Proof of Six-Wave Resonance Conditions of Ocean Surface Gravity Waves in Deep Water

A necessary big step up in the modern water wave theories and their widespread application in ocean engineering is how to obtain 6-wave resonance conditions and to prove it. In the light of the existing forms and characteristics of 3-wave, 4-wave and 5-wave resonance conditions, the 6-wave resonance conditions are proposed and proved for currently a maximum wave-wave resonance interactions of the ocean surface gravity waves in deep water, which will be indispensable to both the Kolmogorov spectrum of the corresponding universal wave turbulence and a synthetic 4-5-6-wave resonant model for the ocean surface gravity waves.

壳聚糖/AKD乳液改善纸浆模塑制品防水防油性能的研究

目的以壳聚糖/AKD乳液替代传统的AKD乳液,作为安全无毒的防水防油剂,以改善纸浆模塑的防水防油性能。方法采用壳聚糖作为乳化剂,在高剪切分散乳化条件下与AKD蜡共混,获得稳定均一的壳聚糖/AKD乳液,然后通过浆内施胶的方式制备纸浆模塑制品,对纤维的滤水性能、纸浆模塑制品的力学性能以及防水防油性能进行研究。结果以壳聚糖质量分数为1.5%的壳聚糖醋酸溶液,可制备得到AKD蜡质量分数为5%的乳白色壳聚糖/AKD乳液;乳液的添加未影响纤维的滤水性能,且当其用量占绝干浆质量的7%时,纤维悬浮液的打浆度和保水值分别达到23°SR和(1.71±0.06)g/g,满足生产要求。对比未添加乳液的样品,添加了质量分数为7%的乳液后,纸浆模塑制品的力学性能,包括紧度、抗张强度、耐破指数和撕裂强度分别提高了26.2%、60.6%、152.6%和67.1%,Cobb_(60)值降低到了(18.5±0.68)g/m^(2),静态水接触角提高到了(119±4.1)°,体现防油性能的Kit值提高到了第8等级,油接触角提高到了(97.9±3.1)°。纸浆模塑制品具有良好的防热水和防热油的性能。结论壳聚糖/AKD乳液可作为一种新型防水防油助剂用于纸浆模塑制品生产,拓展了环保造纸助剂品类。

水仓防隔水煤柱安全评价及注浆加固治理研究

某煤矿水仓的砌碹巷道在开采的扰动、防隔水煤柱宽度留设不足、砌碹壁后充填不密实等情况下,使得周边采空区水渗漏至水仓,极大影响了水仓的安全稳定。为进一步加强水仓煤柱的稳定性,运用地面钻孔及井下钻孔相结合的方法进行注浆加固。采用地面钻孔注浆充填井下硐室,硐室充填沙子245~328 m^(3)、水泥487~650 t,充填材料体积远远大于硐室体积220 m^(3),有效增加了煤柱厚度;利用井下钻孔在砌碹处进行水泥注浆与水化学注浆,使得砌碹裂缝处涌水量由15 m^(3)/h降至为零,砌碹壁后空隙充填效果良好。通过对煤柱及砌碹壁后空隙的注浆充填,有效提高了水仓防隔水煤柱的稳定性。

软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。

生物基施胶剂制备及在纸张中应用研究进展

目的综述国内外生物基施胶剂的最新研究进展,为高品质生物基施胶剂的工业化开发提供思路和理论依据。方法在理解施胶机理的基础上,对现有生物基施胶剂(松香施胶剂、植物油基施胶剂和多糖施胶剂)的结构和性能“构效关系”进行归纳、总结和分析。结果通过对生物基原料进行可控物理和化学改性,在不破坏纸张强度的基础上赋予纸张优良的防水、耐油、水蒸气阻隔等特性。结论生物基施胶剂具有原料来源广泛、结构可调、无毒和可生物降解等突出优点,在未来纸包装材料中具有广阔的应用前景。

短链含氟聚丙烯酸酯功能整理剂的制备及应用

为制备耐水洗性能优良的三防整理剂,以丙烯酸十三氟辛酯(Tridecooctyl acrylate,C6F)和丙烯酸十八酯(Octaglycidyl acrylate,SA)为主要单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl methacrylate,GMA)为交联单体,通过细乳液聚合法制备了一种短链含氟丙烯酸酯共聚物细乳液,并将其作为整理剂应用在棉织物上;通过红外光谱分析、粒径分析和热重分析对乳液进行表征,采用场扫描电镜和X射线光电子能谱仪对棉织物表面结构进行分析,探究C6F和SA的用量对该共聚物薄膜表面能的影响。结果表明:当C6F质量分数为50%,SA质量分数为25%时,共聚物薄膜的表面能低至9.16mN/m;整理后棉织物的水接触角为150.8°,橄榄油接触角为141.2°,拒水等级4级,拒油等级4级,耐沾污等级5级;整理后棉织物经过20次水洗后水接触角仍有135.7°,橄榄油接触角为124.8°,表现出良好的耐水洗性能。该文可为制备短链C6型含氟丙烯酸酯共聚物提供数据参考。

