扇形曲面金属屋面抗风揭试验及加固措施研究

以乌鲁木齐机场改扩建工程机场工程交通中心为工程背景,通过开展抗风揭试验研究了檩条间距、抗风夹和屋面板长度对结束屋面抗风揭能力的影响。试验结果表明:檩条间距对金属屋面抗风揭能力的影响较小,但为防止屋面出现大面积脱扣破坏,可适当缩小檩条间距;抗风夹可改变屋面破坏模式,由脱扣破坏转变为撕裂破坏,主要原因是屋面破坏由咬合强度控制变为屋面强度控制,且抗风夹可明显提升屋面抗风揭能力;屋面板长度较短时,屋面鼓起程度小且疲劳损伤轻微,因此屋面板长度较短时屋面抗风揭能力较强。

BIM技术在船闸金属结构设计中的应用优势

传统的船闸金属结构二维设计具有绘图算量工作量大、设计周期长、专业协同局限、复杂结构绘图识图难等问题,运用BIM技术可统一金属结构设计路线,基于标准模板完成BIM模型创建、有限元计算、工程图纸导出等,实现金属结构BIM正向设计。BIM技术具有模块化设计、协同设计、参数化设计及可视化设计等特性,利用其开展船闸金属结构设计可缩短设计周期,推进产品标准化、系列化进程;促进专业间协作;实现参数的驱动修改与自动更新;精准表达、传递设计意图。实践表明,与传统的二维设计模式相比,运用BIM技术进行船闸金属结构设计能有效提升设计效率与质量,实现信息的高效传递与集成管理,优势显著。

桡骨远端中间柱掌侧Die-punch骨折手术治疗与保守治疗:谁能获得更为稳定的腕关节?

背景:对于多数桡骨远端Die-punch骨折,通过手法闭合复位即可达到功能复位,但是此类损伤多为中青年患者,他们对骨折愈合后腕关节功能的要求更高,是否手术治疗能取得更好的效果?目的:分析手术与保守治疗桡骨远端中间柱掌侧Die-punch骨折的效果。方法:选择山西医科大学第二医院2010-01-01/2020-12-31收治的桡骨远端中间柱掌侧Die-punch骨折患者41例,其中保守组(n=19)进行手法复位石膏外固定治疗,手术组(n=22)进行切开复位金属锁定接骨板置入内固定治疗。术后1年,拍摄X射线片,测量尺偏角、掌倾角、桡骨高度,通过Scapholunate角、放射物角、小头角评估腕关节的稳定性,通过有效放射性月骨屈曲角评估病理性腕关节半脱位;检测腕关节活动度,通过臂、肩、手功能障碍(DASH)评分及Mayo评分评估腕关节功能。结果与结论:(1)41例患者获得术后平均14.5个月随访,术后平均8.5周获得骨性愈合,未出现内固定松动、断裂等并发症;(2)术后1年,手术组患者掌倾角、腕关节掌屈角度大于保守组(P <0.001),桡骨高度沉降值少于保守组(P <0.001),腕关节不稳定率低于保守组(18%,79%,P <0.001);手术组未出现病理性腕关节半脱位,保守组有4例出现病理性腕关节半脱位,组间比较差异有显著性意义(P <0.001);(3)术后1年,手术组患者DASH评分低于保守组(P <0.001),Mayo评分高于保守组(P <0.001);(4)结果表明,相比于保守治疗,切开复位内固定治疗桡骨远端中间柱掌侧Die-punch骨折可获得更为稳定的腕关节、更优的腕关节功能。

压电驱动GMAW短路过渡行为控制

文中提出了一种基于压电致动器的高动态焊丝启停控制技术,压电致动器膨胀锁止焊丝,收缩则释放焊丝.在焊丝锁止-释放过程中,可以主动驱动熔滴与熔池短路,并利用这一动态过程产生的惯性力驱动短路液桥断裂完成一次熔滴过渡.研究结果表明,组合压电致动器的加入对于小电流下GMAW短路过渡有显著的改善,短路开始和结束都稳定可控,避免了随机短路的发生,不再依赖大短路电流强制缩颈液桥,短路过渡频率显著提升,在DCEP 100 A焊接电流下可达130 Hz,DCEN模式下由于阴极斑点爬升导致电弧稳定性较差,但短路过渡频率也可达100 Hz.

