海底管道防护垫水下自动布放装置框架结构有限元分析研究

海床受洋流、潮汐和波浪的冲击,带来淤泥、沙子和砾石,改变了海底地貌和管道周围海床的形态。这些变化和沉积物对海底管缆造成了损坏。为减少这些损害,常放置新型高分子复合保护垫来覆盖水下管缆等结构。本研究提出了一种新型的水下布放装置,对其进行了全系统设计、系统开发和测试,旨在解决现有维修方式成本高、效率低、经济效益差的问题。本文使用NX Nastran求解器对模型进行静态分析,再用Femap软件对布放装置框架结构计算结果进行后处理,分析研究了水下作业和水面布放两种工况。结果表明,该布放装置符合结构设计要求,同时也为优化装置结构提供了重要数据。

研究型大学校院联动有组织科研的实践与探索——以上海交通大学为例

基于上海交通大学机械与动力工程学院开展有组织科研以及和涉海单位协同开展“大海洋”行动计划专项的实践,从职能定位、管理方式、组织形式等维度探究了研究型大学校院联动有组织科研运行的机制。二级学院采用闭环全生命周期科研创新管理模式,探索形成了科研区域协同创新管理模式,并探索融入上海临港进行有组织的科研合作,为研究型大学校院联动开展有组织科研提供了最佳实践标杆案例。“大海洋”行动计划聚焦国家重大战略需求,有组织地从多学科交叉创新、创新基地建设、优势资源导入、组织机制建设等方面,以需求导向和平台化布局开展协同攻关,形成一种产学研用融通全链条生态体系科研发展模式。研究结论可为我国研究型大学校院联动开展有组织科研实践提供参考。

我国海洋水下工程技术的发展与展望

从阐述海洋水下工程技术的概念内涵着手,评估了国内外海洋水下工程技术的发展状况,并依据对我国海洋水下工程技术的需求和研发资源的分析,提出了未来10年我国海洋水下工程技术的研发重点和若干建议。

白鹤梁题刻原址保护工程相关水下技术研究

长江三峡库区的白鹤梁题刻原址水下保护工程采用"无压容器"的概念建造,是迄今世界上唯一的遗址类水下博物馆。基于现代水下工程应用技术的最新进展,论证了该工程水下环境条件下需要应对的关键技术问题;介绍了水下观测照明灯具和水下遥控摄像观察系统等技术设备的实验、设计及配置,讨论了水下设备系统可维护性及水下作业安全问题;提出了未来改进完善水下照明及遥控观察系统的建议与构想。

广州仑头-生物岛隧道工程基槽的水下检测

基槽开挖是沉管隧道施工的关键工序,对其进行实时监测显得尤为重要。通过应用水面GPS技术、水下声纳技术及其综合分析,对广州仑头-生物岛隧道工程的基槽在开挖前、初挖成型后、精挖后及管段沉放前进行了质量检测,进而展示施工现况并提出施工建议,从而实现以非常规检测手段达到实时监控水下施工作业质量的要求。检测结果表明,本文提出的检测方案适用于广州仑头-生物岛隧道工程基槽的水下检测,该方案对于类似沉管隧道工程的检测具有借鉴价值。

高压水射流与潜水员水下作业安全研究

从高压水射流技术在水下工程中应用及高压水射流的作用效应和伤害特征着手,分析影响水下高压水射流作业安全的因素,总结各国制订高压水射流作业的安全标准规程现状,提出制订我国水下高压水射流作业安全规程若干认识和设想。

水下工程项目监理的任务与条件

结合近年来参与有关水下工程检测和项目监理的实践体验 ,从总结水下工程项目的基本特征着手 ,分析了水下工程项目监理的主要任务 ,并结合对于实施水下工程项目监理必备装备条件的探讨 。