张家峁矿近水体煤层群隔水煤柱合理宽度确定

针对张家峁常家沟水库近水体煤层开采后覆岩裂隙扩展诱发透水的潜在风险,对煤层开采过程中的覆岩破坏特征及裂隙扩展规律进行了模型试验及数值模拟研究。为合理确定4^(-2)煤层的隔水煤柱宽度,基于矿山支承压力和静水压力对隔水煤柱的不同作用机理,将4^(-2)煤层隔水煤柱划分为矿压影响区和有效隔水区,分别构建了矿压影响区和有效隔水区的煤柱受力分析计算模型,推导了4^(-2)煤层矿压影响区和有效隔水区的理论宽度计算公式。在此基础上,考虑煤层开采边界角与水体下伏不同煤层矿压影响区宽度的关系,提出了“上覆煤柱宽度+矿压影响区”的水体下伏煤层群隔水煤柱宽度确定方法。结果表明:4^(-2)煤层工作面初次来压步距为45~56 m,周期来压步距为13.8~14.9 m,上覆岩层冒落带高度为12~13 m;地表最大下沉量为2.0~2.2 m,下沉系数为0.571~0.629,4^(-2)、4^(-3)、4^(-4)和5^(-2)煤层隔水煤柱的合理宽度分别为25,39,51和87 m。现场实测隔水效果验证了近水体煤柱理论留设宽度的合理性及其工程适用性,为张家峁近水体煤层群安全高效开采提供了技术保障。

房建工程的施工技术探讨

以某房屋建筑工程作为研究案例,分析了案例工程的施工总平面布置情况,对房屋施工技术进行深入分析,并详细阐述施工过程中需要关注的技术要点,包括施工测量、大体积混凝土、防水施工等。

某大水矿山近矿体帷幕注浆联合防治水方案研究

防治水是维持矿山安全生产及可持续发展的重要环节。某铁矿为岩溶大水矿山,预计矿体开采后涌水量可达19164.36 m^(3)/d,给采矿作业带来安全隐患。基于矿山水文地质特征及井下实际开采条件,采用超前探水、近矿体帷幕注浆及防渗帷幕加强隔水矿柱等方法,最终在上部中段矿体形成完全闭合隔水体,在下部中段矿体形成不完全闭合的防渗隔水层。提出的“堵避结合,预测先行”联合防治水方案能够有效保障矿体安全开采,可供类似大水矿山参考借鉴。

接线端子组件性能研究及失效分析

铝铜用接线端子是一种实现电气连接的元件,在线束组件中有着广泛的应用。由于其在使用中会长期经历严酷的环境应力和电应力,因而对其可靠性的要求较高。模拟铝铜用接线端子实际组装状态,对装配铝线和铜线的接线端子组件开展了密封防水性试验、短时耐受流试验和酸性盐雾试验等试验,对密封防水试验的典型失效样品进行了分析,找到了产品失效的原因,并为铝铜用接线端子的应用提出了建议。

高水压矿山井下防水闸门硐室设计探讨

随着矿山开采深度的不断增加,高水压给矿山生产带来巨大的挑战,高水压防水闸门在工程中将越来越普遍,井下防水闸门作为防止透水事故的重要安全设施,被越来越多的企业重视并应用于生产。本文以7.5 MPa防水闸门硐室设计为例,进行了结构设计,泄水方式选择等问题的探讨,为后续相似工程积累了经验。

矿用隔爆电气设备除湿研究与应用

煤矿井下隔爆电气设备多工作在高温、潮湿的环境,隔爆壳内湿度增高将导致电气设备故障率增高、设备使用寿命降低。研究了隔爆外壳内的除湿方法,并在隔爆型高压变频器上进行了验证,实现了将湿度控制在设定值以下,并将冷凝水排到隔爆壳体外部。

矿用微波在线水分仪的研究与设计

为了在矿井等有防爆要求的场所实现煤炭水分在线测量,基于煤的水分对微波功率衰减的原理,选择C波段微波,以水分与微波功率衰减的线性关系及煤量补偿方法建立微波测水模型,并对微波发生装置、天线、物位传感器及整体结构进行了矿用防爆设计,研制了矿用微波在线水分仪。经厂内评估测试,矿用微波在线水分仪的设计满足现场需求,测量的均方根误差小于0.5%。文章还对矿用微波在线水分仪在矿井中的实际应用提出了相关建议。

