拱坝建基面开挖过程中不平衡力变化及处理效果研究

300 m级高拱坝建基面开挖造成的岩体卸荷松弛对高拱坝的整体稳定性影响巨大。白鹤滩拱坝左岸建基面开挖至628 m高程时也出现了卸荷松弛、结构面错动等现象。基于变形加固理论,提出了使用不平衡力作为坝基岩体松弛卸荷的定量判据,阐释了不平衡力分析岩体开裂与坝基卸荷时效松弛的理论基础,通过试验和数值模拟的对比说明了不平衡力应用于卸荷松弛判据的准确性。使用三维非线性有限元程序TFINE,对白鹤滩拱坝原始地形和开挖过程进行精细模拟,分析了开挖过程中建基面基础(尤其是结构面)的卸荷松弛演变过程。分别对无基础处理、预留保护层和施加锚索情况下的开挖卸荷松弛进行了研究分析。模拟结果表明,在开挖到630 m高程时,在结构面交汇处和坡面出露段附近结构面的不平衡力与屈服区出现集中情况,这与观测到的建基面卸荷松弛以及结构面出现错动裂缝等现象符合;继续开挖过程中,LS331、LS3318不平衡力较大,相对比较危险。另外,坝体底部的陡坎开挖成型时,陡坎底部的不平衡力增加较明显,需减缓陡坎坡度。预留保护层和建基面锚固对控制松弛卸荷作用较小。     

表面带金属层的复合材料层合板低速冲击数值模拟

使用Abaqus/Explicit建立表面带金属层的复合材料层合板和复合材料裸板低速冲击有限元模型,与已有文献对比验证结果的可靠性,研究结果对复合抗弹结构有很好的借鉴和参考价值.采用Johnson-Cook本构关系模拟铝合金和钛合金层的力学行为,选用Hashin准则对复合材料层内损伤进行失效判断,用二次应力准则来模拟粘结层Cohesive单元的层间失效.结果表明,相同铺层与冲击能量下,表面带铝合金层合板对内部纤维的保护性能优于表面带钛合金层合板,表面带钛合金层合板的抗冲击性能优于复合材料裸板;[§/0°/90°/0°/90°/0°]s铺层层合板的抗冲击性能优于[§/-45°/90°/0°/45°/-45°]s铺层层合板的抗冲击性能;在子弹刚冲破层合板与子弹完全离开层合板阶段,表面带铝合金层合板对子弹动能吸收率最大.     

TiO_2孔结构对SCR泥料捏合性能的影响

利用市面上常见的几种钛白粉,进行指标测试,并利用相同的配方进行了捏合对比试验,结果表明:虽然几种钛白粉的各项指标差别不大,但是泥料的捏合成团性能和成型时间差别很大。随后,对几种钛白粉进行了表面张力、BJH孔容和孔径分布以及扫描电子显微镜(SEM)表征后发现:几种样品的接触角都非常小,都具有非常好的亲水性能;但孔容和孔径分布差别很大;分析认为:BET越小,泥料的捏合性能越好,但是过低的BET会影响最终产品的化学性能,所以不宜过低;在BET相近的情况下,孔容越大,钛白粉的捏合性能越好;在孔容相近的情况下,合理的孔径分布,才是钛白粉对泥料捏合效果和捏合效率影响最大的因素;结合SEM照片,分析认为:最终影响泥料捏合效果的,是二次团聚颗粒的均匀性,是钛白粉在生产过程中需要着重解决的问题。     

集中式光伏电站巡检无人机视觉定位与导航

为了使无人机在集中式光伏电站实现自主飞行,完成光伏组件红外及可见光图像采集任务,针对集中式光伏厂区光伏组串分布特点,提出光伏组串边缘检测方法,并通过视线导引法实现无人机路径跟随控制. 同一厂区的不同光伏组件之间存在颜色差异,针对其颜色特征提出自定义分割方法,结合形状特征可有效识别光伏组件;提取光伏组串轮廓和边缘信息可获取无人机理论飞行路径,通过视线导引法实现无人机对理论飞行路径的精准跟随以确保图像数据采集的有效性和完整性. 实验结果表明,提出的光伏组串识别算法具有较好的适应性和实时性,能够用于无人机理论飞行方向与无人机和光伏组串间偏移量的计算,利用导航控制算法能够实现理想的光伏组串循迹. 光伏组串识别算法和视线导引法能分别有效实现定位和导航,2个程序的结合能够满足无人机飞行控制要求.     