高校科技成果转化多主体协同作用规律研究

高校科技成果转化如何越过“死亡谷”一直是制约我国科技创新的一个难题,其中有个关键原因在于转化涉及主体较多,至少包括7类主体即政府、企业、高校、科研院所、科技中介、科技金融、客户,应该用什么机制和制度创新来规范这些主体?文章通过涉及7类主体的12家单位的深度访谈调研以及对上海智能制造研究院的案例研究,得出了7大主体协同过程中的主要瓶颈问题和对比分析,以及案例单位的组织架构和运行机制、政策支持与创新氛围、产业领域契合度、多主体协同作用机制四个方面鲜明做法,在此基础上,分析得出了5点结论与启示:鼓励新型研发机构组建灵活的组织架构和运行机制;充分重视企业主体作用;科技成果转化要形成以企业为主、多元投入、风险共担、利益共享的分配机制;尊重产品开发规律,各主体回归其应有的“角色”本位;鼓励企业和社会资本建立一批从事技术集成、熟化和工程化的中试基地。

基于模糊PID的水下金刚石绳锯机张紧力控制策略研究

以水下金刚石绳锯机这一切割机械为研究对象,建立金刚石绳锯切割系统的动力学模型,对磨削过程中绳锯及金刚石串珠进行力学分析,构建以切割链张紧力为输出的切割系统状态空间方程。在此基础上,提出一种基于模糊PID的切割链张紧力控制策略。分别进行恒张力控制与动态张力控制仿真试验,在仿真中引入系统参数的摄动以检验该控制方法的鲁棒性。将文中控制方案的结果与传统PID控制方法的结果进行对比,结果表明,模糊PID控制相较于传统PID控制具有较强的鲁棒性,对于动态目标具有较好的控制性能,能有效减少切削过程中张紧力的波动,提高控制精度。

高温下大理岩力学性质的试验研究

对徐州大理岩在常温至800℃下的力学性质进行试验研究,详细分析高温下及高温后大理岩的峰值应力、峰值应变、弹性模量以及应力–应变全过程曲线等随温度的变化情况,并通过扫描电镜对不同温度状态下大理岩的细观特征进行初步探讨。研究表明,随温度的上升大理岩的体积增大,而其质量及密度下降;低于400℃,大理岩的力学性质变化不大;高于400℃,大理岩的峰值应力和弹性模量均有不同幅度的降低,峰值应变随温度的升高而大幅增加;经800℃高温作用后大理岩的结构整体发生转变导致其力学性质发生突变;大理岩高温后的强度指标(峰值应力、弹性模量)低于其高温下的强度指标,同时,大理岩高温后的峰值应变低于其高温下的值。200℃以下大理岩断面微裂纹主要为张性裂纹,600℃以上大理岩出现缩聚裂纹和剪性裂纹且逐渐增多;高温后大理岩微裂纹的扩展、贯通比高温下更为明显。

高温作用下花岗岩的声发射特征研究

通过MTS810材料测试系统及AE21C声发射检测仪对山东临沂花岗岩在20℃～800℃单轴压缩下的声发射特征进行试验研究,分别分析升温过程中花岗岩振铃计数率随时间的变化规律以及加载过程中花岗岩的声发射特征参量与应力-应变之间的关系。研究表明:升温及加载过程中,花岗岩声发射振铃计数率随着温度升高而增大,声发射活动也变得更频繁;其声发射参量在400℃～800℃高温后与高温下有较大差别,高温后的声发射参量明显低于高温下,岩样内部裂纹较少以致高温后花岗岩的强度等力学指标要优于高温下;各温度段高温下声发射振铃累计数都要高于高温后,尤其在800℃时,两者相差超过1倍;800℃前花岗岩岩样主要呈劈裂和剪切破坏为主的脆性破坏,未出现强烈的塑性破坏;高温使储存的能量显著增多并加速能量耗散,能量的耗散和弹性能的释放使岩石的强度减小,宏观裂纹增多并最终破坏。

高温作用后石灰岩受压破裂过程的声发射试验研究

利用声发射测试和单轴压缩试验相结合的方法,研究了河南焦作矿区的石灰岩在100-800°C高温压缩破坏条件下的声发射过程,结合不同温度下石灰岩的力学性质,分析不同声发射参数条件下石灰岩在不同受力阶段的声发射特点.结果表明：在高温作用下石灰岩出现了明显的声发射现象;石灰岩峰值应力随着作用温度的升高而不断降低,800°C以后,峰值应力较600°C时降幅达50%,但是峰值应变随着作用温度的升高而变化不明显;在400°C以前,声发射振铃累计数均值随着温度的升高而增加,400°C后随着温度的升高而不断降低;在600-800°C时,试样呈现出明显的塑性破坏特征,高温致使石灰岩劣化,声发射试验中,振铃累计数大幅度降低,应力与应变和声发射特征参数变化规律较吻合.

