提升机过卷主动节流缓冲系统缓冲性能验证

针对提升机过卷缓冲过程存在的过卷回落、缓冲腔憋压及过卷位移不确定等问题,设计了一种立井提升机过卷变节流液压缓冲系统,分析了变节流缓冲机理和蓄能器补油机理,建立了变节流主动缓冲和蓄能器补油过程的数学模型,基于AMESim搭建了系统仿真模型,对有杆腔缓冲变节流函数和无杆腔补油变节流函数进行了设计,对比仿真了5种有杆腔变节流缓冲控制函数和3种蓄能器放液控制函数下的系统缓冲性能,并对系统缓冲性能影响因素开展仿真研究,得到了箕斗过卷质量、过卷速度对系统缓冲性能的影响规律,并通过冲击设备进行试验验证,研究结果表明:箕斗过卷缓冲位移不受过卷工况影响,主要由有杆腔变节流缓冲控制函数决定;蓄能器给无杆腔变节流补油对过卷回落降低具有显著效果;有杆腔变节流缓冲和无杆腔变节流补油对缓冲装置的研制具有较好的理论指导,冲击试验验证了仿真可行性。

大溶腔小跨度公路隧道溶洞处理方案研究

为合理确定大溶腔小跨度公路隧道溶洞跨越方案,利用工程类比法,结合工程特点拟采用空腔回填、隧拱+梁板的跨越方案,通过三维数值分析软件模拟隧拱+梁板跨越施工过程。在既有溶洞稳定的状态下,隧道衬砌施作后,纵梁中心位置竖向最大沉降量为0.76 mm,溶洞中心隧道拱脚位置衬砌最大沉降量为0.58 mm,纵梁及隧道衬砌以溶洞中心为界向两侧竖向沉降逐渐减小,隧道衬砌水平收敛量最大为0.07 mm;纵梁两侧支点位置存在压应力集中,最大值为4.21 MPa,纵梁中心位置存在拉应力集中,最大拉应力为0.43 MPa,隧道衬砌结构应力小于纵梁应力,且均小于结构材料强度。依据变形及应力计算结果,在大溶腔小跨度且隧道衬砌位于溶腔上部的情况下,采用空腔回填、隧拱+梁板跨越方案最优。

基于LES与Powell涡声理论的孔腔流激噪声数值模拟研究

孔腔流动中含有复杂的流体振荡,不但能够引起明显的噪声,而且会造成物体脉动压力和阻力的急剧增加,因而孔腔流动与流激噪声已经成为流声耦合研究领域的重要内容。文章首先对于Powell涡声理论进行了介绍,给出了涡声方程及其求解的详细推导过程,随后利用圆柱/机翼组合体与方腔流激噪声测试结果验证了计算方法的可靠性,最后采用大涡模拟方法结合Powell涡声方程数值计算了两型孔腔在不同水速下的流激噪声,并与中国船舶科学研究中心循环水槽试验结果进行了对比分析,结果表明数值计算方法能够较准确地预报孔腔流激噪声,并能展示孔腔内外涡旋结构。计算结果表明:在500 Hz以下的低频段,格栅1型孔腔的流激噪声显著高于格栅2型孔腔;在500 Hz-10 k Hz高频段,格栅2型孔腔流激噪声比格栅1型孔腔高,但随着流速的增高,两种孔腔流激噪声在高频段的幅值基本一致。这些现象与孔腔内的涡旋结构密切相关。文中对孔腔流激噪声的数值预报方法进行了验证,有益于理解孔腔非定常流动的物理机理,且为抑制孔腔流激噪声奠定了基础。

饱和粘土中挤土桩球形孔扩张的弹塑性分析

将桩体的贯入模拟为球形孔扩张过程,基于球形孔扩张理论,在大变形假定情况下,结合修正剑桥模型及水力压裂理论,由最小耗能原理从能量的角度推导出了饱和粘土中挤土按球形孔扩张后,土体整个范围内,包括弹性区、塑性区、破坏区内的应力、位移及超孔隙水压力分布的解析解,并分析了土的超固结比对结果的影响,和其他文献的比较结果证明了理论解析解的准确性。其结论可为饱和土地区的静压桩、打桩等岩土工程问题提供理论依据。

非饱和土中考虑沉桩扩孔速度影响的半球形孔扩张弹塑性分析

考虑沉桩速度的影响,以弹塑性交界面处单元体的运动情况作为参考标准,将区域内任何一点的应力、位移描述成塑性区半径R和扩张后土体单元距孔心的距离r的函数。采用小变形理论求解出r处的径向扩张速度与弹塑性交界面的径向扩张速度之比V应满足的关系式,其中后者的扩张速度认为由两部分组成:一部分是由于扩张本身而产生的位移速度;另一部分是由于扩张引起的变形导致土体连续进入塑性状态而产生的附加速度。最后,结合扩孔速度的已知条件推导出沉桩后桩周土体塑性区、破坏区范围,而整个土体范围内应力、位移表达式形式仍与已有相关研究中一样。该研究成果可为非饱和土地区的动力打桩和夯扩桩等工程问题提供一定的理论依据。

