Individual and combined influences of main loading parameters on granite damage development under ultrasonic vibration

Ultrasonic vibration technology has great potential to weaken hard rocks.Understanding the effect of ultrasonic vibration loading parameters is essential to accelerate the application of this technology in practical rock engineering.In the present work,three-factor mixed-level orthogonal ultrasonic vibration rock breaking tests were conducted to investigate the influence of the main loading parameters,including confining pressure,vibration frequency,and static force,on the damage of granite specimens.The individual and combined influences were analyzed according to the porosity increase and P-wave decrease of granite specimens using the variance analysis method.The results show that the combined effect of the static force and vibration frequency mainly promotes fatigue damage of specimens,that the confining pressure determines the damage behaviour and failure mode of specimens under ultrasonic vibration,and that the confining pressure and vibration frequency are the main factors that cause the fracture concentration in the upper part of specimens,an effect mechanistically driven by the obvious load energy attenuation.The research results provide theoretical guidance for the application of ultrasonic vibration technology.

支架固定馆藏人物俑文物的抗震优化设计研究

为优化支架固定馆藏人物俑文物的抗震效果,选取不同尺寸和体态的典型地震易损人物俑文物复制品(武士俑和唐三彩人物俑),开展文物复制品-优化组合措施(支架和卡固件)抗震系统振动台试验,获得影响文物复制品运动状态的关键优化参数、文物复制品与支架相互作用规律,并检验组合措施对较大体积人物俑文物的抗震固定效果。建立文物复制品-组合措施相互作用系统数值分析模型,通过参数分析,获得支架与文物间安装缝隙、在安装缝隙内填充不同种类隔震垫对文物动力响应的影响、文物复制品与固定措施相互作用规律及采用独立支架/组合措施有效固定人物俑的最小支架尺寸,为兼顾安全性及最小干预原则的固定措施优化设计提供必要依据。结果表明:相比独立支架,组合措施能够有效降低人物俑文物动力响应,有效提高固定效果;为保证人物俑文物安全,建议支架与文物间安装缝隙不大于5 mm;在缝隙中填充橡胶垫及硅胶垫可使文物与支架间相互作用力降低50%~75%,有效防止文物局部损伤;当人物俑文物体型超过一定限值,独立支架不再适用,建议选择支架和随形卡固件组合措施。

公铁合建双层盾构隧道设计关键技术

为解决公铁合建双层盾构隧道面临的总体布置、结构设计、汽车与地铁车辆联合振动以及通风排烟等技术难题,以武汉长江公铁隧道和济南黄河济泺路隧道工程实践为基础,采用方案综合比选、2.5维数值计算等方法,对公铁合建双层盾构隧道设计关键技术进行系统研究。结果表明:1)通过对隧道平面、纵断面和横断面的合理优化布置,并在废水泵房段、疏散楼梯段采取特殊布置方案,可减少公铁合建盾构隧道地下空间占用,并提高断面利用率,减小盾构隧道外径;2)采用半预制半现浇的管片+非封闭内衬结构型式,能充分发挥内部结构与管片衬砌的联合承载作用,显著减小河床冲淤作用;3)汽车与地铁联合振动作用对隧道影响较小,隧道基底饱和粉细砂地层不会发生液化;4)地铁隧道采用分段纵向烟道,可解决地铁长大区间无风井条件下的排烟难题,同时提高疏散便捷性,并大幅降低建设难度;5)公铁合建隧道在运营管理上不可避免地会出现交叉和影响,建议在管理界面划分和投资分劈上提前研究,便于决策。

组合式呼吸训练联合振动排痰对老年稳定期支气管扩张症患者排痰效果及肺功能恢复的影响

目的:探究组合式呼吸训练联合振动排痰对老年稳定期支气管扩张症患者排痰效果及肺功能恢复的影响。方法:选择本院2019年12月至2021年12月收治的50例老年稳定期支气管扩张症患者,按照随机数字表法分为对照组(n=25)和观察组(n=25)。对照组采取组合式呼吸训练,观察组于此基础上运用振动排痰,均持续干预2周。比较两组排痰效果、血气指标及肺功能。结果:干预前,两组日排痰量、痰液黏稠度、血气指标、肺功能比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,观察组日排痰量多于对照组,痰液黏稠度评分低于对照组,动脉血氧(PaO 2)高于对照组,二氧化碳分压(PaCO 2)低于对照组,第1秒用力呼气量(FEV 1)、最大呼气峰流速(PEF)及FEV 1/用力肺活量(FVC)均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:组合式呼吸训练联合振动排痰能够有效增加老年稳定期支气管扩张症患者日排痰量,降低痰液黏稠度,调节血气指标,促进肺功能改善。

