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关键词： 岩质边坡   结构面   稳定性分析   赤平投影  

摘要： 伴随着城镇化建设,人工开挖边坡比比皆是,边坡的稳定性直接影响工程项目能否正常开展,分析边坡的稳定性意义重大。以岩质边坡为例进行稳定性分析,以期对类似岩质边坡的稳定性评价提供参考依据。通过现场调查、室内测试,采用赤平投影分析结构面交线与边坡的空间关系初步判断其不利组合,再建立模型进行稳定性计算,定性判断边坡稳定性。通过分析,该岩质边坡整体处于较稳定状态,但局部受外倾结构面控制,稳定性较差,存在掉块风险,与边坡开挖后监测情况基本一致,因此为保证边坡下方建筑物安全,需对该岩质边坡采取防护措施,避免造成人员伤亡或经济损失。

关键词： 桥梁工程   桥墩抗震性能   性能指标计算   变轴力   全过程损伤  

摘要： 【目标】为了精确量化近断层地震动引起的剧烈轴力变化对圆端形实心桥墩抗震性能的影响机制,本研究采用拟静力试验、精细化数值模拟与理论分析,弥补当前规范与评估方法在此方面的不足,并为性能化设计与震后评估提供理论依据。【方法】首先,设计并制作了2个具有不同剪跨比与配筋率的圆端形桥墩缩尺试件,构建了随水平位移变化而动态调整桥墩轴力的混合加载制度并开展试验,旨在模拟地震下最不利荷载组合。其次,基于OpenSees平台建立了近断层桥梁非线性时程分析模型,采用纤维-分层壳复合单元准确模拟桥墩的弯剪变形,并输入7组近断层脉冲型地震动记录进行分析。最后,基于试验与数值分析结果,对适用于圆端形实心桥墩的Park-Ang损伤指数进行修正,提出了考虑变轴力的抗震性能指标计算方法。【结果】变轴力导致桥墩性能响应呈现高度不对称性,试件在轴力增大方向(正向)的峰值强度均为轴力减小方向(负向)的150%,且损伤发展、刚度退化及残余变形在正负方向差异显著。数值模拟进一步揭示了桥墩关键滞回环的单圈耗能占比高达40%~60%,占全过程损伤的主导地位。考虑变轴力的抗震性能指标计算方法对桥墩性能水平的预估准确率达75.6%,较忽略轴力变化的传统方法精度提升6%。【结论】轴力作用对圆端形实心桥墩具有一定影响,建议在桥墩性能评价中纳入变轴力因素。

关键词： 动力堆   玻璃固化   辐照稳定性   研究方法  

摘要： 目前高放废液玻璃固化技术已工艺成熟。为保证玻璃固化产品的万年稳定性,行业内已根据工程实践提出放射性废物体和废物包的特性鉴定标准。国内外针对玻璃固化体耐辐照特性相关研究的开展已如火如荼,相关设备的升级及量子计算机技术的发展,为高放废液玻璃固化体的耐辐照性能提供了更多模拟研究方法。

关键词： 有限元分析   双体船   连接桥   屈服强度   屈曲分析  

摘要： 针对在海上作业双体风电运维船连接桥结构强度问题,以某40米级双体船为研究对象,利用Patran软件建立全船有限元结构模型,并通过该模型进行连接桥结构强度及屈曲强度计算来获得全船应力分布,为结构设计提供有利依据。计算结果表明:上层建筑有利于提高甲板屈曲强度,连接桥结构在靠近船中拐角位置应力较大,需相应增加该区域的结构尺寸;应力向四周呈逐步过渡趋势,可适当降低远离该位置的结构尺寸。

关键词： 微波预处理   尿素   压缩密实化木材   细胞壁   尺寸稳定性   抗弯性能  

摘要： 以毛泡桐(Paulownia tomentosa)木材为研究对象,首先采用微波预处理,然后经尿素溶液(质量分数为30%)软化后热压制备压缩密实化木材(简称为压缩木材),主要探究不同微波预处理时间对压缩木材尺寸稳定性及抗弯性能的影响。结果表明,当热压温度为170℃时,随着微波预处理时间的延长,木材增重率和密度均显著增加(P<0.01),与未处理材相比,分别提高了7.42%~136.13%和10.71%~39.29%,剖面密度分布趋于均匀。微波-尿素协同处理对压缩木材的尺寸稳定性具有显著作用(P<0.01),当微波预处理时间为10~50 s时,压缩木材的吸水回复率、湿胀率较对照组(仅热压处理的木材)分别降低44.95%~60.81%、31.08%~50.00%。压缩木材的抗弯强度和弹性模量均随微波预处理时间的延长呈先增加后降低的趋势,在微波预处理时间为40 s(临界时间)时达到最大,较未处理材分别提升了45.45%和37.62%(P<0.05)。微波-尿素协同处理发挥了二者的作用:微波处理引发木材内部膨化,使尿素溶液充分渗透到木材细胞壁中,在热压过程中尿素发挥软化作用,并与细胞壁发生交联反应,从而有效降低压缩木材的变形回复率并提升其抗弯性能。研究结果为高稳定性压缩木材的制备与应用提供理论基础。

