含不同孔洞类岩石材料的动力响应机制研究

为揭示动载作用下深埋巷道的横截面形状效应,制备了含5种不同孔洞形状(矩形(R)、圆形(C)、直墙拱形(S)、纵、横椭圆形(E_(∥)、E_(⊥)))的水泥砂浆类岩石材料试样,利用落锤冲击试验系统地开展了试样动力响应特征研究。从应变时程曲线、洞周裂纹扩展过程、破坏模式3方面讨论了孔洞形状的影响,并结合PFC2D对试样的动态抗压强度、细观开裂机制进行了分析。结果表明:相同的冲击荷载作用下,纵椭圆试样的极限应变最大。孔洞顶板宏观裂纹的起裂位置位于中部;矩形和直墙拱形孔洞试样底板处裂纹更易从角点位置向下扩展,而其他孔洞形状的试样则从底板中部向下扩展贯通。矩形、直墙拱形和横椭圆形孔洞试样的顶板以张剪复合破坏为主,而圆形和纵椭圆形试样顶板的张拉破坏更显著。纵椭圆、直墙拱、圆形、矩形、横椭圆试样的动态抗压强度依次降低,故纵椭圆形试样的抗冲击效果最好。冲击荷载作用初期,拉应力主要集中于孔洞顶板处,集中区域大小与孔洞上边界的横向跨度正相关;试样临近峰值应力时,拉应力由顶板向两侧扩散至整个试样。峰后纵椭圆和圆形孔洞试样的回弹模量与弹性模量基本一致,塑性变形较小,而其他孔洞试样具有较高的残余应变。

二十辊轧机窜辊综合设定技术开发

针对某钢厂二十辊轧机板带产品边部板形质量不能满足生产需求的问题,充分考虑二十辊轧机的设备和工艺特征,分析了二十辊轧机上下一中间辊窜辊对板形质量的影响,同时考虑窜辊可能带来的边降或增厚。以边降在许用范围内和成品带钢板形质量最佳为优化目标,建立一套二十辊轧机窜辊综合优化模型,该模型的优化结果表示满足优化目标需求的窜辊量设定值。在窜辊量设定模型的基础上开发出相应的二十辊轧机窜辊综合设定技术,并将其应用到某钢厂二十辊轧机的生产实际中,现场产品的板形质量得到明显提升,且边降在允许的误差范围内,给现场二十辊轧机生产工作带来显著的技术改进。

水平滴形管外降膜流动和传热特性模拟研究

基于VOF两相流模型,建立二维水平滴形管外降膜数值计算模型,模拟研究不同入口液体温度、液膜流量、管间距对水平管外的降膜流动和传热特性的影响。结果表明:对于水平滴形管,增大液膜流量和水平管间距可以提高降膜传热系数;增加入口液体温度会减小液膜厚度,增大传热系数。

水滴形热管阵列预冷器综合换热特性数值研究

提出了一种应用于高超声速飞行器进气预冷的水滴形热管阵列预冷器构想,以实现进气预冷的高效换热和低流动损失。基于将热管处理为恒定温度导热体的简化模型假设,采用数值模拟方法研究了水滴形热管预冷器的流动换热特性以及水滴热管形状、纵向间距和来流马赫数的影响,并与具有相同截面积的圆形热管预冷器进行了对比分析。结果表明,水滴外形减少了外掠高温来流在热管尾缘脱落涡的产生,流动变得平滑。与圆形热管预冷器相比,水滴形热管预冷器极大地减小了高温来流流动损失,仅为圆形热管阵列的30%。虽然温降有所降低,但综合性能因子大于圆形热管预冷器。在本文的研究参数范围内,存在相对较优的水滴形状和热管纵向间距,可以获得更高的综合换热特性;随着来流马赫数增大,预冷器的综合换热特性有所提升。

Thorn-Shape Waveform and Double-Strike Phenomenon Seen in the Impact Force of Soft Materials

In the impact tests of soft materials, we sometimes observe a thorn shape in the rising segment of the impact force waveform. However, the reason for the occurrence of the thorn shape has not been made clear. In this study, thorn-shape waveforms of several soft materials are measured using compact drop test equipment under the condition of a flat frontal impact. A flat frontal impact is the condition where a drop hammer with a flat bottom surface strikes a plate-like soft material in the normal direction. Synchronized impact forces are measured using two sensors installed on both the drop hammer side and the floor side. The examined soft materials are a sponge sheet, sponge rubber sheet, gel sheet, rubber sheet, flat oil clay, low-rebound urethane foam, cork sheet, sliced ham, pork ham steak, and pork. Based on the test results, the features of the thorn-shape waveforms are discussed from a bird’s-eye view. Furthermore, the occurrence mechanism of the thorn-shape waveforms is discussed from the viewpoint of viscosity discontinuity and the double-strike phenomenon.

