玄武岩纤维混凝土腐蚀条件下抗冻融性能试验研究

为了研究玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)工程应用的耐久性能,通过试验的方法开展了这种新型复合建筑材料在腐蚀条件下抗冻融性能研究。试验分别测试了玄武岩纤维增强混凝土在无腐蚀环境下、在溶液、溶液和复合溶液(+)中的抗冻融寿命。试验结果表明:在上述四种情况下,复合材料经过冻融循环时相对弹性模量下降速度依次减缓。结论玄武岩纤维对混凝土在腐蚀条件下抗冻融破坏能力增强效果显著,有效地延长了混凝土在腐蚀条件下的使用寿命。     

盲孔法测试Q690高强钢管镀锌前后残余应力

残余应力对轴心受压构件的稳定性等有重要影响,为考察Q690焊接高强钢管镀锌前后的截面纵向残余应力分布,该文采用盲孔法对截面规格分别为、和共计24个试件的残余应力进行测试。通过试验得出了每种截面规格圆钢管的纵向残余应力的数值大小和分布模式,并将相同截面规格的钢管在镀锌前后的残余应力分布进行了比较,试验结果表明,钢管镀锌后残余应力有了明显的降低。通过对Q690未镀锌钢管的试验结果总结发现,Q690高强钢管的截面最大纵向残余应力与其钢材屈服强度的比值明显小于普通钢材:普通钢材为0.35,而该次试验测得的最大值为0.15。     

多场诱发表面和晶界扩散下沿晶微裂纹的演化

基于表面扩散和晶界扩散的经典理论及其弱解描述,对应力迁移、电迁移诱发表面扩散和晶界扩散下金属材料内部沿晶微裂纹的演化进行了有限元分析。详细讨论了扩散系数之比f、应力场Λ、电场χ 和形态比β 对沿晶微裂纹演化的影响。结果表明:多场下的沿晶微裂纹存在分节与不分节两种演化分叉趋势。f和χ 有助于沿晶 微裂纹扩展,而Λ阻碍沿晶微裂纹扩展。裂腔分节时间随着Λ的增大而逐渐减小,而随着β 的增大而增大。当时,随着χ 的增大,裂纹分节的时间显著减小,即χ 加速裂纹分节;当时,χ 对裂纹分节时间的影响不 明显。     

基于预处理方法的空化超空化流数值模拟

建立了一套水动力空化流数值计算方法,采用基于预处理方法的空化两相流模型计算二维空化问题,并通过添加源项来计算轴对称外型空化问题,发展了类比于Roe格式的空化两相流通量计算迎风格式,湍流模型采用经过修正的两方程模型,时间推进采用双时间步LU-SGS隐式方法,计算了二维水翼及轴对称体外型的全湿流、空化及超空化流动。数值结果表明,该文建立的基于预处理方法的空化两相流数值算法是有效的,可以对二维及轴对称外型的全湿流态以及空化、超空化的演化等现象进行数值预测。     

倾斜状态下静压油垫承载性能研究

静压转台具有摩擦系数小、承载能力强、使用寿命长等优点。但其在使用过程中受载及变形情况复杂,而转台倾斜或自身变形时油膜厚度的不均分布与油垫承载能力之间的规律依然不明晰。该文根据微元法建立一种引入转台倾角的雷诺方程,用倾角描述转台导轨面与支承油垫封油边的不平行程度,从而计算出油垫各处的油膜厚度,然后基于有限差分法求解出不同倾角时定量式支承油垫的油膜压力分布状态以及油垫的油腔压力和承载能力,并得到油腔工作参数及性能随倾角的变化规律,为静压转台支承分析和油膜失效判定提供基础。     

滑块摇杆机构对小腿三头肌康复的作用研究

以小腿三头肌的康复训练为应用背景,研究了滑块摇杆机构对小腿三头肌的康复作用。推导了滑块摇杆康复机构的矢量方程,建立了其数学模型,并利用MATLAB软件进行了滑块摇杆康复机构的运动仿真。结果显示：通过控制机构滑块的位移、速度和加速度可以间接地控制末端执行器的运动,从而形成能满足患者不同需求的康复模式;为保证滑块摇杆康复机构在使用过程中的安全性,滑块位移的变化区间应为200~700 mm。开展了滑块摇杆康复机构对小腿三头肌的按摩实验。结果显示,使用滑块摇杆康复机构后,小腿三头肌的表面肌电信号明显改变,使用前后小腿三头肌的肌电值有显著性差异（p1=0.037<0.05）,使用过程中肌电值的峰值有显著性差异（p2=0.018<0.05）,说明该机构对小腿三头肌有显著、有效的康复性刺激。研究结果可为滑块摇杆机构在康复医疗中的应用提供理论参考。     