关键词： 热交换器   集合管   悬吊装置   介质流入方式   数值模拟  

摘要： 为解决集合管式热交换器在服役过程中,集合管连接区域易产生应力集中、进而引发结构失效的问题。文中以某集合管式热交换器为研究对象,采用数值模拟方法,建立热交换器温度场与应力场整体有限元模型,分析其工作状态下的应力分布特征,重点分析换热管悬吊位置与介质流入方式对设备整体应力分布的影响。结果表明,将换热管悬吊装置的布置方式由初始方案调整为方案2后,换热管弯管处的一次加二次应力σ4由136 MPa降至43 MPa,应力降低率达68.38%。将集合管介质流入方式由切向流入调整为径向流入后,集合管连接区域的一次加二次应力σ4由77 MPa降至62 MPa,应力降低率为19.48%。研究结果可为集合管式热交换器的结构设计提供参考,有助于提升设备结构强度,保障其服役过程的安全性与可靠性。

关键词： 断层接触状态   地震活动性   声发射   应力降   正应力  

摘要： 实验研究断层接触非均匀性对地震活动的影响可为分析小地震活动与主震的关系提供重要参考。文中通过预制断层面来实现非均匀接触条件,并进行了不同正应力条件的滑动失稳实验,结果显示:1)断层非均匀接触对小地震分布与主震发生位置具有显著的影响,主震前出现明显的小地震频度增加的特征。其中,小地震主要集中发生在高正应力或正应力变化显著的区域,而主震的起始位置则与高应力比的区域有关。这预示着小地震与主震的力学机制可能不同。2)通过经验格林函数法获得了小地震的矩震级大多分布在-8~-7级,与主震(-3.4~-3.0级)相差达5个震级单位。3)平均正应力对小地震和主震的震级和应力降的影响存在明显不同。小地震震级与应力降对平均正应力变化不敏感,但主震应力降与震级均随平均正应力增加而变大。总之,断层面接触的强弱分布对声发射事件时空分布具有明显影响,尤其是主震与小地震活动的空间不一致性,有助于阐明根据小地震活动预测强震存在不确定性的观点。

关键词： 路基边坡   降雨入渗   稳定性分析   多因素耦合   锚杆加固  

摘要： 近年来,公路边坡失稳事故频发,其中降雨是重要诱因之一。为揭示降雨条件下多因素耦合对公路路基边坡稳定性的影响机制,并提出有效加固措施,本文以某填方路基边坡为研究对象,基于有限元模型系统分析降雨强度、降雨历时、交通荷载对路基边坡稳定性的影响,并对预应力锚杆的倾角与长度进行优化设计。结果表明:降雨期内,路基边坡安全系数随降雨强度增大而降低,停雨期因雨水持续入渗安全系数仍继续减小;交通荷载的增大使边坡安全系数呈下降趋势,不同荷载下降雨前后安全系数降幅差异较小;锚杆锚固可显著提升降雨型路基边坡的稳定性,且锚杆倾角增大、长度增加能强化加固效果,锚杆倾角35°较15°加固后安全系数提升幅度增加10.1%,锚杆长度6m较5m加固后安全系数提升幅度增加11.9%。

关键词： 水下采油树   工况耦合   热-结构耦合   有限元分析  

摘要： 水下采油树结构的完整性直接关系到深海采油系统的作业安全与稳定。针对某水下采油树系统,基于Ansys有限元分析软件开展多工况下的静力学与热-结构耦合分析,系统评估其在内压测试、完井/修井及生产条件下的应力响应与结构安全性。研究结果表明,在内压测试与完井/修井工况下,等效应力主要集中于Hub连接、密封肩部及螺纹过渡区域,结构最大应力低于屈服强度,具有充足的安全裕度。随着生产工况温度的升高,结构热应力显著增强,导致最大等效应力从304.22 MPa升高至355.43 MPa,安全系数由1.81下降至1.55,温度场耦合效应对关键部位强度提出了更高要求。研究成果可为水下采油树在浅水复杂工况下的工程设计与安全评估提供理论依据与方法支持。

关键词： 壳模冷却   吹塑托盘   成型周期   热传递效率   质量稳定性  

摘要： 探讨了壳模冷却技术在吹塑托盘制造过程中的应用效果及影响机制。采用对比实验和数值模拟方法,研究了壳模冷却技术对吹塑托盘成型周期及质量稳定性的影响机制。设计传统水道冷却与壳模冷却的对比实验,通过红外热成像系统监测温度场分布,采用测量设备评估产品质量。实验数据表明,壳模冷却技术在缩短成型周期、提高温度均匀性、改善产品质量方面效果显著。基于实验数据建立热传递数学模型和产品质量预测模型,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟验证了理论分析的准确性,揭示了壳模冷却技术提升成型效率和产品质量的内在机理。工业应用验证表明,该技术在生产效率、改善产品质量、降低制造成本方面具有显著效果,为吹塑托盘制造提供了高效可靠的冷却解决方案。