仿古建筑双曲面金属屋面施工技术

以德寿宫遗址保护展示工程项目双曲面金属屋面为实例,分析了异形双曲面直立锁边屋面的特点及施工过程中面临的一系列问题,结合BIM技术、三维扫描技术,通过合理地优化设计与施工方案对比选择,有效改进屋面弧形、节点的处理方法,解决了金属屋面造型结构复杂、施工精度要求高等难题。通过采取针对性的质量控制措施,保证了屋面工程质量,为类似的仿古建筑项目提供了经验。

直立锁边金属屋面抗风揭疲劳性能数值分析

直立锁边金属屋面系统风揭疲劳试验周期长且成本高,本文采取数值分析方法研究金属屋面的抗风揭疲劳性能。首先使用Abaqus软件对某金属屋面的静态风揭试验进行建模和模拟,得出该有限元方法静力学分析的合理性,之后采用Fe-safe进行疲劳寿命分析,从屋面尺寸和载荷谱风压两个方面设置工况并得出以下结论:直立锁边金属屋面破坏位置为屋面跨中、立板或卷边下端,改变尺寸参数使得构件上的最大应力减小可显著增加其疲劳寿命,四种参数中降低屋面板宽度和增加厚度更为有效;动态载荷谱风压的大小影响金属屋面的疲劳破坏方式,风压较低时屋面于立板处发生高周疲劳破坏;风压较高时,卷边下端塑性应变迅速增加并发生低周疲劳破坏,疲劳寿命较高周破坏时降低幅度较大。

自锁托槽矫治器与金属托槽矫治器对正畸治疗患者的影响

目的 比较自锁托槽矫治器与金属托槽矫治器对正畸治疗患者牙周指标及咀嚼功能的影响。方法 前瞻性纳入2020年1月至2022年7月于郑州大学第五附属医院拟接受口腔正畸治疗的84例患者为研究对象,采用随机数字表法分为A组与B组,各42例。A组采用自锁托槽矫治器,B组采用金属托槽矫治器,两组均矫正6个月。对比两组矫正效果,并观察两组矫正前、矫正6个月牙周指标[牙齿松动度(TM)、牙龈指数(GI)、菌斑指数(PLI)、牙周探诊深度(PD)]变化情况,同时对比两组矫正前、矫正6个月咀嚼功能变化情况。结果 矫正6个月,A组矫正效果优于B组,差异有统计学意义(P<0.05);两组TM、GI、PLI、PD均上升,但A组各项指标均低于B组,差异有统计学意义(P<0.05);两组咀嚼功能均有改善,且A组改善状况优于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 与金属托槽矫治器对比,应用自锁托槽矫治器进行正畸治疗可获得较好矫正效果,且对患者牙周影响较小,能够有效改善其咀嚼功能。

孤山航电枢纽工程金属结构设计

为优化航电枢纽工程金属结构布置,提高工程的综合效益,对孤山航电枢纽工程左区与右区泄水建筑物、电站建筑物、通航建筑物、生态供水孔与鱼道等部位的金属结构设计进行了研究。针对左区泄水闸顶部启闭机房进行优化设计,在泄水闸4号与6号孔之间、2号与3号孔之间设置钢平台,顶部做钢结构启闭机房。结果表明,孤山航电枢纽工程金属结构设计成果满足要求。研究成果可为同类工程的金属结构设计提供参考。

热处理加工的锁芯冷挤压模具有限元分析

锁芯因形状复杂需要冷挤压成型,而制作冷挤压模具的材料普遍采用Cr12MoV钢。生产中发现Cr12MoV钢制作的冷挤压模具存在弯曲变形、断裂等现象,通过试验获得了提高Cr12MoV钢力学性能的热处理工艺。借助于软件SolidWorks对锁芯冷挤压模具凸模建模,并分别对热处理后和未进行热处理的凸模进行有限元分析,对比发现,经过热处理改进后的锁芯冷挤压模具力学性能和安全系数都得到了较大提高。

大型船闸金属结构BIM技术的应用

针对大型船闸金属结构的特点和发展瓶颈,结合京杭运河、赣江、湘江、西江等近20个大型船闸金属结构设计的应用,采用BIM技术进行了船闸金属结构的辅助设计、结构计算和优化、工程表达方式、工程数据提取、运维资料、推动专业发展和建设等方面的探索和论述。研究结果表明:BIM技术对于掌握船闸全寿命周期核心技术、提高船闸金属结构的通用性和互换性、推进船闸金属结构的标准化和系列化、推动行业发展和完善专业理论体系具有非常重要的意义。

基于模块化理念的船闸金属结构设计

通过京杭运河和赣江船闸工程金属结构设计工作中的积极探索和尝试,结合船闸金属结构特征尺寸模数化、结构典型化、部件通用化、参数系列化、装配组合化的发展方向,提出船闸金属结构模块化设计理念,对提升设计成果质量和工作效率、提高船闸金属结构的通用性和互换性、推进船闸金属结构的标准化和系列化、推动行业发展具有非常重要的意义。

井口头系统密封总成关键部件设计与分析

制约我国海洋油气开采发展的主要瓶颈就是深水井口头设备,而密封总成又是水下井口头系统的关键组件。为此,设计了井口头系统多级金属密封结构的密封总成,主要包括上下2个密封圈、锁紧套筒和驱动套筒。利用有限元分析软件对密封关键部件进行了强度分析,同时提出判断密封总成密封效果的理论依据,并对锁紧套筒进行了结构强度分析,对驱动套筒和密封环做了接触应力分析。分析结果表明,密封总成的结构和材料符合作业要求。该密封总成的结构设计和分析为水下金属密封技术的进一步研究奠定了基础。