疫木采伐迹地不同土壤管理措施的水肥流失阻控效果

为探究松材线虫灾毁迹地地表快速覆盖和有效控制坡面水肥流失的技术措施,运用径流小区定位观测的方法,分析比较生物膜(SWM)、防草布(FCB)覆盖和施用聚丙烯酰胺(PAM)等土壤管理措施对松材线虫灾毁迹地的径流、泥沙及养分流失量的阻控效果。结果表明:SWM-95%处理的泥沙流失阻控效果最佳,其养分流失量低于其他处理。SWM-67%处理的泥沙及养分流失量最高。FCB、PAM处理的水肥流失量在处理时间为90、180 d时均低于对照(CK),且PAM处理效果更优,95%-PAM处理的径流量和泥沙流失量在处理时间为90、180 d时分别比CK降低了52.1%、75.6%和71.7%、73.0%。PAM处理对氮、钾流失的阻控效果较优,而对泥沙流失中磷养分的阻控效果不佳。PAM处理的水肥流失阻控效果在处理时间为270 d时显著减弱,而FCB处理的阻控效果仍优于其他处理,且表现为95%处理梯度>67%处理梯度。对林地土壤养分含量进行比较分析,不同土壤管理措施处理的养分含量总体上均高于CK,其中,SWM-67%处理的全磷、速效磷含量显著高于其他处理(P<0.05),PAM、FCB处理则对氮、钾的全量与速效养分有较好的保持作用。此外,不同土壤管理措施处理均促进了新造林杉木树高的生长,其中FCB、PAM处理效果更优。综合可见,在松材线虫灾毁迹地,可采用95%-PAM处理,使裸露地表的水土流失短期内得到快速有效控制,对于立地条件要求较高的林地可采取95%-PAM处理与67%-FCB处理相结合的方式,在节约成本的同时达到最优效果。

排气防浪止水装置设计及试验研究

为防止海水进入无人水面航行体排气管,设计一种安装于排气口顶部的排气防浪止水装置,对其结构组成、动作原理进行简要概述,建立其挡水翻板旋转和浮子上浮力学数学模型,测试样机壳体密封性和水下漏水率及最大功率柴油机排气性能。测试结果表明,正常工作时排气顺畅,没入水下时浮子上、下运动灵活,漏水率均小于2 L/min,满足了技术指标,为后续更深入研究奠定一定的基础。

隧道复合式衬砌防水层工作性态试验研究

通过复合式衬砌防水层工作性态模拟试验 ,发现隧道防水层基面喷射混凝土表面的粗糙度对防水层的长期完好性有至关重要的影响。在试验基础上 ,分析了防水层的压缩和剪切变形特性 ,探讨了压剪强度规律 。

用于防水数显卡尺的新型感栅式位移传感器设计

针对容栅式数显卡尺对液体和磁性物体敏感,无法工作在液体环境下的缺点,提出了一种基于电涡流效应的栅式位移传感器设计方案.理论和实验证明,该传感器具有较高的测量灵敏度和分辨率、较大的测量范围以及良好的防水性能.这种传感器已经成功地应用于新型防水电子数显卡尺中,可以在具有切削液条件的环境下正常工作.

沥青混凝土桥面铺装结构层间剪切与拉拔试验

针对桥面铺装层间的抗剪强度和粘结强度不足而产生剥落、松散和拥包等病害,采用MTS810试验机、剪切仪和拉拔仪,研究了不同防水涂膜的最佳用量、不同剪切速率和不同温度对层间抗剪强度的影响,并对比分析了不同防水涂膜的层间粘结强度,以供正确地选择防水涂膜。结果表明:SBS改性沥青和改性乳化沥青具有良好的抗剪性能;剪切速率的变化对SBS改性沥青抗剪强度影响最大;SBS改性沥青耐高温性能最好;改性乳化沥青和SBS改性沥青2种防水涂膜粘结强度较高,表现出良好的延伸性能;层间剪切强度与粘结强度之间呈二次曲线关系。

桥面防水粘结材料性能研究

铺装结构中防水粘结层的设置至关重要。在检验了高剂量SBS改性沥青、环氧沥青、FYT等3种防水粘结材料的基本性能后,通过室内模拟比较了3种粘结材料的剪切强度与拉拔强度,并分析了不同影响因素对剪切试验和拉拔试验的影响,为合理选择防水粘结材料提供了科学依据。原材料试验表明:3种不同防水粘结材料的性能均符合高、低温的要求,均不透水。同时,根据性能对比,推荐高剂量SBS改性沥青作为高速公路水泥混凝土桥面的防水粘结材料。

急倾斜煤层开采覆岩变形分析及其应用

分析了碎屑结构煤系地层岩体变形破坏的岩体力学特征及断裂带导水机理,认为岩体体积扩容是工作面顶板破坏内导水性增强、形成导水断裂带的根本原因.应用FLAC3D模拟分析了连续介质、大变形条件下急倾斜特厚煤层开采引起的覆岩体积应变分区特征,分为连续介质条件下的内部塑性破坏-压缩区、扩容区及外部弹性压缩区.依据垮落带形成过程中的体积变化特征,将连续介质条件下获得的内部塑性破坏-压缩区划为垮落带;扩容区划为断裂带;以分隔扩容区与外部弹性压缩区的体积应变0等值线最大高度确定防水煤柱高度.此方法应用于开滦赵各庄2137急倾斜特厚煤层开采工作面,确定上部防水煤柱高度为63.8 m.