考虑坝-基-库水相互作用的拱坝底缝开裂模拟

针对拱坝裂纹扩展问题,以某拱坝为例,建立了大坝-地基-库水系统的三维有限元模型.在此基础上,基于全耦合的拱坝-地基-库水模型,利用扩展有限元法(extended finite element methods,XFEM)对地震作用下的底缝开裂进行了模拟分析.研究中,在坝体上游底部设置了不同位置的人工短缝,以探讨拱坝在强震条件下的底缝开裂响应.结果表明:横缝削弱了坝体的整体性,增大了坝体的位移响应,但增设横缝可有效减小坝体的应力响应;在坝体底部设置人工短缝显著降低了坝踵的应力响应;拱坝的横缝对底缝开裂影响显著,能限制底缝的横向扩展,减少坝体的开裂损伤.

双面叠合装配式管廊侧墙面外抗震性能试验

为研究采用螺旋箍筋套筒底节点连接的预制双面叠合式管廊侧墙在面外荷载作用下的受力变形性能,对2个采用该节点连接的足尺侧墙试件进行了不同轴压比下低周往复加载试验,并与对应2个现浇试件作对比,初步揭示了螺旋箍筋套筒底节点和竖向轴压比对管廊侧墙面外抗震受力变形性能的影响。试验结果表明:两种试件滞回曲线均较为饱满,具有良好的抗震耗能能力,满足装配式结构抗震变形设计要求;叠合装配试件上部区域剪切变形均高于现浇试件,且裂缝遍布整个墙体高度范围,具有良好的面外变形能力。

中空螺杆马达井底动力绳索取心钻具的研制与试验

针对大洋钻探硬岩取心钻具钻进效率低、取心效率低等问题,本文介绍了中国地质科学院勘探技术研究所研制的Ø185 mm规格中空螺杆马达井底动力绳索取心钻具的基本研制情况及陆地试验情况。研制过程中,通过理论计算和Ansys Workbench有限元仿真模拟,对中空式螺杆马达螺旋线型的结构进行了优化设计及动力学分析,并对万向节进行了受力安全分析,优选了材质,钻具攻克了多头小偏移量短节距中空转子和柔性中空万向节等关键技术,通过在陆地开展花岗岩块取心试验,验证了该取心钻具原理样机工作性能的可行性,为该钻具的工程应用提供了工作参数指导及匹配钻头的优选,也可为我国大洋钻探及深地科学钻探提供硬岩取心技术支持。

基于疲劳强度的双层底船体典型节点优化设计

结构疲劳破坏是造成船舶与海洋结构物的主要破坏模式之一,对于双层底船体某些结构形式,其疲劳强度问题尤为突出。选取某大型散货船为研究对象,依据整船有限计算结果以及大量文献调查,确定疲劳损伤部位,对船体双层底过渡区典型节点及优化后节点分别设计和开展缩比模型试验,综合试验与有限元计算结果验证了疲劳试验以及优化方式的可靠性,并采用D曲线与CCS《船体结构疲劳强度指南》对节点模型进行疲劳强度评估,结合疲劳试验结果进一步说明,该优化方案对双层底船体类似节点的结构设计具有一定借鉴意义。

整体式闸首底板施工宽缝位置及合缝时间对底板的受力影响

针对我国船闸规范中未对闸首底板设置施工宽缝的相关理论进行规定的问题,本文通过对浙江某船闸工程的案例进行研究,采用ANSYS有限元软件,对设置施工宽缝和未设置施工宽缝两种结构模型进行数值分析,研究施工宽缝的位置及合缝时间对底板受力的影响。研究结果表明:底板的负弯矩随宽缝位置由底板两侧向中间变化而减小,底板的负弯矩随合缝时间的推迟而减小,在设计中应在考虑施工便利等相关因素前提下,尽量使宽缝靠近底板中间轴线,并选择在边墩完成总沉降的60%~80%时进行合缝,以降低弯矩,实现最大的综合效益。为施工宽缝的底板理论研究提供有益的参考,有助于规范设计和施工实践。