结构性黄土劈裂注浆力学机理分析

为了在塑性力学与大变形理论基础上分析黄土地区劈裂注浆力学机理,将注浆初始阶段视为无限土体中的圆孔扩张问题,将孔周围的土体应力分布分为3个区域:弹性区、塑性区及破坏区。结合结构性黄土修正剑桥模型,在弹性区采用小变形理论,在塑性区、破坏区采用大变形理论。根据应力平衡方程、应力应变连续边界条件,推导了考虑排水和大变形时塑性区、破坏区半径及竖向、水平劈裂注浆压力的理论解答,最后结合工程算例进行论证。结果表明:该解答综合考虑了黄土的结构性参数、压缩模量、泊松比、内摩擦角、塑性破坏参数、剪胀系数、扩孔形式k及屈服准则等因素;同时,还分析了浆泡周围土体的应力应变分布解及在参数影响下的递变规律;经对比分析发现,该文的劈裂注浆压力理论计算值与工程实测值比较接近,初步证实了理论的可靠性,在黄土地区劈裂注浆工程中具有一定的实用价值。

膨胀法处理湿陷性黄土地基的理论及试验

通过对湿陷性黄土地区地基处理技术的研究,提出了利用生石灰桩膨胀材料处理湿陷性黄土地基的方法。首先阐述了膨胀法处理地基的基本原理。其次利用圆柱形孔扩张理论推导了在处理大厚度湿陷性黄土地基时,生石灰桩膨胀材料使用量的计算方法。最后,将该方法用于工程实践,通过土工试验测试处理后地基土的物理力学性质指标。试验结果表明,用该方法处理后的湿陷性黄土地基,湿陷性完全被消除,各项物理力学指标得到显著改善,土的压缩性及压缩模量均得到提高,体现了该计算理论的正确性,进一步证明了膨胀法在大厚度湿陷性黄土地基处理中的可行性。

沉桩扩孔速度对非饱和土中柱形扩孔挤土效应的影响

以柱形孔扩张模型模拟沉桩过程,推导出考虑速度因素时桩周土体的位移、应力解析解。以弹塑性交界面处单元体的运动情况作为参考标准,将区域内任何一点的应力、位移描述成塑性区半径和扩张后土体单元距孔心的距离函数。采用小变形理论求解出r处的径向扩张速度与弹塑性交界面的径向扩张速度之比应满足的关系式。最后结合沉桩扩孔速度的已知条件推导出沉桩后桩周土体塑性区、破坏区的范围。整个土体范围内应力、位移表达式形式仍与不考虑沉桩扩孔速度因素时一样。对比分析表明:相同桩径条件下,随着沉桩扩孔速度的增加,沉桩影响范围也越来越大;随着桩径的增加,沉桩影响范围受沉桩扩孔速度的影响程度则降低。此外,相应于一定的桩径存在一个临界速度,当沉桩扩孔速度大于临界速度时,需要考虑速度因素;小于临界速度时不考虑则是偏于安全的。本文的研究成果主要适合于软土。

层状盐岩造腔仿真软件开发及其实用性验证

国内层状盐岩具有夹层多、不溶物含量高等特点,现有造腔软件不能很好地模拟国内层状盐岩水溶造腔过程。基于流体力学和化学动力学等理论,建立能够描述盐岩造腔过程的数学模型,并提出了夹层垮塌判据。结合国内层状盐岩水溶造腔工艺特征,开发出能模拟含夹层盐岩水溶造腔的软件SaltCavern Builder V1.0。该软件可模拟纯盐岩、多夹层盐岩的水溶造腔过程,能较好地反映出造腔方案在现场造腔过程中每个阶段的实施效果。通过大尺寸型盐造腔相似试验,模拟无夹层和含单一夹层的腔体形状扩展过程。基于相似理论基础,在现场造腔工艺条件下,造腔软件模拟出的结果与试验得到的结果接近,验证了该软件的实用性。

空腔理论在固体剂量计中的应用

在Burlin空腔理论基础上提出了1个经修改后可适用于兆伏级X（γ）能量固体剂量计的新空腔理论。它通过Monte-Carlo方法分别计算固体剂量计空腔内的初级光子粒子注量和散射光子粒子注量及它们相应产生的次级电子粒子注量，并按空腔尺寸所对应的电子射程，把高能和低能光子分开，计算初级光子和散射光子沉积在固体剂量计灵敏体积中的能量，即吸收剂量。为验证该空腔理论，用半导体固体剂量计在6MV医用电子直线加速器上进行了水模体输出因子测量，并模拟相同测量条件用新空腔理论对水模体输出因子进行了理论计算，其测量结果与计算结果在0．5％内符合。