模拟100m氦氮氧常规潜水水下阶段减压方案的计算与动物实验验证

目的:制定100 m氦氮氧(Trimix)常规潜水水下阶段减压方案并通过模拟家兔100 m Trimix常规潜水对方案的安全性和可行性进行验证。方法:根据何尔登理论(Haldane theory),确定适合100 m Trimix常规潜水水下阶段减压方案计算的假定时间单位、理论组织分类、氮过饱和安全系数及其选取方法,建立潜水减压方案的计算方法。本实验减压方案计算中共取五类理论组织:5 min、10 min、20 min、40 min和75 min,氮过饱和安全系数则以1.6计算;8只家兔作为对照组,8只潜水组家兔按实验设计和计算所得减压方案实施模拟100 m Trimix常规潜水,通过比较和观察潜水组家兔肺、脑组织湿干比的变化以及行为学表现来评价减压方案的安全可行性。结果:按计算得到的减压方案减压出舱后的家兔均未出现行为学异常;潜水后家兔肺、脑组织湿干比均较对照组无显著变化(均P>0.05)。结论:按haldane理论计算得到的减压方案安全可行,潜水呼吸气的配比浓度使潜水家兔不致发生氧中毒和氮麻醉,减压时在肺型氧中毒剂量单位(UPTD)安全范围内使用富氧气体大大提高了潜水效率。

高温下大理岩的声发射特性试验研究

为探讨温度对岩石声发射特性的影响,在20℃~800℃实时高温下及400℃~800℃高温作用冷却后两种情况下对徐州大理岩进行了单轴压缩和声发射试验。研究结果表明:加温过程中,大理岩产生了强烈的声发射信号,且随着温度的升高而趋于活跃;高温单轴压缩过程中,大理岩的声发射振铃计数率逐渐趋于密集,在临近破坏时声发射活动异常活跃,并且声发射率在岩样破坏时达到最大值;400℃、600℃、800℃高温下徐州大理岩在加载过程中的声发射活动比其对应高温后的更频繁;800℃高温作用下,大理岩岩样在达到峰值强度后出现明显的塑性变形,此变形阶段岩石的声发射信号明显下降,出现相对平静的现象。

红景天对急性高海拔暴露下人体运动应激反应的作用研究

目的:探讨红景天对急性高海拔缺氧暴露人体运动前、后应激反应的作用。方法:8名受试者连续服用红景天7d和14d后急性暴露于模拟海拔4000 m的缺氧环境。服用红景天前、后进行自身对比体力负荷运动实验,并于运动前、后检测血浆多巴胺(dopamine,DA)、肾上腺素(epinephrine,E)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)和促肾上腺皮质激素(adrenocorti cotrophic hormone,ACTH)水平。结果:机体在4000m暴露时安静和体力负荷后的DA、E、NE和ACTH水平均较海平对照值显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01);服用红景天7d和14d再次4000m暴露体力负荷后的DA、NE、ACTH水平以及服药14d安静时的DA、NE水平均较4000m对照值显著降低,差异具有统计学意义(均P<0.01);服用红景天7d、14d再次急性高海拔暴露安静和体力负荷后的血浆E水平均较4000m对照值明显升高,差异具有统计学意义(均P<0.01)。结论:急性高海拔缺氧应激可使机体神经递质和激素水平上升,红景天能通过降低氧耗速度,增加机体氧供提高机体的抗缺氧能力,降低应激反应,从而加速人体对急性高海拔缺氧环境的习服,提高高海拔劳动能力。

