叶轮与导叶宽度匹配参数对LNG泵压力脉动特性的影响研究

应用CFD技术研究了叶轮和导叶宽度匹配设计对LNG潜液泵压力脉动特性影响,进行了宽度匹配设计,采用K-epsilon湍流模型进行了多工况数值模拟,引入无量纲参数R(导叶进口宽度/叶轮出口宽度)进行结果分析,分析验证了泵的外特性,得到了LNG泵的时、频域压力脉动特性等。结果表明:压力脉动主频为叶轮的叶频,次频为其倍频。时域峰值与监测点处的相对位置有关,相对于交界面越近,时域峰值越大。压力脉动幅值随R增加先减小后增大,存在最佳宽度匹配方案使得泵压力脉动峰值降低。

液体火箭发动机U形环密封界面优化设计

U形密封环是液体火箭发动机常用的一种密封结构,其密封性能是决定发动机可靠性的关键因素。为研究U形环的密封机制,改善其整体结构的密封性能,构建U形环密封结构的有限元分析模型,分析常温预紧工况和低温工作工况下密封环的密封性能。结果表明:相对于常温(20℃)预紧工况,低温(-183℃)工作工况下U形环密封面的有效接触宽度和接触应力更大,但仍存在密封面接触不充分的问题。采用密封界面形貌的优化设计方法对U形环密封界面进行优化设计,优化后U形环密封面从平坦形貌变为非平坦的非线性形貌,低温工作工况下U形环密封面的有效接触宽度增加了138%,接触应力分布均匀程度提升了99%,密封面的有效接触宽度大幅增加,接触应力分布的均匀性大幅改善,整体结构的密封性能显著提升。

苏州某大型复杂商业连体结构设计

苏州某大型商业综合体项目位于7度抗震设防烈度区,为体型重叠建筑。通过5道防震缝将建筑整体划分为购物中心A区、购物中心B区、停车楼、商业街A区、商业街B区五个独立结构单元。购物中心A区为复杂连体高层建筑,1~5层采用框架-剪力墙结构,两个单体在3~5层中区由钢桁架相连,顶部(6层)钢桁架结构与两个单体通过成品球铰支座连接,形成强连体结构。充分考虑了周期比、位移比双指标平衡后对购物中心A区剪力墙布置进行了优化;屋顶钢桁架结构支座采用变刚度设计,局部设置滑动支座解决恒载下杆件应力比较高的问题。通过性能化设计,该复杂结构连体部位可以满足中震弹性、大震不屈服的性能目标要求。性能化设计及专项分析表明,影院钢结构具有良好的抗震性能、楼盖舒适度及防倒塌性能。

棉/氨纶弹力面料高级免烫工艺的探讨

棉/氨纶弹力面料具有良好的吸湿性、透气性、柔软手感,且有良好的伸缩性,但面料在穿着和洗涤过程中不能保持平整的外观。通过筘幅设计、纱线预定形工艺优化、浆纱配方优化、整理工艺优化后,面料的缩水率、撕破强力、拉伸强力、弹性、平整度均达到测试指标。

软土地区路基拼宽施工技术研究

针对软土路基拼宽施工中的常见问题对拼宽路基处理进行研究,探讨了拼宽路基浅层和深层的处理方式,系统地探讨了软土地基的拼宽设计。从结果可知,通过轻质填料和土工格室处理拼宽路基浅层以及通过水泥搅拌桩和预应力管桩处理拼宽路基深层的方法较为可靠。

电动自行车混行下的城市非机动车道宽度设计

为支撑绿色出行背景下城市道路高品质骑行空间建设,提出了有电动自行车混行的非机动车道宽度精细化设计方法。通过观测上海市典型路段非机动车道的电动自行车(电动车)及传统自行车(自行车)运行规律,拟合非机动车流量、车均占有空间(per bike occupation space, BOS)和速度的关系,对比分析不同车道宽度及电动车比例下的非机动车道运行状态差异。依据BOS划分3类电动车比例下(<0.5、0.5~<0.7、≥0.7)非机动车道A~F共6级服务水平,并以B、C、D级服务水平为设计目标,给出3类电动车比例下非机动车道的最大、建议和最小设计宽度。分析结果显示,当电动车比例≥0.5时,最大设计宽度增加明显,且相同流量下3类电动车比例的建议设计宽度几乎相差0.5 m;当电动车比例≥0.7时,最小设计宽度增加明显。与现有规范标准相比,针对不同电动车比例给出的非机动车道宽度精细化设计结果均能满足2 000辆/h以上大流量的通行需求,并能适应不同的道路空间资源情形(富足、适中、紧张)。最后,通过实测数据及VISSIM仿真对设计效果进行验证,表明考虑电动车混行的非机动车道宽度精细化设计成果具有可行性。

