强剪切对单层晶极薄带轧制变形行为的影响

为确定最优的极薄带轧制工艺,本研究深入分析了强剪切对轧制单层晶极薄带微观变形行为和晶体转动演化的影响。采用基于位错滑移机制的晶体塑性有限元模型进行模拟,最大异速比达到1.5。建立了晶粒取向随机分布的单层晶极薄带轧制模型,以探究少晶组织的晶界作用特性。结果表明:强剪切导致单层晶极薄带轧制微观变形和晶体转动表现出显著的局部化。强剪切促进了晶粒的剪切变形,使得晶界的协调变形能力增强。在轧制区施加强剪切变形,可使已启动滑移得到扩展,主滑移带缩窄分散形成新的次滑移带,滑移更加集中和各向异性。变形后晶粒取向主要绕箔材宽度方向发生转动和分散,强剪切使转动角度增大和分散点更加集中稳定。模拟表明强剪切严重影响单层晶极薄带轧制变形的各向异性,进而导致择优取向、滑移局部化以及非均匀应力-应变分布。

台风“烟花”登陆浙江前后强降水雨带变化特征及成因分析

利用GPM_3IMERGM降水产品、地面加密自动站资料、黑体亮度温度(Blackbody Brightness Temperature,TBB)和ERA5再分析资料,研究台风“烟花”登陆浙江前后强降水雨带变化特征及其成因。结果如下:(1)台风“烟花”登陆前后降水强度减弱慢,强降水雨带分布不对称,登陆前强降水中心在北侧,且存在外围强降水雨带,登陆后强降水中心转至东侧并出现尾部雨带;(2)台风“烟花”引导气流弱、移速慢,台风“查帕卡”和“尼伯特”加强水汽输送,使得“烟花”强度减弱缓慢,维持强降水;“烟花”登陆前水汽输送主要来自南海,登陆后主要来自东侧西太平洋,有利于降水中心向东偏移;(3)垂直风切变的变化与台风“烟花”雨带中心移动有较好对应关系,雨带中心一般位于顺切变左侧或顺切变方向;台风“烟花”登陆前垂直散度场结构向北倾斜,台风区域内的上升运动自北向南减弱,登陆后散度场结构向东倾斜,上升运动自东向西减弱,台风降水中心逐渐从北侧移至东侧;(4)台风“烟花”登陆前的外围雨带受到杭州湾地形辐合和龙门山地形抬升作用影响,登陆后的尾部雨带主要与海岸线附近的摩擦辐合和四明山地形抬升有关。

基于ABAQUS大偏心梁柱节点损伤分析

为了研究大偏心梁柱节点损伤程度,结合某高层建筑框架剪力墙梁柱大偏心节点情况,研究梁柱偏心对节点核心区抗剪承载力的不利影响。通过节点精细化有限元模型,定量分析梁柱节点偏心所产生的附加扭矩、附加弯矩,以及由于梁柱偏心对节点核心区抗剪承载力的不利影响。分析结果表明,对于典型的强柱弱梁的节点体系(即柱子截面较大而梁截面较小的情况),在不采用梁端水平加腋的构造措施的条件下,偏心节点核心区的混凝土最大应力值仍小于节点核心区材料的抗压强度标准值。由于节点核心区周围楼板的存在可在一定程度上承担部分节点核心区由于偏心引起的附加扭矩作用,使柱节点核心区的抗剪会有较大的富余度。

2022年那曲市汛期两次强对流天气的对比分析

选取那曲地区气象站点地面和探空观测资料,结合FY-4A卫星、新一代天气雷达等探测数据,采用天气学诊断分析方法,对2022年8月2日和9月1日发生在那曲市色尼区两次伴有雷暴的强对流天气过程进行了对比分析。结果表明:两次强对流天气均是副热带高压在高原地区活动且在高压边缘触发对流所致,地面辐合线是两次对流天气过程的触发机制。雷达回波的强弱变化与对流天气的发展演变对应较好,雷达回波强度图仍是预报高原对流天气的重要参考。对流层垂直切变和整层水汽条件是把握对流天气性质的主要依据,对流云团、云顶亮温、上冲云顶等云图特征对强对流天气发展、强度变化和未来走向的预报具有重要的参考意义。

