摘要：定子永磁型无刷电机是一类永磁体和电枢绕组均位于定子的新型永磁无刷电机,可方便地对永磁体和电枢绕直接冷却以控制其温度,并易于通过"永磁+电励磁"实现对电机气隙磁场的直接控制,从而获得无刷电机的宽范围调速;凸极转子既无永磁体也无绕组,结构简单可靠,适合高速运行;该电机兼具功率密度高、效率高、容错性能好、控制灵活等特点。该文介绍了定子永磁型无刷电机的基本结构与工作原理,总结了它们的共性规律和个性差别,对其分析设计方法、控制策略等关键技术进行综述,讨论了多种磁通调节方案和容错控制策略,分析了该电机系统在电动汽车、飞轮储能、轨道交通等领域应用的可行性和潜力,最后对该电机系统的主要研究方向进行了展望。

摘要：依据给定延性系数下地震强度和伪加速度响应之间的正比规律,提出了根据非线性静力分析得到的结构响应求解特定地震波形下相应地震强度的直接计算方法。建议的直接计算方法基于非线性静力分析得到的能力曲线,通过建立弹塑性体系伪加速度动力放大系数与延性系数之间的函数关系,快速求解曲线上各点对应的地震强度,建立可用于新一代基于性态抗震能力分析的结构响应函数。与已有寻求特定地震强度下结构响应性态点的计算方法不同,所提出的计算方法从能力曲线上的任一点出发,求解过程中仅有一个未知量,避免了迭代或试算。它既适用于平滑的设计谱,也适用于针对特定地震波的实际反应谱。在求得的结构响应曲线上,根据特定的地震强度,可以准确地反求性态点。针对实际反应谱和设计谱,通过算例分别与采用非线性时程分析和Chopra的算例进行对照。结果表明:建议的计算方法不仅准确,而且过程直接、计算快捷。

摘要：具有良好性能的非线性光学材料的成功设计,关键问题在于材料晶体结构和分子结构的可信和有效的预测结果,继而对获得结构信息的材料开展光物理性能计算模拟,这种结构预测与性能模拟结合的方法,为新材料的成功制备创出一条又省时又经济的路子。本文中,我们使用Oganov等发展的全局搜索进化算法的晶体结构预测工具(USPEX软件),成功地预测具有中远红外区透过的二阶非线性光学材料Ba2BiInS5的晶体结构;介绍应用DFT方法优化和预测内嵌富勒烯C2@Sc4@C80-Ih和Sc4C2@C80-Ih分子结构。在结构预测和优化基础上,应用基于态叠加原理(SOS)自行创建的BGP软件与计算激发态性质的软件结合,计算模拟分子晶体、纳米结构分子、生物蛋白分子等体系频率相关和态相关的非线性光学性质(包括不同光学过程的二阶、三阶极化率以及双光子、三光子吸收截面)。此外,还报道了利用固体能带理论与反谐振子模型结合,计算模拟部分离子晶体的二阶和三阶非线性光学性质。

摘要：针对在地下水作用力使用中易出现力的概念混淆、重复计算等问题,论述了土体中的孔隙水压力、浮力、渗透力3种地下水作用力的性质,从能量守恒角度论证了稳定渗流环境下的孔隙水压力与水深和水力坡角相关;探讨了浮力、渗透力两种体积力与边界孔隙水压力的等效关系,论述了在稳定渗流环境下的土体稳定性计算采用土-水分算与土-水合算两种方法时,前者应使用渗透力和土粒浮重度进行平衡计算;后者应使用孔隙水压力和土体饱和重度进行平衡计算。在此基础上,对现行滑坡防治工程的相关规范中滑坡稳定性计算公式中的地下水作用力的不当使用问题进行了探讨,并采用工程实例对其引起的稳定性计算偏差进行分析。结果显示:相关规范中存在渗流条件下孔隙水压力未考虑水力坡角及孔隙水压力与浮力概念混淆的错误,这两种情况都将造成设计偏保守,工程治理时后者将造成较大的经济浪费。

摘要：相同形貌结构面重复性剪切试验和各向异性剪切试验一直是岩体结构面剪切力学特性试验研究中的难点,而该问题对于工程岩体的开挖力学响应和稳定性分析、评价与控制至关重要,问题的关键在于同一种岩石的结构面形貌的再现。为此,基于3D扫描和3D雕刻技术,重复制备了3种不同粗糙度的大理岩结构面试样,开展了不同法向应力下相同形貌结构面的各向异性剪切试验。试验结果发现:(1)同一法向应力、不同剪切方向下,相同形貌结构面的剪切强度、剪胀和剪切破坏特征均呈现明显各向异性;(2)结构面粗糙度各向异性很大程度上决定了剪切强度的各向异性,两者具有较好的正相关性;(3)随着法向应力的升高,结构面剪切特征的各向异性有逐渐弱化的趋势。同时,研究还充分表明,3D雕刻技术是系统开展结构面剪切力学特征各向异性研究的可靠手段,可在将来研究中发挥更为重要的作用。

摘要：针对现有钻割一体化喷嘴可靠性及破岩能力较差的问题,在泵压(30 MPa)一定的条件下,基于Hashish切割理论,以喷嘴出口直径、收缩角、出口圆柱段长度以及锥形直线段长度为设计变量,以喷嘴出口轴心速度为响应变量,结合喷嘴特征参数与钻割一体化钻头的匹配及加工精度问题,选择适当的约束条件,以喷嘴出口轴心速度最大为优化目标,采用响应面法(RSM)结合物理试验验证,在单因素筛选实验的基础上,建立了响应变量与其主控因素之间的响应面模型,分析了各主控因素之间交互作用对响应变量的影响规律,对适合松软煤层的大直径喷嘴进行稳健性优化.试验验证表明:相同条件下,喷嘴流量系数提高了1.26%,冲蚀体积明显增加,破岩能力及效果增强.