槽宽塞规设计与使用方法探讨

针对IT6-IT10级精度等级的槽宽无法用常规量具准确测量槽宽尺寸,该文根据JJG 343—2012《光滑极限量规检定规程》和公差配合基础知识,并结合实际运用经验来介绍IT6-IT16精度等级槽宽对应的槽宽塞规的设计、现场检验作业、使用过程中存在的问题和改进方法。试验表明,槽宽塞规与相同精度等级的内径千分表相比,槽宽塞规使用操作简单、检测效率高、方便携带。同时根据通规进入槽内深度与槽宽尺寸的大小呈正向关系这一特点,根据槽宽公差等级来制定槽宽尺寸控制方法,让槽宽尺寸控制更精准,减少超差风险。

市政桥梁拼宽加固设计研究

根据相关统计分析,很多市政桥梁在长期使用中性能不断下降,影响了整个结构的稳定性。论文研究了市政桥梁拼宽加固设计方法,对市政桥梁拼宽加固设计原理进行了详细分析,同时,强调了悬臂挑梁拼宽加固设计、新旧连接结构设计、桥梁结构刚度与受力状态优化3个方面具体拼宽加固的设计方法,有助于转变市政桥梁拼宽加固设计模式,提升整个市政桥梁使用性能,降低了桥梁结构出现裂缝、位移等的概率。

球阀阀杆头部尺寸的研究与优化设计

针对球阀阀杆头部与球体接触部位的研究,通过理论计算的方式,采用等强度设计原则,提供了一个球阀阀杆头部尺寸的优化设计方法,确定主要尺寸对接触部位挤压应力的影响,给出了设计图表,对于不同的阀杆头部深度h,匹配一个最佳的扁身宽度值a,减少了阀杆头部与球体接触部位的挤压应力,优化了阀杆头部尺寸的设计,提高了阀门启闭动作性能,同时为设计者提供经验数值,可快速完成阀杆头部尺寸的最优设计。

穿越活动断层隧道铰接设防宽度估算方法研究

考虑穿越活动断层隧道错断后可能发生的“S”型、上凸型、下凹型3种位移模式,推导出了隧道节段转角模式,进而求得隧道铰接设防宽度的估算方法。对比分析了节段伸长和节段相对转角两种变形对铰接设防宽度的影响,认为铰接设防宽度主要取决于节段相对转角。进一步分析了错动量、断层宽度、节段长度、位移模式曲线、铰接材料等相关参数对铰接设防宽度的影响。分析结果表明:铰接设防宽度与断层错动量、节段长度呈正相关关系,与断层宽度呈负相关关系;同时计算了3种位移模式在断层宽度170 m、隧道直径13 m、错动量0.2 m、设防节段长度8 m时的铰接设防宽度,并对比了相同条件下其他铰接设防宽度计算方法的结果,其结果均相近。研究成果可为穿越活动断层隧道铰接抗错设计提供一定参考。

浅埋厚煤层大巷保护煤柱尺寸留设研究

留设煤柱护巷道目前仍是中国许多矿井的主要护巷道方式,但同时也损失了巨大的煤炭资源。煤柱留设的长度也是影响煤柱稳定性和巷道围岩稳定性的关键所在,其安全长度的留设,更有利于改变围岩应力分布条件,隔离工作面采空区,维护巷道围岩稳定具有重要的作用。区段煤柱留设宽度与煤矿采区埋置深度、工作面倾角、煤层高度、巷道顶底板围岩等具有相关联系。不同煤矿开采条件不同,不同矿区都有自己留设煤柱的宽度方法。因此,本论文针对某煤矿西翼带式运输大巷煤柱安全宽度等问题展开研究,分析煤柱内的应力分布、变形特征和塑性区分布,最终得出安全煤柱宽度留设,论证该尺寸煤柱下,确保被保护的巷道在掘进过程中不引起失稳,这对于煤矿的安全生产来说至关重要。

