摘要：Robotic subsea stratum drilling robot is a method for new subsea stratigraphic geological investigation and resource *** at the front end is the main source of resistance to the robot’s motion in the *** there is no continuous and strong downward drilling force as in conventional drilling rigs,robot movement relies heavily on the drill bit to reduce the drilling *** this study we propose a self-propelling drill bit that can discharge soil debris to provide propulsive force and reduce the *** key parameter of the drill bit design,the spiral blade lead angle,was determined by theoretical analysis of the drill bit’s soil discharging *** verify the structural advantages of the self-propelling drill bit in reducing resistance,a comparative analysis with a conventional conical drill bit was *** drilling process of both bits was simulated using finite element simulation at various rotation speeds,the penetration force and torque data of both drill bits were obtained,and tests prepared accordingly in subsea soil were *** simulations and tests verified that the penetration force of the self-propelling drill bit was lower than that of the conventional conical drill *** self-propelling drill bit can reduce the resistance effectively,and may play an important role in the stratum movement of drilling robots.

摘要：为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。取样系统主要由深海充油电机、传动机构、取样机构、保压筒、蓄能器、压力传感器和多个高压针阀及不锈钢毛细管组成。为取样器在海底自主取样提供动力,设计了专用于深海超高压的水下电池。整套装置总重60 kg,其中,水下重量45kg。通过设计花瓣压缩环形取样、下端自封闭、两端自平衡的新型取样机构,简化了装置的结构,减轻了装置重量。通过对取样器贯入过程的分析和计算,得到最大贯入力的值为786.5 N。搭建了贯入试验台架以模拟沉积物的取样过程,在不同性质的黏土中测试取样器的取样能力和贯入力,试验结果与计算结果相符合。对于硬塑性、塑性和流塑性3种黏土,取样器的取样体积分别为410、120和20 mL,最大贯入力分别为720、210和20 N。为验证取样器保压筒的密封性能和强度,进行了110 MPa内压试验,保压120 min无压降。为验证取样器在高压下的工作稳定性及保压性能,在60 MPa和100 MPa高压舱内进行了多次测试,试验结果表明,60 MPa下保压率超过90%,100 MPa保压率超过88%。最后,在中国2021大洋科考TS21航次中,取样器搭载“奋斗者号”载人潜器在西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了3次原位测试,所提出的取样器均完成保取样任务,保压率超过80%,共获取保压沉积物样品超过700 mL。

摘要：针对传统液压油缸控制伺服系统模型的复杂可变性、系统参数不确定性和时变性等,设计一种基于Simcenter Amesim-Matlab联合仿真的电液位置伺服系统仿真模拟实验。以常规液压缸为实验设计对象,利用Matlab与Simcenter AMESim软件对电液伺服系统的模型辨识方法进行设计;基于相关传递函数,进行滑膜变结构控制器设计;将其应用到特定的变载荷条件下的恒速电液位置伺服系统实验仿真。仿真结果表明,该方法具有良好的实用性与有效性。该模拟实验仿真的开展可加深学生对电液位置伺服系统理论知识的理解,提升学生的综合运用能力。

摘要：冲刷对海上风电单桩基础的水平承载力影响显著,目前缺乏长径比对冲刷下单桩水平承载力的影响规律研究。开展冲刷下单桩水平受荷数值模拟,研究长径比对冲刷下单桩水平极限承载力的影响规律,结果表明:(1)冲刷深度为0.5D,1D和1.5D时,相较于无冲刷情况,单桩水平极限承载力分别下降至少16%,29%和40%;(2)提出单桩水平极限承载力弱化因子η量化长径比对冲刷下单桩水平极限承载力的影响规律,当长径比L/D<10时,弱化因子η随长径比L/D的增加而增大,在长径比L/D≥10时,弱化因子η趋于稳定;(3)基于弱化因子η构建考虑冲刷的单桩水平极限承载力预测模型,预测结果的相对误差小于8%。该模型能为海上风电项目中单桩基础设计提供理论参考。