摘要：自行设计了冻土冻融循环装置,基于此开展不同上边界冻结温度条件下粉质黏土的冻融循环试验.试验结果表明:1)随冻融次数增加,经高温冻结冻融作用和经低温冻结冻融作用当干密度ρd≤1.42g/cm3时,试样以压密变形为主,而低温冻结冻融作用后ρd>1.42g/cm3的试样则以膨胀变形为主;第2次冻融作用与第1次冻融作用相比,高温冻结冻融作用后的试样融沉系数α0大幅度降低,而低温冻结冻融作用后的试样α0则表现为增加;随冻融次数增加,α0趋于稳定值α07,且α07随上边界冻结温度的增加而增加.2)当上边界冻结温度高于-2.8℃时(包含-2.8℃),不同干密度土样冻融1次后压缩系数mv均降低,当上边界冻结温度低于-2.8℃时,ρd≥1.42g/cm3的试样1次冻融后的mv增大,ρd<1.42g/cm3的试样mv则减小;随冻融次数增加,mv逐渐增大并逐渐趋于稳定值mv7,且mv7随上边界冻结温度的降低而增加.

摘要：因污水灌溉、大气沉降和油井的直接输入可能导致浑蒲灌区土壤中的w（PAHs）升高．沿灌渠走向选取了8个采样点和1个对照点，分析了不同深度的土壤中w（PAHs）和表层土壤中微生物PLFAs（磷脂脂肪酸）的组成．Spearman分析表明，除了芴和葸，其他PAHs、2—6环PAHs和总PAHs的质量分数均与土壤深度呈显著负相关．油井附近的旱田土壤中ω（PAHs）较高[I-2U采样点为（645．77±204．21）μg／kg，I-6U采样点为（660．39±208．83）μg／kg]；浑蒲灌区土壤中的PAHs以低环数的菲[（61．92±13．72）μg／kg]、蒽[（39．11±10．68）μg／kg]和芴[（31．12±8．14）μg／kg]为主；由于淋洗作用，水田土壤中ω（PAHs）明显低于旱田．相比对照点，浑蒲灌区土壤中微生物量降低，但微生物多样性增加．通过对PLFAs的主成分和聚类分析，受油井影响的水田（I-1P、I-5P采样点）与旱田（I-2U和I-6U采样点）聚在一起，与对照点距离较远，说明油井附近水田和旱田的微生物结构与对照点存在显著差异，二者同时受到了油田的影响，相应的生态功能也会受到同样的影响．尽管水田土壤中w（PAHs）明显低于旱田。但其土壤微生物结构也明显受到了石油污染的影响，而且水田地下水健康风险增加，因此建议关注水田风险，并为水田和旱田制订不同的PAHs土壤基准值．

摘要：为深入认识页岩储层水力裂缝延伸规律及其空间形态,采用真三轴岩土工程模型试验机、压裂泵压伺服控制系统、Disp声发射定位系统和工业CT扫描技术,建立了一套室内页岩水力压裂大型物理模拟试验方法,并通过试验后页岩试样水力裂缝的延伸与空间展布规律,初步探讨了页岩水力压裂网状裂缝的形成机理。结果表明:裂缝延伸时泵压曲线典型的锯齿状波动与裂缝网络的形成密切相关,是页岩体积压裂的一个明显特征。页岩层理面的发育程度、泵压大小和地应力状态对裂缝形态有显著影响,水力裂缝在层理面内的分叉、转向进而沟通天然裂缝是形成裂缝网络的关键,而层理面过弱或过强都不利于网状裂缝的形成;对层理面胶结强度适中的地层,地应力对裂缝的延伸有较大影响;在低排量且维持较低泵压时,裂缝易于转向,且更易形成网状裂缝,而达到体积压裂。建立的页岩水力压裂物理模拟试验方法及试验结果可为页岩气压裂优化设计等提供技术支持。

摘要：边坡抗滑稳定分析一直都是岩土力学与工程中的重要研究方向之一,研究成果众多。针对规范不平衡推力法在实际工程应用中的不合理现象,根据边坡抗滑稳定矢量和分析方法原理,提出了基于矢量分析的边坡矢量下滑推力计算方法,推导了二维及三维边坡强度储备型和超载储备型矢量下滑推力表达式。采用矢量分析方法计算了两个二维算例及一个三维算例的下滑推力,二维算例结果表明:矢量下滑推力方向受滑面倾角变化影响较剩余下滑推力小,矢量下滑推力在滑面不同位置处的变化比剩余下滑推力光滑,避免了剩余下滑推力精度受折线形滑面倾角变化影响过大的问题,当滑面为单折线时矢量下滑推力与剩余下滑推力相同。三维算例结果与对边坡稳定的已有认识保持一致。最后,采用这两种方法对西部某工程滑坡的下滑推力进行了分析,计算中主要考虑3种工况,分别为自重、暴雨和地震工况。结果表明,矢量下滑推力较剩余下滑推力有很好的改善。探讨了矢量下滑推力较剩余下滑推力的进步之处。