铜矿峪矿530m中段4~#EE矿体开采技术方案研究

受矿体形态、赋存条件和矿岩可崩性等因素影响,金属矿床地下开采须经过科学严谨的论证,选择安全性高、可行性强、经济效益好的开采方案。铜矿峪矿主要采用自然崩落法开采,为充分回收矿产资源,主矿体开采范围以外的530中段4~#EE矿体,根据矿体赋存条件,充分论证比较后选择了“上部‘预摘’+下部自然崩落法+侧翼有底柱分段崩落法”的联合开采技术方案。本方案兼顾了不同崩落法采矿工艺的优点,降低了矿体形态复杂、规模相对较小,以及可崩性差等不利因素影响,技术可靠性大幅提升,回采率显著提高,经济效益大幅提升,实现了安全、经济、高效开采。本次联合开采技术方案的成功运用,对于类似特点的金属矿体地下开采具有很强的借鉴意义,并且文中提到的“预摘、预裂爆破、废石分出”等扩大自然崩落法适用范围的技术措施值得推广和借鉴。

基于FLAC3D结构单元的联合支护效果数值模拟研究

为探究复杂地质条件下采场底部出矿结构的稳定性,以某高地应力、软破碎矿体开采为实例,采用理论分析和数值模型研究方法构建了典型尺寸采场的数值模型,分析回采过程中应力卸荷对底部结构的影响,以及底部支护结构在开采过程中的稳定性变化情况。研究表明:随着矿体的回采,应力重分布过程中逐渐向底部结构转移,出矿进路两侧出现最大主应力达17 MPa;联合支护方案显著改善巷道围岩应力分布,使矿房底部结构应力分布更为均匀;在矿房回采的不同步骤中,由于应力的释放导致应力分布发生变化,应加强巷道中部的应力释放的控制措施和靠近拉底巷道部分的顶板支护。研究结论可为采用类似采矿方法的矿山优化采场结构参数和支护方案设计提供参考。

连接底开裂原因分析及改进措施

对失效连接底金相组织、化学成分、裂纹形态等进行理化检测,分析连接底裂纹产生的原因。结果表明:连接底裂纹为淬火裂纹;连接底中心圆柱部与底部过渡弧R角半径较小是主要原因,致使淬火过程中应力集中导致开裂;原材料中心部位组织疏松和冷却速度较快,进一步促进裂纹萌生;通过增大R角、调整热处理工艺来降低淬火应力,从而避免连接底淬火开裂的产生。

支座底板直连接型焊接空心半球节点受力性能试验研究及分析

为研究支座底板直连接型焊接空心半球节点在受拉压状态下的力学性能,设计制作了8个试件。通过试验和有限元分析方法,获得了节点的破坏模式、荷载-位移曲线和荷载-应变曲线。结果表明,受压工况下试件的破坏模式为半球先屈服支管后屈服、支管屈服和半球表面屈服,受拉工况下为半球先屈服后支管与半球相交处半球表面产生裂纹。节点承载力随半球直径、半球壁厚、支管直径及受力工况的不同而改变,受支管壁厚影响较小。在受力过程中,支管分别承受拉压力的节点试件在支管与半球相交区域的测点最先进入屈服状态,其余加载工况下试件最不利位置均为半球顶部。基于对218个有限元模型在受压和受拉工况下的参数化分析,非线性拟合提出了节点极限承载力计算公式,并考虑了加劲肋对节点承载力的影响,给出承载力提高系数。

古浪河桥梁板底裂缝与铰缝破损的维修技术研究

为解决桥梁板底裂缝与铰缝破损问题,本文以甘肃省武威公路事业发展中心古浪公路段管养的G312线古浪河桥梁为例,对其裂缝与破损问题进行研究,分析了造成板底裂缝与铰缝破损的具体成因,并提出了板底裂缝与铰缝破损的维修技术措施,以期为相关人员提供参考。