汽油发动机双回路冷却系统的研究

汽油发动机双回路冷却系统由于其快速暖机以及减磨的优点，已逐渐被业界认可，但国内对其工程设计及应用尚属于起步阶段，缺乏相应完善的设计理论和方法。为了满足轻型汽车污染物排放限值（中国第六阶段）的要求以某1.5 T直列四缸汽油发动机为研究对象，对机体、缸盖双回路冷却系统进行了研究。首先，在按经典公式计算的基础上，通过燃气侧对机体、缸盖散热量的计算，初步确定了机体、缸盖双回路冷却介质的流量分配比例。其次，通过一维流动传热和基于CFD （computational fluid dynamics， 计算流体动力学）的三维联合仿真，确定了最终冷却回路的流量分配。在此基础上，通过一维瞬态流动传热模型仿真对比了单回路和双回路冷却系统在暖机阶段的性能。结果表明：双回路冷却系统中机体的温度比单回路高10 ℃，缸盖的温度比单回路低9.6 ℃，双回路冷却可以显著加快发动机的暖机过程，使发动机在冷启动期间的磨损减小。最后，进行了流量分配验证试验和暖机对比试验，结果表明：在暖机过程中，与单回路冷却系统相比，双回路冷却系统可以使机体温度上升更快，活塞与缸套摩擦减小；在此阶段，怠速工况下油耗降低20.2%，HC（碳氢化合物）排放量降低7.58%，常用工况点（2 000 r ? min-1，200 kPa）下油耗降低8.5%，HC排放量降低10.03%。研究结果可为发动机冷却系统的设计优化提供参考。     

大跨径钢-混组合梁桥主梁负弯矩区腹板弯-剪弹性屈曲分析

考虑翼缘弹性转动约束的腹板在弯、剪应力单独作用下的临界屈曲应力表达式可通过里兹能量法进行推导,然而在运用里兹能量法求解弹性转动约束边界下弯、剪复合作用的腹板临界屈曲应力时,会出现难以求解的复杂偏微分式。为掌握边界弹性转动约束的组合梁腹板在弯、剪复合作用下的屈曲特性,该文建立了考虑翼缘弹性转动约束的腹板有限元模型,分析腹板上、下边界弹性转动约束系数χ、弯剪应力比η、弯曲荷载应力梯度λ、宽高比γ 等参数对腹板弯、剪复合屈曲的影响。根据有限元计算结果重新拟合弹性转动约束的弯、剪复合屈曲修正方程,与一个钢-混组合梁负弯矩区腹板屈曲试验结果比较,试验结果与修正曲线误差为2.5%。     

纤维状纸炭对电极构造的准固态染料敏化太阳电池

将三种纸张(复印纸、滤纸和面巾纸)为原料经单步热解获得的纸炭作为对电极的催化材料引入准固态染料敏化太阳电池(QDSCs), 考查了纸炭的催化活性和相应器件的光电性能。结果表明: 三种纸炭均由径向尺寸约为10 μm的碳纤维堆砌而成, 具有低的结晶度和发达的孔隙, 因此相比石墨均能获得更佳的催化活性和更高效率的QDSCs。在三种纸炭中, 由复印纸获得的纸炭所含的碳纤维表面具有独特的细小鳞片结构, 使其拥有最高的比表面积和最优的催化活性。纸炭在QDSCs中既能提供催化活性点, 又能改善电解质的离子导电率, 因此获得高于铂对电极组装的QDSCs的短路电流和开路电压, 弥补了催化活性和填充因子的不足, 最终具有与后者相比拟的光电转换效率。     

地震动行波效应对连续梁桥纵向地震碰撞反应的影响

在等墩高的多跨连续梁桥中,虽然相邻联的基本振动周期完全相同,地震动的行波效应可能导致伸缩缝处相邻梁体间发生碰撞。采用接触单元模拟伸缩缝处相邻梁体间的碰撞,采用阻尼器来反映碰撞过程中的能量损失,应用非线性时程方法研究了地震动行波效应对连续梁桥纵向地震碰撞反应的影响。研究结果表明:地震动的行波效应在伸缩缝处相邻梁体间引起较大的相对位移,导致相邻梁体间发生碰撞,碰撞力的大小随表面视波速不同而不同。行波效应引起的伸缩缝处相邻梁体间碰撞,可能增大伸缩缝处相邻梁体间以及墩梁间相对位移,甚至造成上部结构在地震中发生落梁破坏,在连续梁桥的抗震设计与评估中,应该引起足够的重视。     

对称配筋钢筋混凝土小偏心受压构件简化计算方法

In current code, GB 50010-2010, the calculation formula of symmetrically reinforced concrete members under small eccentric compression is complicated and inconvenient to use. This paper presents two simplified methods: updated linear method and Simplified method of ]]>Nis close to the balance compression N_b, in that case, the reinforcement should be properly adjusted.     

近断层地震动作用下多塔悬索桥的地震反应分析

以泰州大桥为原型研究了多塔悬索桥近断层地震动作用下的地震反应特点,在此基础上以近断层地震动反应幅值与普通地震动反应幅值的比值作为放大系数,进一步研究了速度脉冲效应和场地土效应对桥塔和主梁地震反应的影响规律。分析结果表明:1) 近断层地震动作用下多塔悬索桥位移和内力的分布规律与普通地震动基本相同;2) 纵向+竖向地震输入下坚硬场地上近断层地震动对主梁竖向位移的影响最大,对主梁竖向弯矩的影响次之,对桥塔纵向位移和纵向剪力的影响相对较小。当场地土由硬变软时,边塔的地震反应增幅明显,中塔次之,主梁相对较小;3) 横向+竖向地震输入下坚硬场地条件上近断层地震动对中塔横向位移的影响最大,对主梁竖向位移的影响次之,对桥塔横向剪力和主梁横向弯矩的影响相对较小。当场地土由硬变软时,主梁的横向弯矩增幅明显,桥塔次之,主梁竖向位移相对较小;4) 在近断层地震动速度脉冲特性以及场地土固有周期特性的共同作用下多塔悬索桥边塔、中塔以及主梁的地震反应存在明显差异,在抗震设计时需要引起重视。