火灾条件下开敞空间LPG储罐的BLEVE试验

为研究火灾条件下开敞空间液化石油气(liquefied petroleum gas, LPG)储罐沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(boiling liquid expansion vapor explosion,BLEVE)的荷载特征及爆炸波传播规律,研制了带滤波片的储罐爆炸试验装置,开展了小尺寸LPG储罐BLEVE试验,分析了LPG储罐的BLEVE过程及超压荷载特征,讨论了滤波片、LPG质量、储罐形状等因素对爆炸超压的影响,总结了已有BLEVE超压荷载的简化计算模型,对比试验数据与简化模型预测结果,给出了简化计算模型的适用范围。研究结果表明:次生蒸气云爆炸对开敞空间BLEVE超压荷载影响有限;BLEVE超压荷载峰值随爆源中心距离的增加而减小,随储存介质质量的增大而增大;在BLEVE超压荷载简化计算模型中,使用Brode模型计算爆炸能量最为保守,Planas模型仅能较准确地预测大尺度试验的结果,Birk模型则能较准确地预测大、中、小尺度试验的结果,但其结果略低于实验结果;规范建议的超压荷载计算方法中,Baker-Tang爆炸曲线法预测效果优于TNT当量法。

自配置非对称磁路三相无线平面供电网

针对传统单相无线供电(WPS)系统对原边和副边线圈之间的横向位置偏差低容忍度限制,构建一种用电设备可大范围自由移动的新型三相无线平面供电网,可实现平面内自由随机分布的用电设备群高效并行供电;同时,为消除三相WPS系统在传统对称磁路机构条件下固有电压拾取"盲点",提出一种可有效地消除拾取"盲点"的非对称磁路机构。仿真与实验表明,含非对称磁路机构的新型三相无线平面供电网不仅可有效提高三相WPS系统的功率传输能力,还可实现自由随机分布的移动设备在网内任意位置有效的能量传输。

冷轧板带规程设定方法的研究现状及发展

综述了冷轧板带规程设定的常见方法:经验系数法、单一负荷目标优化法、多目标负荷分配优化法、防止打滑的规程优化法及目标负荷分配法等,并依据各种方法的特点分析其适用范围。同时详细论述了应用最为广泛的综合负荷分配法的核心内容,并介绍了窄带钢轧制时以防止打滑为目标的一种新的规程设定方法,介绍了用于规程设定过程的数学优化方法。最后指出综合等负荷目标的人工智能寻优方法是将来制定优化的轧制规程的最为有效的方法。

弓网相互作用时受电弓关键部件动载荷研究

为研究弓网相互作用时受电弓各部件承受的主要载荷,基于相对坐标方法建立受电弓多刚体动力学方程,采用模态叠加原理建立接触网动力学方程,应用赫兹接触理论构建弓网接触模型,通过四阶龙格库塔法和中心差分法求解运动微分方程。分析速度影响下弓网接触力、弓头悬挂力及受电弓各部件的运动状态,在频域和时域上分析受电弓各部件载荷动态特性。结果表明:接触压力低阶部分透过弓头及其悬挂系统传递至上臂杆,但其高阶部分被弓头弹性悬挂系统吸振而耗散;上臂杆弯矩、拉杆轴向力和下臂杆轴向力的主频基本相同,且与弓头悬挂力频率成分保持一致;相比下臂杆轴向力,其弯矩载荷含有更多的频率成分。

一种气动变射角装填控制方法

为解决在压制火炮自动供输弹系统中的变射角装填控制问题,提出一种气动变射角装填控制方法。分析某气动变射角装填装置,在采集各种参数的基础上,拟合出随参数变化的方程并实现变射角平稳装填。仿真分析和实物验证结果证明:该方法能实现平滑运动控制,达到理想的效果。

多金属热锻模材料设计

为了提高热锻模寿命,采用有限元方法分析了热锻模连续工作状态下的温度场和应力场。根据温度场的分布将热锻模分为温度波动区、温度平衡区和散热区3个区,模具失效主要发生在温度波动区;根据应力场得出热应力是热锻模失效的最根本的原因。分析了降低热负荷的方法和途径,提出多金属热锻模设计方法。