高温下花岗岩的细观结构与声发射特性研究

利用LEICA DM4500P偏光显微镜对实时温度作用下山东临沂花岗岩的细观形态进行了观测,结合其在高温下单轴压缩与声发射检测试验结果,对不同温度下花岗岩的强度和声发射与细观结构形态关系进行了初步的探讨。研究表明,高温下花岗岩细观结构形态的变化主要体现在不同温度下裂纹萌生及扩展速度的不同;随温度的升高,花岗岩内部形成的裂纹越多,内部损伤越严重,单轴压缩下其声发射活动越频繁;花岗岩的力学特性及声发射特征与岩样内部裂纹网络的形成具有对应的关系,裂纹扩展缓慢则其峰值应力曲线和振铃累计数曲线走势平稳,而裂纹网络急剧扩展则峰值应力曲线和振铃累计数曲线出现拐点导致突变。通过观测岩石在热作用下内部结构形态的变化,以期推断其在热破裂过程中物理力学特征参量发生变化的原因。

动力定位推进系统中桨-桨干扰研究进展

阐述了动力定位推进系统中螺旋桨之间干扰的研究方法及研究进展,重点介绍了目前国内外关于螺旋桨与螺旋桨干扰的研究方法与成果,集中对有关经验公式进行总结和分析,得出了一系列的结论。有针对性地提出了模型试验及数值试验方法。最后,就如何有效降低螺旋桨-螺旋桨之间的干扰,从而提高动力定位推进系统的推进效率,加强动力定位能力,进行归纳与说明。提出了最优推力分配模块中禁止角边界条件这一概念,这对于解决动力定位推进系统中螺旋桨与螺旋桨之间的水动力干扰具有显著的作用。

用摄影测量方法研究岩体破碎区域分布规律

岩体完整性是影响岩体稳定性和力学性能的重要因素,在工程勘察中,对岩体完整性影响最大因素,即岩体破碎区域的统计、描述、分析和评价是一项必不可少的内容。在摄影测量原理的基础上,利用图像处理和分析的方法进行了破碎区域的提取、划分和进一步分析。利用传统的方法对图像进行前期处理,然后提出"破碎概率"的概念并根据该值对图像进行滤波处理,剔除干扰数据,在此基础上提出用人工方法进行区域划分,采用最小二乘法得出破碎区域的等效倾角、长度和宽度,最后通过工程应用验证了该方法的可行性并提出了其存在的不足和需要改进的地方。

深海实潜中下潜人员的心率变异性研究

目的研究深海实潜作业中交感-迷走神经对下潜人员心脏功能的调控作用,为评价潜航员工作负荷提供参考。方法 2名潜航员和3名技术人员(作为乘员)参加实验。每次潜航为1名潜航员操作"蛟龙号"携带1名乘员(技术支持)进行实潜作业,持续时间约11 h。记录他们在潜航前和潜航作业全程的心电图,提取R-R间期,计算心率,并对心率变异性(heart rate variability,HRV)的时域和频域指标进行计算和分析。结果下潜人员的心率都在1 h达到最大并逐渐下降,其中潜航员的心率在1 h^6 h显著高于对照水平(P<0.05或P<0.01),乘员的心率在1 h^4 h显著高于对照水平(P<0.05或P<0.01),之后均恢复到对照水平。相比于对照值,在1 h,10 h,11 h,潜航员的LF/HF升高,HF/TP降低(P<0.01);乘员的SDNN在8 h、9 h和11 h显著高于对照水平(P<0.01)。结论在下潜和上浮阶段,潜航员的交感神经活性升高、迷走神经活性降低,可能与这两个阶段潜航员的工作负荷较高有关。在下潜阶段下潜人员心率的显著升高提示可能存在精神紧张和应激反应。潜航过程中,潜航员的心率逐渐稳定,交感神经兴奋仍有出现,提示在评价潜航员工作负荷时,HRV可能是比心率更敏感的指标。

轨道交通建设中的土地溢价回收模式

对基于车站及周边土地联合开发的主流溢价回收模式、联合开发的溢价回收案例及其要点进行了深入分析.结果表明,与基于土地税的模式相比,基于联合开发的溢价回收模式的实施效果较好、可操作性较强.通过联合开发而实现溢价回收的2项策略为:预先控制土地开发权以及有效吸引和管理地铁客流.