摘要：日本实际用于超高层建筑的混凝土设计强度已经突破200N/mm2,而且绝大多数都是采用装配式的建造方法。这股超高层钢筋混凝土建筑的热潮,可以说在很大程度上是由于开发高强材料,完善相应的设计方法,以及施工技术的革新所带来的。在该领域,日本技术领先于世界。该文在介绍日本该领域最新动向的同时,概述超高强材料与装配式结构相互之间的关系,并结合作者本人及其团队近几年的研究,介绍关于超高强材料和装配式混凝土结构若干问题的研究成果。

摘要：针对目前生物质热解气中焦油去除困难、焦油能量难以利用等问题,结合现有燃气燃烧器相关技术,开展了生物质热解气直接燃烧技术研究与试验。燃烧器理论耗气量为2~5 m^3/h,通过理论计算确定了燃烧器参数,设计了卧式燃烧室并安装烟气催化裂解装置及烟气检测装置,搭建了热解气燃烧试验平台,并对热解气的燃烧特性进行了试验研究。以花生壳为原料,在碳化温度500℃、滞留时间30 min的条件下进行连续热解碳化,产生的高温热解气直接通入燃烧设备。结果表明,燃烧设备性能较好,热解气燃烧过程稳定,燃烧效率达到98.5%,在催化剂的作用下,燃烧效率提高到98.9%,满足设计要求。

摘要：基于生物质固化成型领域活塞冲压式成型机能耗低、生产率低和模辊式成型机生产率高、能耗高的特点,提出一种新型对辊式成型方式,并设计和制造了样机。该成型机压辊圆周上均布了一系列柱塞,运行过程中压辊柱塞与环模模孔相互啮合,避免了成型孔之外的物料受到压辊的挤压与摩擦。为测试该成型机的性能,进行了正交试验研究,结果表明,该成型机的较优成型参数为:含水率15%,成型模具长径比5.25,主轴转速47.25 r/min。以木屑为原料,在较优成型参数的条件下进行了成型机性能指标的测试,结果表明,该成型机生产的成型颗粒直径为10 mm,成型颗粒密度为1.15 g/cm3,机械耐久性为96.28%,生产率为75 kg/h,能耗为56 k W·h/t,成型率为95%,工作噪声为79 d B,各项指标均达到设计要求,实现了连续稳定生产。

摘要：为了明确多年冻土地区公路隧道承受的围岩荷载,给其结构设计提供科学依据,针对冻胀荷载的计算方法以及围岩荷载的组合形式进行了研究。考虑围岩不均匀冻胀特性,推导了不均匀冻胀时圆形隧道冻胀荷载的解析解;建立了冻胀荷载的有限元数值分析方法,揭示了围岩性质、埋深、衬砌形状对冻胀荷载的影响规律;对冻胀荷载包络图进行简化并分解,拟合了适用于曲墙式衬砌的冻胀荷载简化计算公式,并给出了荷载分布特征参数和量值特征参数;总结了多年冻土区公路隧道荷载组合形式。结果表明:冻胀荷载实测值为0.8,1.03MPa时,提出的冻胀荷载解析公式的计算值为0.62,1.12 MPa,与实测值吻合较好;以有限元数值方法计算结果为参照,冻胀荷载的简化计算方法平均相对误差为5.13%,可满足工程应用的精度要求。

摘要：为了提高车辆操纵稳定性,提出一种后轮主动脉冲转向控制策略,并对此做了理论分析和试验研究。基于试验Lexus车辆分析脉冲转向系统对车辆稳定性能的影响并确定最优的主动转向脉冲参数。设计了控制策略结构与算法,基于Car Sim和Simulink联合仿真分析,验证所提控制方法的有效性。基于试验Lexus车辆,安装液压脉冲转向系统并进行整车试验研究,验证后轮脉冲转向的实用性。仿真和试验结果表明:质心侧偏角和侧向加速度在峰值处分别减小了46.8%、23.5%,提高了汽车的横向稳定性;侧倾因子能控制在设定的阈值范围[-0.8,0.8],车辆侧倾角减小了25.4%,能有效改善车辆防侧翻能力,且展现出比后轮主动转向更好的控制效果。