有机封装基板常见失效模式与制程控制

随着封装技术的迅速发展,集成电路封装需要具备微型化、多功能化、高频、高速、高性能以及低成本等特点。为了满足先进封装的需求,有机封装基板朝着小孔径、高布线密度、小尺寸等方向发展,这一发展趋势对基板的机械稳固性、散热性和电学性能提出了更高的要求,对内部互连可靠性、离子迁移以及焊点牢固性的控制带来很大挑战。研究了孔底开裂、离子迁移、焊点开裂等失效模式,分析其失效机理,总结失效模式的影响因素,有针对性地提出了有效的基板制程控制措施。

煤矿薄基岩区底砾层水害治理技术研究与应用

运河煤矿7308工作面邻近煤层露头区,为解决受第四系底砾-风氧化带含水层水害威胁问题,采用井上下联合钻探的方式对工作面附近区域含水层情况进行探查,查明开采区域附近第四系底砾-风氧化带含水层富水性及连通性。采用一孔多用的方式,通过探查钻孔进行靶向注浆加固、封堵,有效封堵了相邻采空区第四系底砾-风氧化带水补给水源,加固了煤层顶板,降低了工作面回采期间的水害威胁,解决研究区内松散含水层下采煤安全问题,实现了减水开采,降低了矿井涌水量,具有重要的经济效益和社会效益。

基于动态惩罚加权的浅水OBN直达波与折射波初至联合二次定位方法

海底节点(OBN)法在海洋地震勘探中表现出巨大优势。在实际作业中,由于受海浪、洋流和潮汐等因素影响,OBN实际沉放位置往往偏离预设位置,影响后期数据处理,因此需通过二次定位获取节点在海底的真实位置。在浅海地区,直达波初至数量少、方位分布不均且受炮端干扰,初至难以准确拾取,导致无法利用直达波初至实现精确定位。为此,通过引入信息量更丰富的宽方位折射波初至,实现了一种直达波与折射波联合的OBN定位方法;同时,应用基于动态惩罚加权函数的目标函数,并采用模拟退火法迭代求解,获得更准确的二次定位结果,克服了利用单一直达波定位时因初至信息量不足带来的误差,提高了二次定位精度。利用理论模型数据对方法的有效性和稳定性进行了测试,并应用于M海域实际OBN资料,取得了良好的定位效果,验证了方法的实用性。

近距离煤层群下行开采过切眼岩层变形机理研究

张家峁煤矿进入煤层群联合开采阶段,上、下工作面层间距较小。受2个工作面采动共同影响,覆岩应力及位移变化规律区别于单一煤层开采。通过理论建模、数值模拟及现场实测等方法,分析了上煤层采动影响底板应力分布及位移变形规律,论证了上工作面过下工作面切眼时液压支架支护阻力未异常增大,上工作面推进经过下工作面切眼整个过程中,间隔岩层发生弹性形变,下工作面顶板离层出现短暂的愈合期。

鞋底前后落差对慢跑运动员髌股关节的影响研究

髌股关节痛是一种很常见的膝关节运动损伤,鞋底前后落差、着地方式、运动环境等均会对髌股关节应力造成一定影响。对此,本文在简单分析髌股关节损伤的基础上,设计了0、5、10和15 mm 4种鞋底前后落差对髌股关节的影响试验。选取18名男性受试者,分别穿着不同鞋底前后落差的运动鞋以4 m/s的速度慢跑,通过三维测力台、运动捕捉系统采集受试者的生物力学数据,得出测试结果:在受试者足部着地瞬间,鞋底前后落差对足地角大小有显著影响;相比高落差运动鞋,穿着无落差运动鞋慢跑时下肢髌股关节应力峰值较低,同时应力峰值时刻髌股关节压力、伸膝力矩、股四头肌活动等也得以减弱,从而降低髌股关节运动损伤风险。