水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法

为研究水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制和设计方法,对6片冷弯薄壁型钢剪力墙的足尺试件进行低周反复加载试验,分析了墙体高宽比、墙面蒙皮板配置和边龙骨配置对剪力墙的破坏机理、抗侧刚度、承载力、滞回性能和延性性能的影响.试验结果表明,冷弯薄壁型钢剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式可分为剪切破坏和弯曲破坏2类.墙体高宽比、抗剪能力与抗弯能力的强弱配置关系是影响墙体破坏机制的2个重要因素.冷弯薄壁型钢剪力墙的抗侧刚度和承载力能力随着边龙骨配置的增强而增大,随着高宽比的增大而减小.针对抗震性能等级为性能Ⅲ和性能Ⅳ的冷弯薄壁型钢剪力墙,建议进行强弯弱剪设计,放大系数取1.1,以确保剪力墙在地震作用下具备良好的延性.

基于ANSYS的新组合型单螺杆挤出机特性研究

针对普通单螺杆挤出机剪切混合模式单一、工作性能差等问题,研究设计一种新组合型单螺杆。采用SolidWorks建模,ANSYS/CFX有限元分析和对比试验的方法;形成新组合型单螺杆流道整体压力差高于传统单螺杆1.22 MPa左右,物料在进出强剪切段过程中有回流产生,强剪切段物料输送速度较传统单螺杆加快0.012 m/s左右的结果;得出新组合型单螺杆挤出机在80-160 r/min的转速下,物料停留时间较传统单螺杆挤出机缩短5%-12%的试验结论。研究为高性能单螺杆挤出机的优化创新提供理论依据。

宁波机场一次高架雷暴天气过程分析

利用宁波机场观测资料、多普勒雷达产品和NCEP/FNL再分析资料对2020年11月19日宁波地区发生的一次伴随人工增雨作业而产生的雷暴天气过程进行分析,结果表明:(1)此次过程是一次典型高架雷暴天气,宁波处在地面冷锋后部200-300 km处,低空西南暖湿急流强迫抬升是主要的触发机制。(2)虽然对流有效位能CAPE值等于0 J·kg^(-1),但是0-6 km深层垂直风切变超过30 m·s^(-1),为强垂直风切变,有利于强对流天气维持和发展。探空曲线呈“上干下湿”配置,湿层厚度增加,配合上下层弱的切变辐合,较易诱发中尺度对流复合体MCS。(3)雷达回波有明显的“列车效应”,其特征可以较好地反映降水情况,宁波机场出现中等强度以上的雷雨天气,雷达回波强度达到45 dBz以上。

一次冷涡背景下沈阳地区雷暴大风过程的特征分析

利用辽宁省国家站和区域自动站降水观测资料、多普勒天气雷达、风廓线雷达和欧洲中心ERA5逐小时再分析资料,对2022年6月25日傍晚至夜间沈阳地区出现的极端致灾雷暴大风天气的形成机理和数值模式的预报效果进行分析。结果表明:此次极端风雹天气过程发生在东北冷涡背景下,切变线和地面辐合线共同触发对流风暴的生成,强垂直风切变和不稳定层结使得风雹天气发展增强。此次强风雹过程中多个强对流单体逐渐发展,合并增强后呈现为弓形回波。弓形回波前沿存在浅薄的低空γ中尺度涡旋,可导致下沉气流增强,并与后侧入流急流共同作用导致局地极端大风。中尺度数值模式对此次强对流天气的环流形势和降水落区具有一定的可预报性,但对流风暴的强度预报仍是预报的难点。