摘要：为提高矿井突水后救生舱综合防护能力,采用理论计算、数值模拟和现场试验相结合的方法,研究防水型救生舱外壳的承水压性能。基于潜艇设计理论,计算环肋圆柱壳承压性能的3个关键应力和2个稳定性临界载荷,得到外壳承压结构的关键因素(即壳板厚度、加强筋间距、加强筋型材)对其应力及稳定性的影响规律,提出一组防水型救生舱外壳设计的最优方案,并通过ANSYS数值模拟和现场试验进行验证。研究结果表明:制造的防水舱能承受水深300 m(3 MPa)静水压力,最大应力为288.6 MPa,最大形变量为3 mm。

摘要：以港珠澳大桥工程海底隧道为依托,采用明火试验与数值模拟方法研究了隧道管节结构在火灾下的温度分布及防火技术方案。基于被动隔热技术设计了玻镁防火板单层拼装与双层错缝拼装、保全板单层拼装、防火涂料单层喷涂等3种类型多种试验工况,测试了管节结构构件表面、钢筋保护层等关键位置的温度变化,得到了不同防火方案的隔热效果。基于有限元热传导瞬态分析方法,研究了小汽车、公交车、重型货车、RABT曲线4种典型火灾对管节结构的温度影响,得到了有、无防火板条件下管节结构体内的温度梯度、衰减规律与火灾影响深度,论证了防火隔热对管节结构火灾安全的保护效果。结果表明：防火涂料存在易掉落等现象;玻镁防火板单层拼装方案下,试验构件表面温度超过380℃,不满足耐火极限要求;玻镁防火板双层拼装与保全板单层拼装方案可以满足耐火极限要求,但需做好填缝等构造要求;无论何种隧道火灾升温曲线,管节结构内温度呈现负指数衰减形式;在双层玻镁板隔热条件下,结构受温影响深度为15~20cm,无隔热措施时,结构受温影响深度约为30cm。

摘要：采用ANSYS有限元软件建立某大跨度斜拉桥试验室物理模型的三维有限元模型。基于灵敏度分析,选取模型待修正参数和用于模型修正的特征量。采用实验设计方法生成参数样本,通过有限元分析提取对应的特征量信息,进而建立待修正参数与特征量关系的径向基函数响应面模型。通过对响应面模型的拟合误差分析,确定径向基函数的最优形状参数。以斜拉桥自振频率和静态索力构建目标函数。基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法进行有限元模型修正。结果表明,采用径向基函数响应面模型拟合斜拉桥设计参数与特征量之间的隐式关系有较高的精度;基于仿真数据的模型修正有较高的精度,基于试验数据的模型修正能得到合理的结果,该方法可有效地修正复杂桥梁结构有限元模型。

摘要：针对国内家禽屠宰净膛作业中存在的劳动强度大、工作效率低、作业环境差等问题,设计了一种基于机器视觉定位的家禽屠宰净膛机械手系统。系统由家禽胴体悬挂输送装置、双直角坐标式机械手本体、机器视觉系统和PLC控制系统组成。通过视觉系统在线采集家禽胴体和膛口图像,采用中值滤波和灰度增强对胴体图像进行预处理,然后用全固定阈值法进行图像的二值化,设定面积阈值后通过闭运算以及孔洞填充得到分割掉家禽翅膀和腿部的二值图像,计算二值图像轮廓,获取质心坐标;采用最大内接圆法对家禽膛口进行定位,得到膛口中心坐标;坐标变换后将数据传输到PLC控制器中,指导机械手完成净膛工作。试验结果表明,该系统对家禽外形轮廓质心坐标、膛口中心坐标的重复定位精度分别达到±1.6、±1.52像素,净膛机械手能够准确抓取内脏,内脏平均残留率为7.63%,内脏平均破损率为23%。

摘要：为了减小深松耕作阻力、提高深松深度的稳定性,设计了一种入土角可控的自激式振动深松整地机。通过室内土槽对比试验优化了自激式振动深松装置的弹簧参数,验证了减阻效果,并对整机作业质量进行了田间测试。土槽试验表明:弹簧的性能参数对减阻效果有显著影响,当弹簧刚度为194 N/mm时,入土角可控自激振动深松可使牵引阻力下降29.8%,自激振动条件下入土角可控较不可控牵引阻力下降8.9%;田间试验结果表明:深松整地机作业后深松深度合格率达到100%,稳定性系数达到95.49%,土壤膨松度平均值为19.34%,土壤干扰系数为56.62%;机具作业后地表平整,碎土率平均值为76.4%,通过性能良好,较好地满足了我国北方一年两熟区深松整地技术的要求。