基于振幅加权的拖缆与海底地震资料联合波形反演方法

南黄海新近系沉积层与其下方中-古生代海相地层之间速度差异大,存在强波阻抗界面,导致接收的浅部和中深部地层的反射波振幅差异极大.一般全波形反演方法未考虑不同界面反射波振幅的差异,对南黄海浅部沉积层速度的反演效果好,而对中深部地层速度的反演效果差.为此,本文提出一种基于振幅加权的拖缆与海底地震资料联合波形反演方法.该方法对中深部弱反射波数据施加较大的权重,对浅部强反射波数据施加较小的权重,从而均衡浅、中和深部地层反射波的振幅,使得自浅至深所有地层速度均能得到较好反演效果.同时,该方法利用海底地震资料和拖缆地震记录积分的低频成分反演低波数背景速度场,利用拖缆资料的高频成分提高反演模型的分辨率,充分发挥了拖缆和海底地震资料的优势互补作用,获得了比仅使用单一资料更好的反演结果.根据地震剖面和钻井资料,建立了南黄海中部隆起的速度模型.利用该理论模型的合成地震记录对本文方法进行了测试和分析,验证了本文方法的正确性和有效性.

锡槽底砖施工过程及要点

锡槽是浮法玻璃生产的三大热工设备之一,其施工的好坏直接关系到后期是否能顺利生产,而锡槽底砖施工又是整个锡槽本体施工中最为关键部分。从底砖的排布、胀缝的留设、螺柱的焊接到辅材的填充,每一步都极为关键,务必保证按规范实施。

固定闪光焊接头轨底焊缝轻伤发展规律研究

针对固定闪光焊接头轨底焊缝轻伤问题,通过实物疲劳、试样疲劳、现场跟踪探伤等试验方法对轨底轻伤发展规律进行了研究。结果表明:轨底存在轻伤的固定闪光焊接头,可以通过实物疲劳试验的要求;轨底轻伤严重程度与微裂纹引发疲劳裂纹萌生没有明确的对应关系,但是控制伤损严重程度可以降低微裂纹扩展成为疲劳裂纹的概率;U71Mn材质轻伤接头的焊缝区疲劳寿命与软化区相当,U78CrV材质轻伤接头的焊缝区疲劳寿命略低于软化区,表明闪光焊接头存在轻伤的情况并未导致整个接头疲劳性能出现明显的下降;高速、客货混运、重载铁路上的轨底轻伤接头均未发现有轨底微裂纹疲劳扩展的情况;此外,近年来对我国铁路全路固定闪光焊接头断轨的统计分析也表明,没有轨底微裂纹引发断轨的情况。

地下室底板与侧墙部位防水设计——以深圳乐高酒店为例

随着我国对地下空间的不断开发和拓展,地下工程建筑防水成为建筑设计与施工中不可或缺的一部分。通过深圳乐高酒店工程案例,查阅国家及深圳地方设计规范及图集的常规做法,结合防水厂家及施工总包的实际工程经验,阐述地下室底板与侧墙部位的防水设计在材料比选、构造做法及底板与侧墙接茬部位的防水做法等方面的探索,得出最适宜该工程的材料及做法。为同区域同类工程提供了工作方法及工程借鉴。

基于改进超声法的预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷检测技术研究

改进超声法主要针对预制剪力墙底部接缝在几何空间、材料组成等方面的特点,应用一种实用新型换能器,其辐射端直径为10mm、工作频率范围为250~500kHz,能较好地适应底部接缝的构造特点。应用改进超声法在实验室和工程现场对预制剪力墙底部接缝灌浆缺陷进行了检测研究,实验室和工程现场检测结果均表明,检测到的缺陷位置与实际存在的缺陷位置吻合度很高,应用该方法检测预制剪力墙底部接缝的灌浆缺陷可靠。