台风“米克拉”在台湾海峡南部快速增强的原因分析

利用欧洲中期天气预报中心ERA-Interim再分析资料、中国气象局台风最佳路径资料、NOAA逐日最优海表温度(OISST)、Himawari-8卫星观测资料以及中国地面自动气象站观测资料等,分析了台风“米克拉”近海强度预报的难点,并研究了导致“米克拉”在台湾海峡南部快速增强的环境因子,探讨了“米克拉”在较强环境风垂直切变下快速增强过程中对流非对称分布特征。结果表明:(1)台风“米克拉”在较强200—850 hPa环境风垂直切变下在台湾海峡南部海域发生了快速增强,并以峰值强度在福建登陆,非常少见,造成预警时间短,强度预报难度大;(2)有利的海洋热状况和大气环流环境条件,如中国南海北部海温异常偏高,南亚高压南侧东风急流与“米克拉”相互作用引起的强烈高层出流以及强劲稳定西南季风气流带来的充沛水汽输送,均对台风“米克拉”在台湾海峡南部海域快速增强起重要作用;(3)台风“米克拉”快速增强过程中,传统业务主要关注的200和850 hPa之间的环境风垂直切变较强,但从环境风的垂直结构分析发现切变主要集中在对流层中、高层,而中、低层切变较小,且中、高层环境风垂直切变对台风增强的抑制作用相对中、低层切变要弱;(4)深对流在台风“米克拉”快速增强过程中表现出明显的非对称分布特征,主要集中在环境风垂直切变的顺切变一侧以及切变的左侧,并且伴随深对流由顺切变一侧向逆切变一侧气旋式爆发传播,期间台风“米克拉”高、低层涡旋中心的垂直倾斜度明显降低,有利于“米克拉”快速增强。关于不同层次环境风垂直切变对台风强度变化的影响机制以及较强环境风垂直切变下台风增强过程中对流非对称的爆发特征,今后将结合更多个例进行深入研究。

弱垂直风切变条件下一次飑线大风的特征分析

利用宣城市7个国家观测站及266个区域观测站观测数据、NCEP再分析、探空资料、风云卫星及宣城S波段多普勒雷达观测资料,分析2022年7月26日飑线过程。结果表明:1)该过程飑线系统发生在500 hPa高空槽附近,位于副高边缘,过程发生前宣城地区处于槽前及槽线附近,正涡度平流增强,之后高空槽过境,转为西北气流,干冷空气注入触发不稳定能量释放。2)探空资料显示飑线发展时段,层结为上干下湿,近地层有浅薄的逆温层,有利于能量的储存和触发,订正后超过4000 J/kg的对流有效位能和35℃以上的K指数说明能量条件非常好,而0~6 km垂直风切变只有14 m/s左右,说明此次过程是在强不稳定能量和弱切变环境下触发产生的。飑线后侧入流急流的动量下传及干冷空气的卷入促进了蒸发作用,从而形成强烈的下沉气流,促使冷池快速移动并引起地面大风。3)区域性10级雷暴大风的雷达特征明显:飑线过境前的弓形回波,中心强度55~60 dBZ,飑线前先后出现两条阵风锋快速移动,并在宣城站附近相遇触发对流再次加强。低层径向速度出现模糊,形成大片径向速度大值区。4)中层明显的径向辐合和风暴顶的强辐散都对地面大风有指示意义。

风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用

强对流天气局地性强,难以准确、提前监测预警,常造成严重的人员伤亡和经济损失。为了弥补探空资料在连续观测中时间间隔长的不足,利用风廓线雷达对环境风场开展连续观测,分析常熟市沿江地区发生的一次强对流天气过程。结果表明,风廓线雷达资料能够一定程度上反映垂直方向上的风场、垂直气流等气象要素,雷达资料反演的垂直风切变和垂直速度也与强对流天气特征相吻合,可为强对流天气的监测预警提供参考。