GE9FB燃气-蒸汽联合循环发电机组汽轮机振动波动故障的分析与处理

GE9FB燃气-蒸汽联合循环发电机组在整体启动过程中,发电机主设备故障率较高,严重影响了机组的安全稳定运行,而汽轮机作为电厂发电机组的核心设备,其安全稳定运行与电厂效益息息相关。本文针对汽轮机振动故障开展了振动检测,获得了故障特征数据,并结合数据分析判断故障原因,最后进行了相关试验及维修验证。结果表明,振动控制方案的振动指标优良,系统的调速精度及各项控制功能均能达到技术指标要求,可供同类机组参考。

竖向激振力下WIB-Duxseal联合隔振试验研究

轨道交通、动力机器、爆破施工及打桩等人工振源会对邻近建筑物的正常使用、精密仪器的加工和使用及人们的生活产生危害,环境振动控制已成为土动力学研究的热点。提出一种带孔波阻板填充Duxseal的联合隔振方法(简称DXWIB),并对其在0~3 s简谐垂直激励下的隔振性能进行现场试验,对比测试DXWIB隔振体在不同嵌入深度、厚度、激振力和激振频率下的地面振动加速度,分别计算了加速度和位移的均值、幅值,并绘制了AR曲线。试验结果表明:与水平方向相比,DXWIB屏障对地表竖向振动的隔振效果较优;DXWIB屏障隔振效率随距离变化不均匀,地基中埋置DXWIB时,地表位移振幅衰减系数均小于1;与DXWIB厚度、激振力和激振频率等影响因素相比,DXWIB顶面距地表距离对隔振效果的影响最为显著,并存在最佳埋置深度和临界厚度;DXWIB改善了WIB只适用于10 Hz以下低频减振特性,提高了减振的频宽,从试验数据来看,在5~70 Hz频率下均有良好的隔振效果。

结构星噪声与振动组合环境激励试验及效应研究

受地面试验技术条件的限制,目前对卫星发射及飞行过程所经历的复合环境采用单项环境模拟试验来实现,通常是进行随机振动试验或者噪声试验。实际上,无论单独的随机振动试验还是单独的噪声试验都难以准确模拟卫星在发射飞行状态所经历的复合环境,在不同频段会存在"过"或"欠"试验的问题。以某型号结构星为对象,开展噪声与振动组合试验技术研究,对声振组合试验、随机振动试验、噪声试验的有效性及耦合效应进行分析与总结,为后续卫星产品开展相关试验提供参考。

新型黏滞-软钢阻尼器组合系统的概念设计与仿真验证

针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机理;其次,以我国某特大铁路悬索桥设计方案为例,合理选择组合系统中黏滞阻尼器和软钢阻尼器的设计参数,并分别验证两者单独使用下的减振(震)效果;最后,对组合系统在各种动力荷载作用下的减振(震)效果进行分析,讨论系统锁定的延时效应。研究结果表明:新型黏滞-软钢阻尼器组合系统在列车行车荷载、制动力、风以及地震作用下的减振(震)效果良好,可实现组合系统的设计理念;组合系统的锁定延时会使主梁位移产生不利于减震设计的偏移,在实际工程中应尽量减小此效应。

工字型钢铅组合耗能器的非线性有限元模拟

钢铅组合耗能器将钢和铅2种材料巧妙地进行组合,具有制作工艺简单、经济性好等优点。在一种工字型钢铅组合耗能器试验研究的基础上,借助有限元分析软件ANSYS,考虑钢和铅2种材料本构模型的非线性以及2种材料之间的接触作用,建立了这种耗能器的非线性有限元计算模型,对耗能器进行数值模拟;在此基础上对安装耗能器的Benchmark结构进行了地震反应分析。研究结果表明建立的有限元模型能够准确描述耗能器的力学性能,耗能器具有良好的滞回性能和稳定的耗能特性,是一种优良的耗能元件;工字型钢铅组合耗能器减震效果明显。

考虑阻尼之组合结构的动内力局部效应修正

以往对结构进行动力分析常常忽略局部效应的影响，但实践证明，局放效应在某些结构中占有很大的比重，为得到精确的动力响应，必须考虑局部效应本文在已有的基础上，提出了考虑阻尼之组合结构在地震作用下局部效应的计算方法通过对结构动内力进行局部效应修正前后求解精度的对比，证明了考虑局部效应的重要性．最后，本文对核反应堆堆顶屏蔽给构进行了局部动内力分析，得出了一些有意义的结论。