大转矩鼠笼异步调宽电动机设计

在过去的变频异步电动机设计基础上,从电磁设计要点到结构设计进行了详细论述,验证了改进后的电动机提升了大转矩鼠笼异步调宽电动机的性能。

2022年青海门源M_(S)6.9地震地表破裂带宽度调查与启示

地震地表破裂带是地震破裂在地表的直接表现,其宽度是活断层"避让带"和工程抗震设防重要的指示参数.无人机等测量手段的发展为获取地表破裂带的高分辨率影像数据、精细测量破裂带宽度、分析破裂带宽度空间分布特征以及限定合理的活断层"避让带"提供了有利条件.2022年门源M_(S)6.9地震在青藏高原东北缘冷龙岭与托莱山断裂阶区部位产生了显著的左旋走滑型地表破裂带.基于震后获取的高精度无人机正射影像和数字高程模型,文中在门源地震地表破裂带全段精细解译的基础上,沿走向间隔100 m测量了251个宽度数据,R1破裂带最大宽度为209.78±14 m,平均宽度为42 m,R2破裂带最大宽度为115.31±15.72 m,平均宽度为26.14 m.宽度沿走向具有差异性,这主要受控于同震变形强度、破裂带几何结构以及地表第四系松散层发育状况;具体表现为同震位移量大、阶区等复杂几何结构以及穿过第四系松散层区段的破裂带比同震位移量小、平直段以及基岩区段的破裂带要宽.通过对去除离散值后的破裂带宽度数据统计分析,计算出95.4%和68.2%置信区间的有效宽度分别是70或50 m.在工程抗震设防中,若走滑型活断层评估的最大潜在震级与此次门源地震震级相近(~M 7.0),根据建(构)筑物类别,建议确定"避让带"宽度时参考本文获得的破裂带有效宽度(70或50 m).对于单一走滑型错动面发育地段,按建(构)筑物类别向两侧各扩展35或25 m即可;而对于活断层斜列阶区、平行断层围限区、走向弯曲区和双陡倾角错动面发育地段,在这些复杂几何结构分布范围的基础上需要各向两侧扩展35或25 m.本文研究结果可为建(构)筑物选址避让走滑型断层提供参考依据.

梯形路缘石开口流量计算探讨

本文探讨了海绵城市设计中梯形路缘石开口流量的计算方法。针对当前国内设计标准缺乏路缘石开口流量计算依据的现状,提出了基于水力学堰流计算原理的流量计算方法。首先,分析了纵坡底部矩形路缘石开口流量的计算。其次,提出了通过积分方程求解纵坡底部梯形路缘石开口三角形断面开口流量的方法,并证明其与等效宽度的矩形断面开口流量相等。最后,将等效宽度的概念运用到连续纵坡段梯形路缘石开口的计算中。为海绵城市设计中路缘石开口流量的计算提供了实用的计算方法。

轨道交通工程中变宽连续U形梁的设计研究

在某轨道交通工程中,跨越道路时采用(30+48+30)m双线变宽连续U形梁,主梁采用现浇施工。该桥线路的间距变化大、设计难度大,通过建立有限元模型,对比分析杆系模型和三维实体模型的计算结果,研究关键截面纵向应力、横向应力的分布情况,验证桥梁构造设计、预应力布置的合理性,并提出桥梁的设计要点。研究表明,该类U形梁不仅可用于标准双线宽度的连续结构,还可用于非道岔区的连续变宽结构,从而拓展了连续U形梁在轨道交通领域的应用范围、丰富了U形梁的结构体系。

露天煤矿端帮单车道运输设计研究

为了最大限度回采露天煤矿端帮边坡压覆资源,基于极限平衡理论和端帮超前内排技术基本原理,应用SLOPE/W软件分析双车道改单车道运输设计对端帮整体边坡和局部边坡影响,分阶段、岩性研究了单车道循环运输条件下露天煤矿端帮最优边坡形态。研究结果表明:合理优化单车道循环运输位置,在保证端帮整体和局部边坡稳定情况下,能够显著提高煤炭资源回采率;在不超初步设计情况下,与原研究设计相比,通过优化端帮边坡设计,在实行单车道循环运输基础上,可提高端帮整体边坡角4°,提高端帮局部边坡角5°,可多采出煤炭资源300.4万t;与端帮边坡上双车道运输平盘相比,基于不同阶段端帮边坡单车道设计,可创造经济效益非常显著。