大尺寸型盐造腔相似试验研究

基于相似理论中的量纲分析法,建立型盐造腔相似试验模型,通过试验找到一种可用于模拟造腔的型盐,并利用自行研制的模具成功制备直径为300 mm,最大高度为500 mm的大尺寸型盐。在3组不同造腔工艺下进行大尺寸型盐造腔相似试验。在试验过程中,提出一种利用饱和盐水导电特性测量腔体形状的方法。试验结果发现:造腔工艺影响腔体形状和造腔速率,主要影响因素有套管位置组合、油垫位置、造腔时间、注水流量;在分步扩展造腔工艺下,造腔效率较高,腔体形状为下大上小的倒梨形,腔体体积达到4 200 cm3,腔体最大直径达到24 cm,平均直径为20 cm,腔体高度达到27 cm,造腔过程中排出的卤水浓度达到22%左右,符合采盐工艺的要求。依据相似试验模型中的相似判据,建立模型和原型相关参数的关系,对现场造腔的设计和控制具有指导意义。

海上风机超大直径单桩竖向抗压承载力理论计算及实测方法对比评价

超大直径单桩基础在应用过程中,存在钢管桩沉桩的选锤、防溜桩等关键问题。为解决以上问题,研究超大直径单桩的竖向抗压承载力是有必要的。分别利用《码头结构设计规范》规定的设计做法、圆孔扩张理论法、UWA-05方法、GRLWEAP模型方法对超大直径钢管桩的竖向抗压承载力进行了分析计算并结合工程实例进行比较,发现现行规范规定的钢管桩承载力计算公式对于超大直径钢管桩承载力的估计偏于保守,高应变检测法对于超大直径单桩基础承载力的评估同样偏于保守。

隔膜压缩机三指数母线膜腔轮廓优化设计

隔膜压缩机的膜腔轮廓决定了压缩机的流量和膜片的应力分布。膜片破裂实例表明膜片径向应力过大是膜片破裂的主要原因,因此利用薄板大挠度理论对膜腔轮廓进行优化设计时,应以径向应力不超过许用应力为设计原则。对如今广泛使用的单指数母线膜腔轮廓进行了优化计算,并分析了该轮廓的特点和不足,在此基础上提出了三指数母线膜腔轮廓及其优化算法。两种轮廓的优化计算结果表明,在相同膜腔半径、相同膜片材料及膜片内应力均达到许用应力条件下,三指数母线膜腔容积相比单指数增大10.1%;在相同膜腔半径、相同膜腔容积及相同膜片材料情况下,三指数母线下的膜片最大径向应力相比单指数降低13.5%,膜片中心区域最大径向应力降低18.3%。

下穿隧道开挖引起的挤土桩沉降控制分析方法

随着地下空间开发利用的立体式发展,地下近接工程中结构相互作用问题日益突显。针对盾构隧道下穿既有挤土桩问题,提出了基于岩土介质小孔扩张(收缩)理论的分析方法。通过基于统一砂黏土本构模型和大应变假设推导的小孔扩张-收缩排水解析解,建立了隧-桩相互作用力学模型;提出了隧道开挖影响下桩基的承载力衰减因子,并采用荷载-沉降曲线预测了桩基沉降。由分析结果可知,隧道地层损失引起的桩侧承载力减小、桩端承载力减小和桩端刚度损失,三者共同作用促使桩基发生沉降失稳,并提出了桩基的承载力控制准则、稳定控制准则和变形控制准则。此外,研究得到了桩基失稳时隧道地层损失与各因素之间的相关关系。其结果为揭示隧道与邻近结构相互作用机制、保障地下结构稳定性提供了有效的分析手段和必要的理论依据。

近10年小孔扩张理论在岩土工程中的应用研究综述

总结和阐述了小孔扩张理论在孔收缩理论(典型的隧道开挖)和孔扩张理论(典型的沉桩施工、静力触探等)两个方面近年来的相关研究成果。在隧道开挖研究方面,主要从本构模型(黏弹性或黏弹塑性模型、弹塑性模型)方面展开相关介绍;在沉桩施工、静力触探等方面,主要从饱和土体和非饱和土体两个方面对扩孔问题进行了相关介绍。最后指出小孔扩张理论未来需要进行研究的方向,从而进一步完善该理论。

小河沿文化时期偏洞室墓研究

小河沿文化是中国东北地区新石器时代晚期考古学文化。小河沿文化时期发掘的墓葬多为偏洞室墓仰身屈肢葬,偏洞室墓是小河沿文化时期特有的墓葬形制。参考小河沿文化偏洞室墓墓葬资料,以哈啦海沟、大南沟墓地为研究对象,对小河沿文化时期的墓葬形制、形成原因进行研究。