铅芯橡胶耗能器与油阻尼器组合耗能系统的振动台试验与分析

在一座三层单跨的钢结构模型中安装了铅芯橡胶耗能器及其和油阻尼器并联组合,对这两种耗能体系进行了振动台试验,以研究组合耗能体系的动力特性,检验其减振效果。试验结果表明:组合耗能体系对位移和加速度有良好的减振效果;在合适的刚度范围内,增加适当的阻尼可提高耗能器的减振效果。进行了数值分析,并与试验结果进行了比较,验证了本文提出的计算模型与方法的正确性。

非对称量子点中磁极化子有效质量的温度性质

采用Tokuda线性组合算符法和Lee-Low-Pines(LLP)变换法,研究了温度和磁场对非对称抛物量子点中弱耦合磁极化子性质的影响,推导出了弱耦合磁极化子的振动频率λ和有效质量m*与相关参数之间的函数关系式。数值计算结果表明,非对称量子点中弱耦合磁极化子的振动频率λ随量子点的横向受限强度ω1、纵向受限强度ω2和回旋频率ωc的增加而增大;磁极化子的有效质量m*随温度T的升高而减小,随耦合强度α的增加而增大。外磁场将对磁极化子的振动频率及其变化产生显著影响,而磁极化子的有效质量及其变化强烈地受到温度的影响。

非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的振动频率和平均声子数的温度效应

采用线性组合算符、幺正变换方法和量子统计理论研究了非对称高斯受限势量子阱中强耦合极化子的振动频率和平均声子数的温度效应.导出了极化子的振动频率和平均声子数随温度的变化关系.选择Cs I晶体进行数值计算,结果表明:振动频率和声子平均数随温度的升高而增加.

刚性吊杆拱桥主要受力构件冲击效应差异性

拱梁组合体系桥梁以主梁、吊杆和拱肋构成上部结构,为分析此类桥梁各主要受力构件的冲击效应差异性,对复杂桥梁的结构设计及承载能力评估提供冲击效应分析的方法参考,依托厦门天圆大桥,建立精细三维车桥耦合振动体系的分离迭代法,开展拱梁组合体系主梁、拱肋、刚性吊杆构件的冲击效应数值计算,分析行车速度、路面不平度、不同车辆模型、车辆行驶的车道位置等因素对各主要构件冲击系数的影响,并利用结构实测应变数据计算实测冲击系数,验证数值计算结果的可靠性.研究表明,拱梁组合体系桥梁3种主要受力构件的冲击效应存在显著的差异性,且比按照规范依据桥梁基频计算的冲击系数大;拱桥刚性吊杆尤其是短吊杆冲击效应较大,在桥梁运营及维护中应重视其动力问题引起的结构安全问题.

噪声暴露对全身振动感知阈值的影响(英文)

尽管对全身振动感知阈值已有人做过一些试验研究,但是对于暴露于噪声条件下的感知阈值尚无相关试验.但此项研究是很重要的,因为许多振动源往往同时也激发产生噪声.文中通过一项试验来探讨噪声对身体振动感知阈值的影响.共有10位受试者坐在固定于垂直振动台的椅子上,被要求自行调节振动级来确定阈值.采用4种正弦波形的振动以及随机振动作为刺激,同时采用以10dB作为调节量的随机噪声作为刺激.试验发现阈值随着噪声级的增加而增加.这意味着随噪声级的增加,人体对振动的敏感度下降了.尽管此中的原图尚不明晰,但文中对同一频率下听觉与振动感觉之间的相互影响提出了建议.

机电网耦合作用下轴系扭振特性研究综述

本文结合国内外因机、电、网耦合发生的轴系扭转事件,介绍了机电网耦合作用下轴系扭转振动研究的意义、轴系扭转振动的3种基本形式;总结了机电网耦合作用下系统模型的建立;提出了次同步共振下轴系扭振特性研究的关键因素;归纳了次同步共振研究的现状和存在的问题;指出了未来该领域的研究和发展方向。

微振动组合式空调机组的研制

微环境的控制对大型科学装置的正常运转十分关键。应某地下大型工程需要,研制1Hz以上RMS(均方根)振幅小于150 nm的微振动组合式空调机组。根据工程流体力学实用原则,利用风机性能曲线选择风机,兼顾电动机常见振动故障成因。研制产品采取三级减振技术措施,并应用动态信号测试分析系统,分别进行硬质地面和楼板地面测试。研制检验结果表明,组合式空调机组可以实现RMS振幅小于150 nm的微振动技术目标。总结的研制过程、试验方法和结论可为同类工程提供借鉴。