2023年土耳其双强震震源机制中心解及震源区构造应力场特征分析

为理解2023年2月6日土耳其双震震源区的构造应力场特征,剖析双强震的孕育背景和发生条件,根据1976年1月至2022年10月全球CMT目录的震源机制解反演了土耳其双强震震源区及其邻区震前构造应力场,并模拟在其作用下各种形状断层上产生的相对正应力和剪应力分布情况。结果表明:(1)研究区域震前主要处于NNW-SSE向挤压和WWS-EEN向的拉张状态,且以拉张应力为主。这与阿拉伯板块向北运动,推挤安纳托利亚地块和安纳托利亚块体被迫向西逃逸相对应。(2)M_(W)7.8地震的断层破裂几乎沿应力场的最大剪应力平面发生,是在区域走滑型构造应力场作用下,沿应力场最大剪应力平面进行的正常能量释放。M_(W)7.5地震与背景构造应力相差较远,推测为M_(W)7.8地震产生的应力变化触发的结果。

钢筋混凝土梁抗震可靠度校核以及强剪弱弯设计可靠性分析

对按现行结构抗震设计规范设计的钢筋混凝土梁进行受弯、受剪可靠度分析，研究了不同荷载比值（地震作用与自重荷载比值）、不同材料强度等级和不同配筋率对梁可靠度的影响。在此基础上，分析了梁“强剪弱弯”设计的可靠性。分析结果表明，按现行规范设计的钢筋混凝土梁“强剪弱弯”设计的可靠性较低，需提高剪切增强系数，来满足设计需要。在分析梁的可靠度时，采用了MonteCarlo随机模拟法。

再生混凝土柱强剪弱弯设计可靠度分析

为评价再生混凝土能否满足结构抗震性能要求,提出了一种在地震作用下再生混凝土柱强剪弱弯设计可靠度指标的计算方法。将柱强剪弱弯设计的失效概率视为在不发生弯曲破坏的条件下发生剪切破坏的概率。用该方法计算了在不同的柱截面尺寸、配筋率与配箍率、剪切增强系数下的柱强剪弱弯设计可靠度指标。结果表明:在相同的设计参数下,再生混凝土柱强剪弱弯设计可靠度指标低于普通混凝土柱;截面尺寸对其影响较小;该指标随配筋率提高而增大,随配箍率和轴压比提高而降低;为达到与普通混凝土柱相同的目标可靠度指标,须提高剪切增强系数约0.05。

采区煤柱区域微震规律分析及冲击地压防治技术

分析采区煤柱区域微震活动规律,为冲击地压防治提供依据。以张小楼矿井-1 025 m西一下山采区为例,建立微震频次、能量集中比,分析了采区煤柱区域与全采区微震空间活动性,采用微震事件空间分布分析了工作面回采动态扰动速度和范围以及采区煤柱核心区域的微震分布及大能量微震事件演化过程。结果表明:微震事件在采区煤柱区域存在集中分布,煤柱区域微震频次集中比为3.25,微震能量集中比为3.37;工作面回采速度与采区煤柱微震频次、能量成正相关;工作面超前影响距离平均为166 m,最大为228 m,采空区滞后影响距离平均为90 m,最大为125 m;微震首先出现在远离煤柱核心区的强剪切带,随着工作面的回采,当核心区域的应力达到支承极限时,大能量微震事件发生,冲击危险性增加。通过实施消能限冲技术,成功避免了动力灾害,实现安全开采。

偏心受拉转换梁的“强剪弱弯”设计可靠度分析

为实现钢筋混凝土斜柱式或斜撑式转换结构构件"强剪弱弯"的概念设计,保证斜柱或斜撑与框支柱之间的转换梁在偏心受拉状态下的"强剪弱弯"设计,采用可靠度的Monte Carlo分析方法,把转换梁看作由偏心受拉破坏与受剪破坏组成的串联体系,对按现行建筑结构规范设计的钢筋混凝土转换梁在偏心受拉状态下的"强剪弱弯"抗震可靠性进行了分析,研究了不同荷载比值(地震作用与自重荷载比值)、不同截面、材料强度等级和不同配筋率对偏心受拉梁"强剪弱弯"可靠度的影响。在此基础上,针对一、二级抗震等级偏心受拉转换梁"强剪弱弯"的设计,对目标可靠指标的剪切增强系数进行了校核,为合理地确定剪切增强系数提供参考。