通用起落架静力/疲劳综合试验台的研制

以某型飞机主起落架作为设计对象,通过综合分析它需要完成的各种试验工况及承受的载荷,研制该通用起落架结构静力/疲劳试验综合试验台,能够满足100吨级中型运输机及以下起落架对结构静力和疲劳试验的要求。通过缓冲器变行程装置、加载点跟随装置及加载撬杠的独特设计,可以适用于各种型号不同高度规格的起落架试验,提高了试验台的通用性;控制系统分为试验载荷加载控制系统和加载点跟随装置控制系统,按照试验流程进行切换,不间断进行试验,提升了试验效率及自动化水平。

不同粗糙度岩体节理面的应力松弛特性及机理

应力松弛是岩体节理面时效特性的重要组成部分,也是影响岩体工程长期稳定性的重要因素.为研究不同粗糙度岩体节理面的应力松弛特性,并进一步探索节理面的应力松弛机理,选取Barton标准剖面为人工模拟节理面的表面形态,并用水泥砂浆浇筑成型;然后,对其进行了分级加载剪切应力松弛试验,研究了不同粗糙度节理面在不同初始应力水平下的应力松弛曲线及应力松弛速率曲线特征,给出了松弛应力与初始应力之间的关系,并结合试验现象分析了应力松弛的发生机理.研究成果表明:随着初始松弛应力的升高,松弛应力先减小后增大,即岩体节理面应力松弛能力先减弱后增大,该现象与剪切过程中节理面的变形和裂隙发展有关,应力松弛是试验机为保持变形不变而不断调整,同时内部裂隙发育导致其内部抗力减小,进而引起应力下降的过程,并且粗糙度(JRC)越大,应力松弛能力越强.

正交并联多自由度加载试验系统研究

针对传统的单轴加载系统无法实现对接机构组合体疲劳试验所需的多维广义力加载问题,结合六自由度并联机构的特点,提出了一种基于正交并联机构的多轴加载试验系统,并对系统结构组成、动力学关系以及系统整体控制策略等方面进行了研究。利用Newton-Euler法对加载系统静态加载和动态加载进行了动力学建模,并以此建立了广义力反解Simulink模型,实现了广义力到作动器期望输出力的解算。将解算得到的结果输入各作动器驱动力控制系统中,利用PID控制及动压反馈使各作动器响应特性达到了要求。为避免六维力传感器带来的高昂成本,系统采用基于作动器输出力闭环的整体控制方案进行了动态加载试验。试验结果表明,系统加载误差小于1%,能够实现对组合体的精确加载,为其疲劳和可靠性测试提供了精准的试验数据。

多尺度表达在虚拟视景仿真系统中的应用研究

现在分布式虚拟实验技术与视景仿真技术深入结合,使虚拟试验系统得到了广泛的应用;传统的虚拟视景仿真,在系统的各个节点上均采用单一的模型进行运算;一方面,在小规模视景仿真中,使系统资源不能得到充分利用;另一方面,在大规模视景仿真中,又无法满足系统实时性要求;为了解决这种情况,将多尺度表达的方法和原理应用于视景仿真系统中计算节点和显示节点的设计,并对两类节点运行不同尺度模型的负载匹配进行研究,对多尺度原理的应用效果进行了验证;试验结果表明,采用粗尺度模型进行大规模视景仿真时,在保证实时性的前提下,能很好地满足真实性要求;试验证明视景仿真系统中应用多尺度表达原理将使系统运行更有效率,将为大规模虚拟视景仿真系统的设计提供了一种可行的思路。

避免抢占的多协议标记交换路由算法

目前流量工程的主要算法大多不能克服对不同类型业务流顺序的影响以及对各流类型带宽比例的影响,且很少在为业务请求计算路由时便考虑避免LSP抢占的问题。为此,提出一种避免抢占的MPLS DS-TE路由算法PA-DTE(Preempting Algorithm-DiffServ aware Traffic Engineer-ing).新算法综合考虑各类业务流的带宽比例,优先选择相对空闲的链路,从而减少了被抢占的LSP数目。为验证新算法的性能,在NS2仿真平台上实现了该算法的仿真,仿真结果表明,与在为业务请求计算路由时未考虑避免LSP抢占问题的算法相比,新算法在负载均衡、维持链路各CT(Class Type)流量比例、保证业务QoS和避免抢占等方面表现出了一定的优势。

流固耦合的轴向可变增压器涡轮结构

以车用轴向调节式可变喷嘴增压器涡轮流场为研究对象,采用流固耦合的方法,研究高低速工况下在强度和振动方面进行涡轮结构分析。通过建立流固耦合分析平台,分析得到涡轮在高低速工况下应力分布情况、最大等效应力位置和各阶模态变化情况,为进一步增压器涡轮优化提供依据。