刨花形态和跌落高度对刨花定向效果的影响

定向刨花板(OSB)是一种应用广泛的木质结构材,其基本组成单元是窄长薄片刨花,刨花定向铺装角度是影响OSB力学性能的重要因素。以刨花长度、宽度和跌落高度为影响因子,统计分析以上因子对刨花定向角度的影响,拟合出优化试验参数对应刨花定向效果的正态分布曲线。刨花跌落高度对定向角度影响显著,其次为刨花长度和宽度。分析刨花长宽比与定向角度绝对值的关系,重点关注定向角度绝对值小于10°,15°和30°的刨花占比。当刨花长宽比小于8时,长宽比与刨花定向效果呈线性正相关,长宽比接近8时,刨花定向效果最佳。刨花长度×刨花宽度×跌落高度的优化参数分别为150 mm×20 mm×80 mm、150 mm×15 mm×80 mm、150 mm×10 mm×80 mm和120 mm×20 mm×80 mm,结合正态分布拟合曲线得出90%概率条件下,4组试验所得刨花定向角度的置信区间均小于30°,而150 mm×20 mm×80 mm试验参数条件下刨花定向效果最佳。本研究系统分析了使用定向导板控制窄长薄片刨花的定向效果,优化了刨花形态和跌落高度的参数,刨花定向角度的量化分析预测可以为OSB力学性能的预测提供基础科学依据。

涡轮预旋供气系统跑道型接受孔对性能影响的实验评估

接受孔对于预旋供气系统内流动和换热具有重要的作用。为对比不同形状的接受孔对预旋供气系统性能的影响,通过实验研究直跑道型、长跑道型以及斜跑道型3种典型结构的接受孔在设计点参数下对预旋供气系统温降以及功耗的影响,并主要分析斜跑道型接受孔模型的流动温降特性。结果表明:相较于采用直跑道型和长跑道型接受孔的预旋供气系统,采用斜跑道型接受孔的系统转子部件的流动损失明显减小,设计点工况下系统温降为24.9K,系统功耗为10.04kW,其比直跑道型接受孔温降效率提高3.5%,系统功耗减小4.2%,熵增减小约9.8%。且旋转马赫数一定时,预旋供气系统压比和系统温比均随着流量比的增大而增大;流量比一定时,旋转马赫数对系统压比几乎没有影响,系统温降随旋转马赫数的增加先增大后减小,两者呈现出二次函数的关系。

丹河大桥组合梁斜拉桥的设计与创新

丹河大桥是国内某一级公路工程上跨丹河的一座特大桥,道路等级为一级公路,桥梁全长1738 m,其中主桥结构形式为(130+130)m独塔组合梁斜拉桥,结构体系为半漂浮体系,采用支架拼装施工。现阐述该桥梁的结构设计、技术难点和创新点,为其他桥梁设计者提供该类型桥梁的设计建议。

消旋山莨菪碱滴眼液联合角膜塑形镜治疗青少年近视患者的效果观察

目的:探析消旋山莨菪碱滴眼液联合角膜塑形镜治疗青少年近视患者的效果。方法:将88例青少年近视患者按照随机数字表法分为对照组和观察组,每组44例。对照组给予角膜塑形镜,观察组加用消旋山莨菪碱滴眼液。比较两组眼压及泪膜功能、角膜曲率以及视力水平。结果:治疗后,两组眼压、泪膜脂质层厚度、泪膜破裂时间均优于治疗前,且观察组各项指标均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组角膜曲率均低于治疗前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组屈光度均低于治疗前,视力恢复情况均好于治疗前,且观察组屈光度、视力恢复情况均好于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:消旋山莨菪碱滴眼液联合角膜塑形镜可更好地改善青少年近视患者眼压及泪膜功能,改善角膜曲率,控制近视增长。

