摘要：乌东德水电站左岸尾水出口边坡作为导流洞、尾水洞和泄洪洞等共用的关键边坡,具有薄层顺向陡倾结构、长大断层隐伏穿过和隧洞穿越等显著特点。首先深入分析边坡-隧洞系统在地质、设计和施工中遇到的关键问题,揭示引起系统突发变形的主要原因,并提出针对性的处理对策。通过实施一系列综合性应对措施,包括系统性加固、临空面混凝土挡墙支撑、严格执行“先坡后洞”的开挖次序、严格限定爆破质点振动速度以及强化外部防水系统建设,在变形监测处于可控状态的前提下,顺利完成隧洞穿越边坡的贯通开挖,成功解决边坡-隧洞系统在施工期间出现突发变形后的开挖稳定问题。其次,通过数值仿真分析,验证动态调整支护措施能够满足边坡在施工期及运营期的安全要求。最后,系统阐述边坡-隧洞系统在突发变形后的整体应对策略和具体流程。长期监测结果表明,该尾水出口边坡已安全运行9 a,变形处于稳定可控范围内。研究成果对于类似工程的开挖、加固、稳定具有重要参考意义。

摘要：液滴撞击加热表面现象广泛应用于多个领域,涉及工程热力学、传热学和流体力学等多学科交叉知识。该研究构建了液滴撞击加热表面实验平台,分析了不同撞击高度和表面温度下的液滴模式及动力学特征参数。此外,基于八个方面的考虑制定并设计了实验课程,旨在提高学生的参与度和解决问题能力。对学生的满意度调查表明,学生在五个方面的满意度超过90%。

摘要：为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不同截面型式浮式防波堤的消浪性能边界。结果表明:当入射波周期小于9 s时,各类浮堤的透射系数可达到0.5以下;当大于9 s时,浮堤的消浪能力大幅下降,透射系数集中在0.8~1.0。在此基础上,总结了3种改进浮式防波堤截面的途径,建议优选组合异形截面并添设消波模块。

摘要：21世纪是一个“全民艺术”的时代，艺术不再是某一特定阶层或者小众的专属品。各类开放性的艺术评选越来越成为一种加强“艺术”与“商业”互动．加速“设计”与“生活”融合的高效模式，同时也成为许多才华横溢的艺术青年脱颖而出的平台。

摘要：核岛可能会受到潜在强地震的严重威胁。土-桩-核岛结构动力相互作用效应分析是桩基核岛结构抗震设计的核心问题。针对我国某拟建核电厂,以3D集中质量-梁杆模型模拟AP1000核岛结构,建立土质地基-群桩基础-核岛结构体系的3D整体有限元模型和简化模型。在该简化模型中,采用“等效单桩”代替群桩基础,采用Penzien集中质量模型模拟土-桩-结构动力相互作用,采用土弹簧模拟土-核岛底板动力相互作用。选取频谱特性差异显著的近场中强震、中-远场强震和远场大震记录作为输入基岩地震动,采用广义non-Masing滞回本构模型考虑土的动力非线性特性,对比分析3D简化模型和整体有限元模型计算的核岛结构(屏蔽建筑和安全壳)地震反应特征。结果表明:2种模型计算的核岛结构水平向和竖向峰值加速度、水平向峰值相对位移随高度的变化以及屏蔽建筑顶部水箱晃动水的水平向谱加速度β谱的值均基本吻合;在低频丰富的强地震动作用下,2种模型计算的核岛结构顶部的竖向谱加速度β谱的值基本一致。这表明简化方法能合理模拟桩基核岛建筑结构的地震反应特征,可作为桩基核岛结构地震反应分析的一种辅助方法。