基于Web的代谢网络仿真环境

针对实时服务的需求和大规模代谢网络的大计算量,构建了一个基于集群系统的多层体系结构的代谢网络仿真环境,主要采用Applet技术、系统生物学描述语言(SBML)、Servlet与Applet之间的通信技术、线程池技术和负载平衡机制来实现。基于这个仿真环境,结合已有的代谢网络仿真技术,提供了一个远程在线的代谢网络的仿真服务。该仿真环境不仅便于升级和维护,而且具有平台无关性、强大的计算性能和对重负荷的支持能力。

2020年6月26日于田MS6.4地震前的多重地震参数异常研究

2020年6月26日在新疆于田县发生MS6.4地震,在震前观测到多种地震参数异常。这些参数揭示了地震发生前的区域应力积累、岩石扩容及断层失稳3个过程,可能反映了一些地震从长期到短期孕育过程的关键性特征。主要包括3个方面:(1)图像信息(PI)分析结果显示于田地区存在显著的背景应力异常,其幅度指示了6级以上地震的潜在可能。(2)加卸载响应比(LURR)的时空演化进一步显示震源区介质应力状态在2019年发生了明显改变:LURR在2019年出现明显异常高值,并持续至2020年后开始减弱,意味着短期内有可能发生较强地震。(3)地震矩释放出现了显著的加速特征(AMR),拟合预测的地震震级为生M S6.2,发震时间为2020年5月。基于此,在中国地震台网中心年度地震趋势会商会上预测于田地区2020年存在发生6级地震的可能。

基于SDN的多级多域路由算法研究

近年来,基于SDN架构的路由方案已经被应用于多种网络场景中,现有的路由算法大多无法根据多个域网络状态的变化,例如域间链路状态和流量分布的变化做出动态的调整。对此,针对SDN-WAN网络,我们提出一种基于软件定义网络多级多域的动态路由算法。该算法将网络划分为多个域,根据链路负载状态和流量分布情况等,域间和域内采用不同的路由策略进行路由选择。仿真实验结果表明,与等价多路径算法和基于网络性能的路由算法相比,该算法能够提高多个域网络的平均链路利用率,优化网络时延,并且降低了路径计算复杂度。

具有容错和负载平衡功能的分布式应用

简要讨论了分布式多层应用的软件容错和负载平衡,并基于Microsoft Windows平台COM/DCOM技术做了基本实现。用于演示的C/S模式的实例,具备基本粗粒度(请求事件级)的刚性作业负载平衡和容错能力。

污水处理厂多级AO工艺模拟诊断

自国际水协组建活性污泥模型研究组以来,陆续推出了ASM1、ASM2d、ASM3等模型,极大推动了污水生物处理动力学的发展,同时污水处理数学模拟已逐渐应用于水处理行业的设计、提标改造、运行管理等方面。采用GPS-X模拟软件构建北京某污水处理厂多级AO工艺模型,应用校正后的模型对污水处理厂运行问题进行诊断,同时提出运行优化方案并进行模拟预测和边界条件探寻。结果表明,进水C/N在4~8时,三级进水分配比为5∶4∶1,污染物浓度降解效率较高,但也需要依靠化学药剂的投加实现磷达标排放;改变化学药剂投加点(由缺氧二末端调整至好氧三末端),出水TP平均质量浓度下降0.1 mg/L;相较原工况,此时25%FeCl_(2)可节约489 kg/d。不同水温条件下的最大进水水量能力结果显示,20℃时三级AO工艺的抗冲击负荷能力较强,当进水流量为设计水量的1.75倍达到系统可承受最大负荷,此时必须提高三段DO质量浓度到3.0 mg/L,出水氨氮方可达标;而低温(15℃)模拟显示,正常负荷工况也需DO质量浓度为3.0 mg/L,此时不建议超负荷运行,可能情况下建议降低负荷。

普通直身桩与挤扩多支盘桩受力机理对比试验研究

通过在桩身不同部位埋设土压力盒和钢筋应力计等原位测试手段,对相同桩长、相同主桩径的普通直身桩和挤扩多支盘桩进行了对比性试验,分析了两种桩在受力机理上的区别,研究了挤扩多支盘桩的载荷传递机理,以及支盘端阻力、桩身侧摩阻力随着沉降、载荷改变的变化规律,为该桩的进一步推广提供了理论依据。