ZLQ030-75型高温钻井液冷却装置研制

为解决深井、超深井井底高温环境下随钻工具和精密仪器失效、钻井液性能不稳定等问题,研制了高温钻井液冷却装置。在参考国内外同类产品功能和技术参数的基础上,对关键部件和换热参数进行选型和计算。采用模块化结构设计,解决了超限运输和现场安装问题;采用一键式恒温自控技术,匹配不同工况需求,实现系统多流程冷却、自动恒温、反冲洗和液位补偿等功能切换;多流程冗余设计,解决部件故障或换热器堵塞及长时间停机难题。现场应用表明,研制的高温钻井液冷却装置能自动循环冷却大排量高温钻井液,运行稳定、操作简单、维护方便,具有良好推广应用前景。     

一种新型微萃取混合器混合性能的研究

结合喷射混合器与静态混合器的优点设计了一种新型微萃取混合器,采用图像测量法对喷射混合器、SV型静态混合器和新型微萃取混合器的混合性能进行了对比研究,采用柴油-水体系,通过建立混合器内混合效果的评价指标,探讨了操作条件、混合器形式对混合效果和压降的影响。     

白鹤滩拱坝谷幅变形预测及不同计算方法变形机制研究

中国已建成的特高拱坝如溪洛渡、锦屏一级等,在初期蓄水过程中均表现出了谷幅收缩的异常现象。而拱坝是高次超静定结构,对坝基变形尤其是不均匀变形非常敏感。从有效应力改变和岩体材料泡水弱化这一谷幅变形机制和边界施加位移这一计算手段出发,利用弹塑性有限元方法,计算并预测白鹤滩拱坝在初期蓄水过程中可能产生的谷幅变形,并分析了谷幅变形对大坝位移和应力的影响。结果表明:两种方法的计算结果相差很大;从有效应力改变和岩体材料弱化角度出发,白鹤滩拱坝两岸山体可能产生的最大谷幅收缩不大于40mm,且该谷幅变形不会很大程度上降低拱坝的整体稳定性,只是使坝体产生了新的应力集中区。而拱坝对施加边界位移具有很强的超载能力,但谷幅收缩对坝体应力的影响极小。对比发现,坝基不均匀变形是影响拱坝应力的关键因素。     

环氧树脂钢铅钢粘接工艺优化程度评价方法

为了改善环氧树脂钢-铅-钢粘接件的粘接可靠性,提高粘接性能,采取一套比较全面的综合评判方法,从粘接强度及其离散性、粘接的胶层粘附率、粘接断面的微观形貌及其表面分析五个角度的综合分析、评价钢-铅-钢环氧树脂粘接件的粘接工艺的优化程度.通过对粘接面的表面处理来改进粘接工艺,将试样的平均粘接强度从原来的4.2 MPa提高到10.9 MPa,同时强度离散性参数从19%下降到3.3%,总体胶层粘附率参数从50%提高到76%～97%,微观形貌下表面粗糙度有所改善,表面分析表明铅合金与环氧树脂胶层结合较为紧密.综合评判方法验证了改进后的粘接工艺具有较高的优化程度,该评价方法对评价粘接工艺是否优化具有较好的效果.     

岩土材料弹塑性损伤模型及变形局部化分析

常规的弹塑性模型由于没有考虑到损伤和塑性的耦合作用，难以模拟破坏时由于内部损伤的累积导致的变形局部化剪切带的形成过程，因而，不能很好地反映实际结构的细观破坏机理。作者采用一种宏细观结合的思路，基于细观损伤力学提出了一个适用于岩土材料弹塑性损伤模型，研究均质材料在外部环境作用下由于损伤和塑性的耦合导致的局部化剪切带的形成过程。对基体材料服从Drucke-Prager准则的球形孔洞体胞单元提出了一个塑性损伤屈服面，为了反映岩土材料在拉应力和压应力作用下不同的孔洞形成机理，分别采用了球形拉应力和塑性应变的成核机制来建立孔隙率的演化方程，根据塑性损伤屈服面和孔隙率的演化方程，导出了关联流动法则下的岩土材料塑性损伤本构方程。将笔者提出的岩土材料弹塑性损伤模型，通过用户子程序嵌入到大型商业有限元软件MRAC中。为了研究塑性和损伤的耦合作用，分别采用Gurson弹塑性损伤模型和Mises弹塑性模型，对Tvergaard关于自由表面有周期性分布微小形状缺陷的半无限大板在平面应变拉伸作用下剪切带的形成进行了数值模拟，计算结果表明弹塑性损伤本构模型在模拟变形局部化方面具有明显的优势。采用作者提出的岩土材料弹塑性损伤模型，对平面应力条件下有一个缺陷单元的均质岩土材料单轴受压试件的局部化剪切破坏进行了数值模拟。     

毛/涤混纺织物一浴法染色工艺探究

针对毛/涤混纺织物一浴法染色色牢度较低这一问题,选取了3种市售的载体和分散剂,探究分散染料对涤纶纤维上染百分率和对羊毛纤维沾色的影响。通过单色实验和拼色实验,探究一浴法染色工艺对毛/涤混纺织物色牢度的影响。结果表明:当载体PEW质量浓度为1.5 g/L,分散剂IS质量浓度为2 g/L,匀染剂SE-5质量浓度为4 g/L时,对提升分散染料对涤纶纤维的上染百分率和减少羊毛纤维沾色的效果最显著。通过对红、黄、蓝的单色实验以及浅咖、嫩绿、粉红的拼色实验,发现染后织物色牢度测试结果均在4级以上,符合实际生产要求;通过成本核算发现一浴法大约能节省1/3的水电气消耗,极大降低了企业生产成本。