摘要：气体润滑轴承由于其低摩擦、无污染、回转精度高等优点在超高速、精密仪器设备得到了日益广泛的应用,但较低的承载力严重制约了其发展和应用。表面织构设计是提升气体润滑轴承承载能力的有效途径之一,但其作用机理和影响规律尚不清晰。本文基于求解N-S方程分析了表面织构对于气体润滑承载的作用机理,并研究了表面织构尺寸参数和底部形状对于承载力的影响规律。通过数值实验发现,随着摩擦面的高速运动,当气体流过矩形织构时,由于惯性的存在,在织构处会产生非对称涡流。合理的涡流大小与位置是提升承载力的关键,且随着织构深度、壁面移动速度增加,非对称涡流在气膜发散处从无到有,再逐渐增大并向收敛处移动,承载力则先增大后减小,存在最佳设计尺寸。壁面移动速度越大、气膜厚度越小,对应的最佳织构深度越小。同时,对于织构底部形状的研究发现非对称三角形底部形状会获得更利于提升承载力的涡流,且对于固定织构最大深度,壁面移动速度越大,最优三角形底部形状的顶点越向收敛处移动,拓扑优化的形状也进一步验证了这一结果。本文的研究结果将为气体润滑性能提升与织构设计提供参考。

摘要：力学折纸超材料以折纸思想为基础,通过设计巧妙的特征结构来实现表观材料的特殊力学行为。为进一步融合折纸超材料和拉胀超材料的性能优势,受折纸范式启发设计一种多向的拉胀折纸超材料(AOMM)。基于静定结构承载变形机制,分析多向AOMM的负泊松比效应,建立相对密度、折叠效率、弹性等效本构以及载荷平台的理论模型,通过曲面响应揭示几何参数对多向AOMM折叠载荷的影响规律。采用热塑性聚氨酯(TPU)基材3D打印多向AOMM试件,通过准静态压缩实验进行变形、承载和吸能特性的分析。结果表明:TPU AOMM具有一定的形状恢复能力、负泊松比效应和稳定的吸能平台,平台门槛应变和相对密度的理论值与实验结果吻合较好。研究结果可为拉胀折纸超材料的设计和应用提供参考。

摘要：该文设计了一种船载天然气水合物保真三轴试验装置,用于研究天然气水合物储层的力学性质。装置包括样品转移系统、三轴主机、支架、数据采集系统、温度控制系统和保压系统等多个模块。通过精确控制试验过程中的原位压力和温度,确保了天然气水合物状态的稳定性,从而模拟原位环境下的天然气水合物力学行为。使用ANSYS软件对装置应变柱结构进行模拟分析,确定了应变片的最佳粘贴位置,验证了设计的合理性和实际应用中的可靠性。该试验装置能有效地进行天然气水合物储层的准原位力学特性测试,为深海沉积物的力学性质研究提供技术支持。

摘要：Octet-truss点阵结构具有高强、高韧以及轻质化的特征,是工程领域的优选材料之一。对具有浅预制裂纹的Ti6Al4V Octet-truss点阵结构进行了三点弯曲试验,并结合数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术对断裂过程进行观测。为了深入研究点阵结构的断裂韧性,针对结构的三点弯曲断裂行为进行有限元分析,利用各向同性弹塑性力学模型表征结构杆件组元的力学响应,试验验证了模型的有效性。基于结构的弹塑性断裂行为,利用J积分法计算Octettruss点阵结构的断裂韧性。结果表明,Octet-truss点阵结构的断裂韧性与其相对密度、杆件长度的平方根呈正相关。对于裂纹尖端处的杆件组元,不同平面的杆件在相同截面尺寸下具有不同的应力状态和变形模式。针对结构的失效模式,通过优化不同平面杆件之间的截面尺寸比例平衡各杆件的应力状态,实现相同相对密度下的结构增韧。

摘要：大型户外广告牌作为城市典型的风灾易损性结构,在强风作用下的毁坏倒塌发生频繁,存在巨大的安全隐患。本文针对大型户外独立柱广告牌结构设计的薄弱环节,即广告牌面板的极值风压破坏,通过开展三种湍流度不同的风场的测压试验,考虑面板风压时程的高斯/非高斯特性,使用三种不同的极值风压计算方法,给出了极值风压与风场之间的联系,同时也比较了不同风场下这三种极值计算方法的优劣,对实际广告牌面板结构的设计以及广告牌面板易损性的研究有一定参考价值。