摘要：随着我国交通系统的快速发展,临近埋地管道施工的工程案例越来越多,隧道开挖不可避免地会影响管道的安全。为研究隧道开挖变形及爆破扰动耦合作用下临近埋地管道的安全性,以深圳市大山陂1号隧道施工为背景,建立管-土-隧动静耦合作用模型以分析不同管道内压、围岩弹模、管隧间距、单段最大装药量条件下埋地管道的应力和振速变化规律,进一步引入Morris筛选法对各因素的影响程度进行评价分析。结果表明:管道应力和管道振速受管道内压和单段最大装药量的影响最大;管道应力峰值随着管道内压的增大、围岩弹模的增大、管隧间距的减小和单段装药量的增大而增大;管道远离拉应力峰值的区域,在各种参数的综合影响下,可能出现压应力。

摘要：结合英国建筑工业研究与情报协会(CIRIA)编写的CFRP(Carbon-Fiber-Reinforced Plastic)加固钢结构设计指导手册《Strengthening metallic structures using externally bonded fiber-reinforced polymers》与我国《钢结构设计规范》(GB 50017—2003),在原轴压钢构件理论计算的基础上,引入稳定承载力修正系数,提出了带有修正系数的CFRP加固轴心受压方钢管柱稳定承载力计算公式,并通过对1个足尺未加固长柱和6个足尺加固长柱进行了轴心受压加载试验研究,分析了CFRP纤维粘贴方向及层数等因素对试件的承载力、破坏模式和延性的影响。利用ANSYS有限元程序建立"壳-弹簧-壳"有限元模型,将有限元计算结果和公式计算值进行了对比。综合考虑各类因素影响,给出利用CFRP布纵向加固时修正系数取为1.05,先环向后纵向或环向加固时修正系数取为0.95。该研究成果为编制国家标准"钢结构加固设计规范"提供了理论和试验依据。

摘要：基于工程科学数据库(ESDU)工程理论方法,研究并建立了大型客机气动特性估算的理论方法数据库,设计开发了用于估算大型客机气动特性的工程软件。以模型DLR-F6、CRM和JSM为对象对软件进行测试,并对实验结果进行了对比验证,结果表明该软件估算误差在可接受范围之内,可显著降低计算成本。

摘要：针对高分辨率遥感影像中传统超像素分割方法存在过分割和边缘分割一致性的问题,选取五景高分辨率遥感影像,提出了一种融合光谱差异的空间约束模糊聚类的熵率超像素分割方法。首先,采用熵率超像素进行过分割,生成超像素过分割区域;然后,分析影像地物的空间信息,对比区域相似性;最后,采用空间约束模糊聚类和光谱差异进行区域合并,获取最终分割影像。定性和定量分析结果表明,该方法改善了过分割问题,能有效提高分割精度,使得分割影像的地物边缘一致性较优。

摘要：通过制备BaZr_(0.2)Ti_(0.8)O_(3)-P(VDF-TrFE-CFE)复合材料来改善聚合物基电卡材料的综合性能,设计基于流固耦合传热的大功率制冷器件并通过有限元仿真来评估以不同电卡材料为制冷核心元件的器件制冷能力和效率。结果表明:相较于基础聚合物,BZT质量分数为10%的复合材料T-BZT-10%具有显著优异的电卡制冷性能和导热性能。在10 K的温度跨度下,以T-BZT-10%为制冷核心元件的电卡器件可实现31.0 W/cm^(3)的制冷功率密度和1060.4 W的总制冷功率为基础电卡制冷器件的10倍),且COP达到5.2。

摘要：基于断裂力学的疲劳裂纹扩展理论,按《散货船共同结构规范》确定疲劳载荷及计算工况,通过有限元应力分析对某散货船外底纵骨与横舱壁或横框架连接节点处进行疲劳寿命分析,并探讨了裂纹形状比对疲劳寿命的影响。研究结果表明,外底纵骨上远离横舱壁或横框架一侧的软趾端处的疲劳寿命比靠近横舱壁或横框架一侧的通焊孔焊缝趾端处的疲劳寿命要短,并且疲劳寿命随着裂纹形状比的增大而增大。