空间多曲线毂节点网壳结构施工技术

以深圳市立润富达广场钢结构屋盖施工项目为背景,详细介绍了能够保证空间多曲线网壳结构所含毂节点拼装精准度的拼装装置及拼装方法,阐述了空间多曲线网壳结构施工技术要点,可供类似工程参考。

钢筋混凝土的负泊松比设计与抗弯性能研究

将钢筋混凝土的方形结构箍筋改变为六肋结构、星形结构,设计制备出拥有负泊松比效应的钢筋混凝土梁。通过三点弯曲试验和落锤冲击试验数值模拟分析混凝土的抗弯性能,同时通过数字散斑相关方法分析其变形行为以及泊松比。结果表明:六肋结构和星形结构的箍筋能够提高混凝土的抗弯承载力,延缓其裂缝开展,提高其能量吸收率与弯曲韧性,星形箍筋的钢筋混凝土抗弯承载力和弯曲韧性系数分别可达22.6 kN及3.86 MPa;随箍筋结构中内凹角数量的增加,混凝土的抗弯性能增强,泊松比反而减小,且星形箍筋的钢筋混凝土甚至出现了负泊松比的现象,泊松比最小可达-0.03。

叶型接受孔耦合叶轮结构优化对涡轮预旋供气系统性能改进研究

预旋供气系统为燃气涡轮转子叶片提供高品质冷气。为改进预旋供气系统温降性能,基于预旋供气系统数学模型的理论推导,揭示出原模型温降性能不显著的影响机制和解决方法,提出一种动叶前缘式进口的叶型接受孔的优化模型,并评估优化前后预旋供气系统的热力学和气动特性。结果表明,预旋腔内转静部件匹配问题是影响系统性能的一个重要限制因素,动叶前缘式接受孔能够解决转静难以匹配的问题。在满足供气流量和供气压力的条件下,采用动叶前缘式接受孔的优化模型预旋腔压力由原模型的640.2kPa降至533.0kPa,降低了16.7%。系统温变由温升转为温降,温降效率由-30%增加至55%,温降变化范围达13.56K。比功耗由6720 J/kg降至3979J/kg,下降了40.8%。

库水下降条件下靠椅形滑坡的变形规律和稳定性

分析靠椅形滑坡在库水下降条件下的变形规律与稳定性意义重大。以三峡库区典型靠椅形滑坡-麻柳林滑坡为例,基于FLAC3D和Geostudio分别分析该滑坡在库水下降条件下的变形规律和稳定性。结果表明:滑坡在库水位快速下降阶段位移变化量大于缓慢下降阶段,且随着库水位的下降,坡体最大变形位置由高程220 m处变至175 m处,最大位移量为0.12 m;滑坡整体破坏以拉张为主;滑坡稳定性随库水位下降速率增加而显著降低,当组合工况为1.2 m/d下降速率+50年一遇暴雨时,滑坡处于欠稳定状态,此时应增加巡查次数。

高温高压条件下CO_2/原油和N_2/原油的界面张力

在油藏温度下,采用ADSA(axisymmetric drop shape analysis)技术测定了不同压力下CO2/原油和N2/原油体系的平衡界面张力。实验发现,原油与超临界CO2接触的初始阶段存在强烈的扩散作用,原油中的轻质组分被超临界CO2溶解抽提,并且随着压力的增加,这种溶解抽提作用增强;原油与N2接触时,也存在相互扩散作用,但在本实验所测试的压力范围内(小于36MPa)并不明显。两种体系的平衡界面张力随着压力的升高逐渐降低,其中CO2/原油体系的平衡界面张力降低的幅度明显大于N2/原油体系;N2/原油体系的平衡界面张力随压力基本呈线性变化。在CO2/原油体系中,当压力低于17.7MPa时,平衡界面张力下降非常快;当压力大于17.7MPa时,CO2/原油体系的平衡界面张力下降较慢。

