数,可以计算出任一工作点的安全系数和安全区,为结构的设计提供依据。

基于网格化管理的“防灾型”高校社区管理模式构建

为确保高校社区安全管理的精准、高效、便捷,将社区网格化管理的理论和技术引入高校安全管理中,构建"防灾型"高校社区安全管理模式,结合"微安全"微信平台,链接社区全体人员。根据布拉德安全曲线,将"防灾型"高校社区安全管理模式定位在杜邦安全管理第三阶段;采用问卷调查的形式对管理效果进行考察。研究结果表明:事故发生率降低61.42%,事件处理效率提高74.05%,居民满意度达80.2%;"防灾型"网格社区安全管理模式能够对高校安全信息进行系统化管理,实现管理层与执行层的扁平化、联动管理;安全事故伤害率越来越低。

冻融损伤混凝土的弯曲疲劳寿命可靠性分析

为了研究冻融损伤效应对混凝土弯曲疲劳寿命的影响,通过三点弯曲疲劳试验研究经快速冻融法水冻至不同损伤程度的混凝土小梁疲劳寿命;并用两参数威布尔分布函数对弯曲疲劳寿命试验数据进行拟合和检验;对混凝土弯曲疲劳寿命的可靠性进行分析并建立具有不同可靠性概率的P-S-N曲线.研究结果表明:混凝土的静弯曲强度、疲劳强度和疲劳寿命都随着冻融循环(FTC)次数的增加而急剧减小.K-S检验结果表明:混凝土弯曲疲劳寿命能很好地服从威布尔分布;利用矩估计法获得的威布尔分布参数的混凝土弯曲疲劳寿命的分散性随应力水平的增大而减小,随冻融作用次数的增加而增加.可靠性分析结果表明:混凝土弯曲疲劳寿命的可靠性概率随着冻融次数的增加而有所降低,对混凝土弯曲疲劳寿命(强度)进行设计和验算时应适当增大受冻融损伤混凝土的可靠性概率(安全系数).

矿用行星轮系的接触疲劳仿真分析

对行星轮系接触疲劳的相关特性进行分析,建立了行星轮系的三维有限元模型,获取了定轴行星轮系的接触应力载荷谱和接触疲劳S-N曲线。利用ANSYS Workbench软件,以一组矿用行星轮系为实例进行接触疲劳仿真分析,得到了行星轮系的寿命和安全系数等相关参数。仿真结果表明:接触疲劳仿真分析为行星轮系的可靠性设计和结构优化提供了重要的保障。

公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法

公路桥梁疲劳寿命的准确评估,对于车辆行驶安全具有重要的现实意义,基于此,提出并设计了一种基于S-N曲线的公路混凝土桥梁疲劳寿命安全评估方法。利用混凝土外荷载与疲劳寿命间的关系,建立S-N评估曲线,进而确定桥梁混凝土的临界裂纹尺寸,在此基础上,对其安全裂纹拓展尺寸进行计算,实现公路桥梁疲劳寿命的准确评估。通过实验论证分析的方式,确定基于S-N曲线评估方法的有效性,结果表明,该方法能够较好地预测公路混凝土桥梁的疲劳使用寿命,较弹性力学评估方法具有明显的优势。

曲轴疲劳强度分析

建立双点压力机曲轴的三维模型,通过有限元软件对其进行强度和刚度分析,为疲劳分析做准备。再根据材料QT750-4的S-N应力寿命曲线,对曲轴进行疲劳强度分析,计算出曲轴的疲劳寿命和累计损伤等,同时对曲轴在无限寿命下和超负荷工况下的疲劳强度进行分析对比。通过不同的工况,对曲轴的受载进行分析,为曲轴的设计提供全面参考,减少繁琐的疲劳试验,节约设计成本。

独柱混凝土曲线连续梁桥抗倾覆稳定性研究

为了对既有公路混凝土曲线连续梁桥的横向稳定安全性进行评估,以中间墩采用独柱单支座支承的曲线连续梁桥为对象,基于安全系数法,定义抵抗倾覆的稳定力矩与产生倾覆作用的力矩的比值为抗倾覆稳定系数,计算曲线连续梁桥在自重和汽车荷载作用下的抗倾覆稳定系数并进行分析。结果表明:中间墩采用独柱支座支撑的曲线连续梁桥的抗倾覆稳定系数值与曲线半径不是单调递增或单调递减的关系,存在最不利曲线半径;在最不利曲线半径附近范围内,中间墩采用独柱单支座支撑桥梁的抗倾覆安全富余度很小甚至不足;直线桥的抗倾覆稳定性远高于曲线梁桥,曲线梁桥的抗倾覆稳定性与中间墩支撑形式有关。中间墩单支座外偏布置或改为双支座可提高曲线梁桥的抗倾覆稳定性。

立式径向挤压制管机机架疲劳分析

采用CATIA软件对立式径向挤压制管机的机架进行三维实体建模,基于ANSYS Workbench有限元分析平台对制管机机架进行前处理与静态力学分析,并利用nCode Design-Life软件对机架进行疲劳分析。立式径向挤压制管机机架采用Q235B材料,对Q235B试样进行疲劳寿命测试,并得出材料的S-N曲线,将实验结果输入ANSYS Workbench与nCode Design-Life软件中进行仿真分析。结果表明,机架侧支撑的连接处变形量较大,最大应力集中分布在支架立柱与支架侧支撑连接处,总体寿命与疲劳损伤满足设计要求,安全系数在许用范围内。通过实验与有限元分析相结合,有效验证了机架结构的安全性与可靠性。

刍议公路几何设计中的相关问题

公路线形是道路的骨架,也是命脉,因此线形几何设计是公路最为关键的组成部分,其不仅是包含平面线形、纵断面线形和横断面的三维立体线形设计,也是包含行车速度或时间在内的四维线形设计。此文从与道路几何线形设计相关的汽车运动学、行驶时间阀值和驾驶员心理学等问题进行了深入的分析研究,并对回旋线参数取值和S型曲线超高值计算问题进行了剖析,为公路设计者提供参考。

基于飞行试验的直升机传动系统疲劳损伤及安全寿命评估

直升机传动系统采用安全设计准则进行疲劳设计,其疲劳损伤及安全寿命评估对直升机飞行试验尤为重要。通过对四参数S-N曲线方程及平均S-N曲线缩减至安全S-N曲线的方法和流程及等寿命曲线对平均载荷修正等内容阐述,以传动系统中的旋翼轴和尾减机匣为例,通过Miner线性损伤累计理论及飞行实测载荷谱;计算给出其每百小时损伤和安全寿命评估结果。