铁基形状记忆合金用于扣合键工艺修复船舶铸件

铁基形状记忆合金的特性,用作扣合键修复铸铁件裂缝的原理、步骤和适用范围。

双相扣合键材料的研究

针对修复船机大型零件脆性裂纹使用的扣合键材料强度低、成本高的缺点,提出采用双相扣合键材料.研究不同热处理工艺对双相扣合键性能的影响,获得了最佳的针条状双相组织,并与常用的18—8不锈钢和Invar合金扣合键性能进行了对比.研制的双相扣合键经在船机零部件裂纹修复上应用,效果良好.

西津水利枢纽二线船闸闸门实时在线监测

目前,在水利水电工程中无论是机械设备、电气设备还是土建结构,都已经较多地使用了在线监测与智能管控,并且各自都有了较成熟的应用和实践成果。但是用于水工金属结构设备(主要包括闸门、启闭机等)的在线监测与智能管控仍处于初期阶段。笔者以西津水利枢纽二线船闸闸门实时在线监测系统为例,研究闸门实时在线监测系统结构、功能及在线监测内容,提出人字闸门和反弧门动态特性、结构动静应力、轴承运行状态、运行姿态的监测方案。该实时在线监测系统的应用为西津水利枢纽二线船闸安全稳定运行提供保障,也为更多的闸门实时在线监测系统应用提供参考。

水下卧式采油树静水压试验装置设计

基于水下卧式采油树使用工况和结构特点,确定了水下采油树静水压试验方案,完成了水下卧式采油树静水压试验装置设计和关键结构设计,在此基础上拓展了试验装置的功能和用途。该试验装置具备采油树静水压试验时所需的连接、密封、承载等功能,装置中螺纹式连接接头可用于金属密封垫环预紧力的测试,建立的金属密封垫环工作内压与预紧力之间的对应关系可用于研究海洋水下设备之间金属密封垫环的连接、挤压、变形和密封等问题,从而为现场使用提供参考依据。

低功耗全数字电容式传感器接口电路设计

电容式传感器被广泛地应用在集成传感器的设计中。近年来,随着无线传感器与射频识别技术的迅速发展,低功耗传感器及其接口电路设计成为热点。低功耗接口电路设计中往往采用低的电源电压,然而当器件工艺进入纳米时代后,低的电源电压使得在电压幅度域处理传感器信号的传统接口电路设计所允许的电压范围进一步降低。针对这种挑战,设计了一种新型的全数字电容式传感器接口电路。该设计基于锁相环原理,将传感器信号处理转移到频率域,因此该设计可以采用全数字结构。设计的接口电路结合湿度传感器,采用中芯国际0.18μm CMOS工艺流片,后期测试结果显示,该接口电路在芯片面积、线性度及功耗上获得了优异性能。尤其是在0.5 V电源电压下,整个接口电路只消耗了1.05μW功率,相比传统传感器接口电路功耗性能获得了极大提升,此设计确实为低功耗传感器接口电路设计提供了一种新方法。

结构参数对扣合修复金属裂纹件强度的影响

本文针对船机修理中采用的扣合技术,以线弹性断裂力学为基础.提出了一个分析修复件强度的解析方法.分析了扣合间距、凸缘数量、扣会键刚度等参数对扣合件强度的影响.得出扣合件的强度主要依赖于扣合键的排列间距、凸缘中心距和扣合键材料的强度.

刚塑性无网格方法中体积闭锁问题的缓解算法

将无网格伽辽金方法引入金属塑性成形过程分析,在给出基于刚塑性理论的无网格伽辽金方法及其基本理论方程的基础上,重点研究应用无网格方法分析金属塑性成形问题时所面临体积闭锁问题的缓解算法,采用体积应变率映射方法,对能量速率泛函中的体积应变率进行修正处理,通过将速度场计算的体积应变率映射到低维空间,降低独立约束方程数目,从而建立体积闭锁现象的缓解算法。应用所建立的方法对典型锻造过程进行了无网格分析,结果表明,该算法能够有效解决体积闭锁问题。

粉煤锁斗阀故障原因分析及解决方案

针对球阀作为锁斗阀时无法从根本上解决运行中出现的内泄漏和卡涩"憋压"等故障的缺点,提出了一种新型结构的阀门——盘阀,并结合其结构特点阐述了盘阀作为锁斗阀的优越性。同时,在研究Shell粉煤气化装置粉煤锁斗阀的选型基础上,分析了球阀作为锁斗阀发生故障的原因和机理。实际使用情况表明,采用盘阀替代球阀作为锁斗阀可以保证锁斗系统的长周期稳定运行。