胶州湾第二海底隧道车行横通道合理宽度研究

分离式双洞道路隧道之间的横通道对应急救援起着重要作用,目前国内大型海底隧道工程横通道宽度设计研究尚属空白。采用资料调研、理论分析和对比论证的方法,对胶州湾第二海底隧道车行横通道合理宽度设计进行了研究,包括海底隧道内消防车主要行车参数研究、内部救援车辆最小转弯半径调研分析、救援车从横通道进出主线隧道所需净宽对比论证、救援车从横通道进出服务隧道所需宽度对比分析、不同宽度横通道工程费用研究等。结果表明:车辆直角转弯时,主线隧道3条车道宽度组成为(3.75+3.5+3.5)m,满足转弯前最小宽度要求;当车行横通道路面宽4.0 m时,主线隧道转入车行横通道的边缘位置,从左、中、右侧车道转入横通道均需对其进行局部加宽;当车行横通道路面宽度6.0 m时,消防车可从主线隧道一次性转入车行横通道,从横通道可一次性转至主线隧道任意一条车道,为隧道救援提供有利条件;当横通道路面宽度增大至8.0 m时,可实现横通道与主线隧道任意一条车道之间的转入或转出,相对6.0 m宽路面,仅增加了从左侧车道一次性转入横通道的功能。综合考虑使用功能、工程建设难度和经济性,建议车行横通道路面宽度取6.0 m。研究成果可应用于工程设计,为后续的海底隧道工程设计、施工提供参考借鉴。

Sensitivity analysis of the vane length and passage width for a radial type swirler employed in a triple swirler configuration

The design of axial or radial swirlers typically governs a number of geometrical parameters that are determined by the desired flow field.In the meantime,the number of unknown parameters increases with the number of concentrically mounted swirlers.The available literature is nonetheless limited,and designers are obligated to increase the number of initial assumptions.In this article,three kinds of triple swirlers are employed and simulations are performed to determine the effect of each parameter on the swirler performance.Based on the correlation provided,overlengthening the radial vane length could result in significant changes in the flow field from the jetlike pattern to a wide swirl-jet angle due to the Coanda effect.Passage width should also have the potential to alter the swirl-jet angle and velocity field at the exit of the swirler.

小直径薄壁航空导管双翻边成形端头质量控制

针对小直径薄壁航空导管双翻边成形管件端头实际接触区宽度不均匀的问题,研究了模具参数对成形管件接触区宽度的影响。结果表明:第1道次和第3道次模具参数对结果影响很小,第2道次模具参数影响较大,其中圆角半径和圆角所占夹角有较大影响,半锥角度影响较小,成形管件端头接触区宽度随着第2道次凸模圆角半径的增大明显变宽,随着第2道次圆角所占夹角角度的增大先增宽后变窄,而第2道次半锥角度对接触区宽度影响较小。半锥角度应大于等于圆角所占夹角,基于正交优化方法,得到了最优参数组合为圆角半径R=20 mm,半锥角度为85°,圆角所占夹角为80°,此具有最好的成形效果,成形管件端头接触区宽度得到提升,使管件安装时有较大的密封区域,能有效提升双翻边管端头的密封性能。

武汉汉江湾桥主桥设计关键技术

武汉汉江湾桥主桥为(132+408+132)m中承式连续钢桁拱桥,桥面车行道按双向6车道布置,并预留拓宽至8车道条件。主桥拱肋采用变高度N形桁式两主桁钢桁架结构。主桁标准间距34 m,汉口岸边跨受限于总体线形,主桁间距由34 m变化至39.5 m。主桁中支点附近下弦杆根据受力要求采用Q690qE高性能桥梁钢。车行道桥面采用正交异性钢桥面板,车行道桥面下U形纵肋与钢桥面采用全熔透焊接设计。通过主桁节点弯折、钢桥面横坡变化等构造措施简化了主桁、联结系、桥面系的空间关系,降低了杆件制造难度,实现了桥面结构的曲线变宽。