出流孔型对平板气膜冷却影响机理的研究

为了研究不同孔型对平板气膜冷却的影响,针对圆形,扇形,水滴形,收敛缝形四种气膜出流孔型的流动和传热特性进行了数值模拟。研究结果表明,圆形孔、扇形孔和水滴形孔气膜出口下游出现从中心向上抬升的反向旋转涡对,将主流燃气卷吸进来;收敛缝形孔在侧向的扩张型面使得气膜出流在展向的覆盖更为均匀,这有效地阻止了高温气体的侵入;在相同吹风比下,收敛缝形孔在气膜出口附近区域的平均绝热冷却效率则明显要高于其余三种孔,随着吹风比的增大,这种差距越发明显;孔型对对流换热系数增强比的影响区域仅局限在邻近气膜孔出口大约7倍气膜孔径的范围内。

三七叶皂苷滴丸制备研究

目的 :确定三七叶皂苷滴丸的成型工艺。方法 :采用正交试验法研究成型的较优工艺条件。结果 :工艺条件是 :聚乙二醇 4 0 0 0 :三七叶皂苷 10 :1,充分搅拌混匀 ,加入已过 4 0目筛的冰片 (追加到 2 % ) ,搅拌使熔化。药料通过 2 .0mm/2 .6mm(内径 /外径 )的滴头以 2 0滴·min-1的速度恒速滴入 10℃的液状石蜡中。结论 :上述实验结果可为三七叶皂苷滴丸成型工艺的确定提供实验依据。

植物叶面自由能特征和水滴形态对截留降水的影响

采用浸水法和喷水法测定21种植物叶片的最大持水量,初步探讨叶面润湿性、表面自由能及其极性和色散分量对叶片最大持水量的影响,并分析2种方法测定叶片持水量不同的可能原因。浸水法和喷水法测定的叶片最大持水量物种间有显著差异(P<0.001),叶片的最大持水量变化范围分别为29.4～180.0g/m2,94.1～278.3g/m2。浸水法测定的叶片最大持水量与表面自由能、色散分量分别呈正相关(P=0.002,P=0.000),与极性分量呈乘幂关系(P=0.006),与叶接触角呈指数关系(P=0.004)。喷水法测定的叶片最大持水量与表面自由能、极性分量、色散分量、叶接触角的相关关系均不显著(P>0.05)。这可能是由于喷水过程中,在叶片表面自由能的作用首先在叶面上形成了小液滴,随着喷水过程的进行,液滴在水的表面张力和重力的作用下逐渐聚集形成大的液滴。

接触角测试的量高法的适用范围

量高法是接触角测试的一种简便的测试方法,在工程和研究中得到广泛应用。该方法基于液滴的球形假设,决定其仅有有限的适用范围。通过数值模拟的方法研究量高法所引起的接触角偏差,从而考察量高法的适用范围并给出接触角修正的方法。研究发现:采用量高法计算的接触角与真实接触角有很大的偏差,这种偏差在超疏水表面上的接触角测量中尤为明显,可达20°;偏差范围决定于液滴的性质、表面的润湿性能和液滴的体积,液体表面张力小、接触角大和液滴体积大将导致大的偏差。在超疏水或超疏油表面研究中,为精确表征表面的润湿性能,需要对量高法进行偏差修正,提出了一种用于偏差修正的方法,通过该方法可精确确定出真实接触角。

A301氨合成催化剂工程参数研究与测定 Ⅰ形状系数的测定

建立了测量催化剂颗粒形状系数的实验装置。通过对床层压降的测定，从而得出催化剂颗粒的形状系数。对比Ｃ３０１甲醇合成催化剂颗粒形状系数的测定值和计算值，证明了该装置的可靠性。在此基础上，测定了粒度为３．３～４．７ ｍ ｍ 的Ａ３０１氨合成催化剂的形状系数为０．４８７。

不同形状扰流柱矩形通道内流动特性研究

对内置有相同截面面积的圆形、椭圆形和水滴形等不同形状扰流柱叉排阵列的矩形通道流动过程进行了试验和三维数值模拟，获得了通道内流场的基本特征，分析了扰流柱形状和扰流柱间距对通道压力损失性能的影响。研究结果表明：在相同的扰流柱间距下，装有水滴形扰流柱阵列的矩形通道压力损失约为圆形扰流柱的50％～60％；随着扰流柱阵列间距的减小，通道压力损失增加，改变横向间距引起的扰流柱阵列通道压力损失的改变要比改变流向间距更为显著。