0808号台风凤凰前部龙卷的环境场和雷达回波分析

用多普勒天气雷达、常规观测和地面加密观测资料对2008年7月29—30日发生在江苏的台风凤凰前部系列龙卷过程进行了详细分析。结果如下:该龙卷发生在台风前部风切变区里,低空较强的垂直风切变、极不稳定的大气层结和深厚的正涡度区,为龙卷的发生提供了热力和动力条件。龙卷回波的反射率因子特征表现为最大反射率因子梯度位于回波的后侧,一般都有弱回波区和后侧入流缺口相伴随。东台龙卷产生于飑线型弓形回波的顶点,具有相对较大的反气旋性切变。高邮龙卷中低层具有弱的气旋性涡旋,宝应龙卷回波的内部环流特征明显,有明显的中气旋结构。在业务工作中,强回波质心高度和垂直累积液态含水量的骤降、径向速度风场中气旋性涡旋的迅速发展是对龙卷的提前警戒很好的参考指标。

掉层RC框架结构基于典型失效模式的失效概率评估

结构失效模式决定了结构在强震下的抗震性能。该文采用基于可靠度理论的割集方法,对掉层框架结构地震作用下的典型失效模型的失效概率进行评估,并与规则框架结构进行对比,分析了掉层框架结构失效模式的特点。结果表明:掉层框架结构的柱极限剪切失效模式年平均发生概率高于规则结构,且掉层框架结构存在剪切破坏先于弯曲破坏的风险,应采取适当加强措施以满足"强剪弱弯"的设计原则;对掉层结构进行基于年平均概率的柱剪力增大系数分析,建议对掉层结构上接地柱进行抗剪承载力设计时,采用抗震等级提高一级所对应的剪力增大系数,且上接地柱全柱段箍筋应加密布置。

Study and Application of a New Association Polymer System for Profile Control

A new polymer system, referred to simply as the AP-P4 polymer system, aims at solving the problems of high temperature, high salinity and the poor shearing resistance, all of which are encountered by conventional polymers (such as polyacrylamide) used in profile control, profile performance improvement and EOR operations in the Zhongyuan Oilfield, Sinopec. This system has been developed on the basis of the specific molecular structure and the better properties of high temperature resistance, high salinity resistance and strong shearing resistance of the new type of AP-P4 association polymer. Acidity modifying agents and cross-linking agents (MZ-YL, MZ-BE, MZ-XS), compatible with the new polymer system, are selected. Results of performance tests have shown that the new polymer system has excellent thickening, high temperature, high salinity and shearing resistance and anti-dehydrating properties. In 2003, it underwent its first pilot test in 26 wells in China, with remarkable effects in increasing oil production and decreasing water production. The newly developed polymer system and its application technology described in this paper may play a guiding role in polymer profile control operations in the oil reservoirs of high temperature and high salinity.

三次非超级单体龙卷风暴多普勒雷达特征对比分析

利用济南和烟台多普勒天气雷达资料,结合环境物理量和天气实况,对发生在山东境内的3次非超级单体龙卷风暴进行了分析。结果表明,三次龙卷过程发生在利于雷暴产生的环境形势下。低层湿度大,低层明显的垂直风切变和有利的地形是三次非超级单体龙卷发生的有利条件。三次龙卷都发生在风暴单体发展阶段,风暴顶高和强中心高度在1个体扫时间内迅速增高。上升气流的加强和复杂的地形是诱发小尺度强切变的主因。风暴单体的迅速发展,需要强的上升气流配合,上升气流将水平方向的旋转切变抬升为垂直方向,在复杂地形作用下可产生局部小尺度涡旋运动,诱发小尺度范围的强切变,从而导致龙卷发生。