手传振动对男性噪声作业工人听力损失影响分析

目的探讨噪声与手传振动联合接触对男性噪声作业工人听力损失的影响。方法采用判断抽样方法,选择某汽车制造企业952名男性噪声作业工人为研究对象,对4组人群进行职业流行病学调查、工作场所职业病危害因素检测和纯音听阈测试;按照个体噪声接触水平是否超标以及是否联合接触手传振动分为低水平噪声组、低水平联合组、高水平噪声组和高水平联合组。分析噪声与手传振动对听力损失的联合作用。结果952名噪声作业工人听力损失检出率为21.7%;4组人群听力损失检出率由高到低依次为高水平联合组、高水平噪声组、低水平联合组、低水平噪声组(44.9%vs 32.7%vs 12.9%vs 5.7%,P<0.01)。多因素logistic回归分析结果显示,在排除年龄、文化程度、吸烟、饮酒、戴耳机听音乐、佩戴防噪耳塞频率和体质量指数等混杂因素的影响后,低水平噪声组、低水平联合组、高水平噪声组、高水平联合组人群检出听力损失的风险依次升高;其中,高水平噪声组人群检出听力损失的风险是低水平噪声组的8.62倍(P<0.01),低水平联合组人群检出听力损失的风险是低水平噪声组的2.50倍(P<0.01),高水平联合组人群检出听力损失的风险分别是低水平联合组、高水平噪声组人群的5.76和1.67倍。结论联合接触手传振动可加重男性噪声作业工人听力损失的检出风险,且噪声强度越高协同作用越大;手传振动是职业性噪声所致听力损失的协同因素。

噪声与手传振动联合作用对噪声性听力损失的影响

目的探讨汽车制造业噪声和手传振动联合作用对噪声性听力损失(NIHL)的影响。方法于2018年9月至2019年1月,采用整群抽样的方法,选择某大型汽车制造企业的998名员工为研究对象,以其中352名仅接触噪声的工人为噪声组,342名接触噪声和手传振动的工人为联合作用组,304名不接触职业病危害因素的员工为对照组。对研究对象进行问卷调查和纯音听力测试,计量资料组间差异用方差分析,计数资料组间差异用χ2检验;NIHL影响因素分析用有序多分类Logistic回归分析法(自变量纳入标准为0.05,剔除标准为0.10)。结果各组间LAeq,8 h比较,差异有统计学意义(P<0.05);两两比较显示,噪声组、联合作用组LAeq,8 h均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),噪声组与联合作用组LAeq,8 h比较,差异无统计学意义(P>0.05);对照组人群听力损失检出率分别低于噪声组和联合作用组(P<0.012 5),联合作用组人群听力损失检出率高于噪声组(P<0.012 5)。有序多分类Logistic回归分析结果显示:在排除年龄、工龄、性别、吸烟、饮酒等混杂因素影响后,噪声接触、手传振动与噪声联合接触均对工人听力有影响(P<0.05),其中,手传振动与噪声联合接触导致听力损失的风险高于单纯噪声接触。结论汽车制造业中噪声和手传振动可能存在联合作用,可增加劳动者罹患NIHL的风险。

斜拉索在随机风-车-覆冰联合作用下的疲劳可靠度分析

为了分析随机风-车荷载及覆冰联合作用下的斜拉索的疲劳可靠度,以武汉天兴洲长江大桥为工程背景进行研究。首先,根据Monte Carlo法组成随机车队,模拟随机车辆荷载谱,将车辆模型转化为节点动力荷载输入斜拉桥模型中,通过谐波叠加法生成风速时程,将风荷载引起的静风力、抖振力、气动自激力施加到斜拉桥模型中;然后,依据横风向驰振理论,考虑扇形索覆冰引起的自激振动影响,采用Fluent软件模拟拉索在覆冰状态下的升力系数,求出30°风攻角下的升力并施加到拉索上,将拉索计算出的时程力施加到对应的主梁模拟点上;最后,基于累积损伤理论,分别对斜拉桥在单一车荷载、风-车荷载联合作用及风-车-覆冰联合作用下拉索的疲劳可靠度进行分析,得到拉索的疲劳可靠度指标。研究结果表明:风-车荷载联合作用下拉索的疲劳可靠度指标明显低于单一随机车荷载作用下的疲劳可靠度指标,最短索的疲劳可靠度指标降低了约21%;覆冰会降低拉索的疲劳可靠度指标,但其降低幅度不大,考虑到覆冰作用引起的最大索力大于其他2种工况的最大索力,其影响不能忽略;风荷载对拉索的疲劳可靠度影响显著,且随着拉索长度增大,影响也逐渐增大。该方法主要是将荷载以节点动力荷载的形式施加到桥面模拟点上,因此该方法同样适用于其他桥梁的疲劳可靠度分析。