摘要：提出地热工程一体化非线性设计理论,该理论以面向工程对象为基本原则,注重资源配置、工艺过程 与设计参数的优化。详细介绍了该设计方法中的工程对象分析、对策设计、工艺设计与参数优化4个基本过程。 利用该理论进行了天津市奥林匹克中心中央空调的方案设计。

摘要：通过求解零初始速度下的无控相对运动距离最小值,分析了圆参考轨道下航天器近距离相对悬停的被动安全特性。航天器相对悬停的被动安全特性可描述为处于受控悬停状态的航天器在控制力消失后的相对运动轨迹与目标禁飞区之间的空交集状态,该问题可转换为求解零初始速度下的相对运动距离最小值。由于初始位置的不同,相对距离最小值点可能位于整数倍周期极小值或非整数倍周期极小值点,通过分析两种类型极小值点的存在条件以及极小值点为最小值点的分界条件得到临界被动安全悬停区域的计算方法。针对典型的相对悬停场景,仿真分析了平面圆和三维球形禁飞区约束下临界安全悬停区域,评估了模型误差和J2摄动对悬停被动安全特性的影响。该分析方法可为具有被动安全特性的近距离悬停任务设计提供指导。

摘要：鲨鱼皮肤表面的肋条状(riblet)非光滑结构具有减阻功能,已经被证实,但这种仿生非光滑表面在复杂铸件表面上难以实现,严重制约了它在工程上的应用。该文以横截面为三角形的非光滑结构为例,以200QJ50-26型离心式水泵叶轮表面为载体,对仿生非光滑表面一次铸造成型原理及工艺进行探讨。该工艺采用原料→切割成型→涂高温漆→粘贴→风干→修剪→成型→铸造的流程,尤其是高温漆的选择及涂抹对该成型工艺具有至关重要的作用。采用仿生非光滑表面一次铸造成型法能形成设计要求的三角形沟槽的尖角,而且在叶轮内部全流道能够形成非光滑表面,其适应于复杂零件非光滑表面的加工。

摘要：橡胶的交联(硫化)是其获得高弹性的前提,只有经过交联的橡胶才具有实用价值。但是,目前橡胶工业广泛使用的传统交联方法存在以下几个难以避免的固有问题:(1)硫化体系中会包含有毒的物质;(2)硫化加工过程会释放有毒且难闻的“硫化烟气”;(3)废弃的橡胶制品回收再利用十分困难,带来严重的“黑色污染”。为了彻底解决上述问题,提出一种橡胶材料“绿色交联”的概念以及设计策略具有重要意义。文中首先介绍了橡胶传统硫化方法存在的问题,重点综述了橡胶新型绿色交联策略的研究进展,主要包括以环氧化或羧基化橡胶中的环氧基团或羧基作为交联点,选择生物基二羧酸或环氧大豆油作为绿色交联剂替代硫磺,制备“酯基”交联结构的设计思路。最后,对橡胶绿色交联策略面临的挑战和发展方向进行了展望。

摘要：在深部巷道围岩力学分析和稳定性设计时,由于信息的有限性,影响围岩稳定性的基本参数只能确定其数值范围,很难得到大量的数据样本,确定其分布函数或隶属函数就存在很大的困难。因此,把岩体和支护物理力学参数当作区间变量,采用区间分析方法研究围岩的力学状态,较好地解决了上述困难。并提出了一种区间模型计算程序及其在深部巷道分析中的应用,研究的工程实例也显示该方法具有较好的适应性。

摘要：在暗物质和中微子等稀有衰变实验中,探测器材料中的放射性核素衰变所产生的射线诱发实验本底,其沉积能量可能与信号能区重叠。精确测量探测器材料的放射性,更好地理解本底来源和控制实验本底是提升探测器灵敏度的关键。高纯锗γ谱仪能量分辨率高,对样品几何形状没有要求,不需要对样品进行破坏性加工,是广泛应用的放射性测量仪器之一。PandaX合作组在锦屏地下实验室已搭建两套高纯锗γ谱仪(JP1和JP2),为暗物质和中微子实验甄选低本底材料。为提升高纯锗γ谱仪的灵敏度,精确测量更低放射性的材料,我们在现有JP1的基础上,设计双探头高纯锗γ谱仪。通过提升效率和降低本底两种方法,对暗物质和中微子实验关心的不同核素,相比于现有JP1,双探头高纯锗γ谱仪灵敏度预期可提升2~4倍。双探头高纯锗γ谱仪还可以用γ-γ符合方法测量小尺寸的样品,这种测量方式的灵敏度随测量时间有显著提升。

摘要：采用飞箭软件公司的有限元程序自动生成系统作为软件开发平台,进行“深部软岩工程大变形力学分析设计系统”的合作开发工作。该软件系统具有如下特色:(1)以和分解有限变形力学分析模型为主体,包括极分解力学分析模型供用户进行对比分析;(2)强调非线性大变形力学设计特色:力学对策设计、过程设计和参数设计;(3)包括多种岩土材料本构模型和工程材料单元,可以进行边坡工程、地基工程、地下洞室工程等大变形力学分析;(4)具有我国自主知识产权。目前该软件的弹性、弹塑性大变形二维计算程序和界面已经开发完成。通过对典型算例的弹性数值分析,验证大变形程序的正确性。该软件系统的问世,可为深部软岩巷道等岩体大变形力学问题提供具有分析和设计功能的数值分析软件系统。

摘要：腹腔镜手术钳夹持组织操作过程中,过大的夹持力会造成组织损伤,引发各种术后并发症。本文应用活体兔大肠作为组织模型,利用试验研究、有限元模拟和病理性分析相结合的方法,对不同齿形和边缘倒角的手术钳钳头的夹持操作进行了安全性定量评估。结果表明,组织中产生的应力集中和组织中损伤最严重的部位均出现在与钳头边缘接触的区域;增加钳头边缘倒角曲率半径和齿形弧度,均可以减轻夹持时造成的组织损伤。试验结果可为无创手术钳的设计和选型提供基础数据。

摘要：在临床操作中,手术缝合线的断裂、结的滑脱和缝合线对组织的撕裂是造成伤口缝合失效的主要原因。基于此,本文在生物材料试验机上模拟缝合打结过程,研究了丝线、聚乳糖酸910缝合线和聚丙烯缝合线打结前后的拉伸、松弛和线-线界面的摩擦性能。结果表明,打结使缝合线的拉伸性能降低。其中聚乳糖酸910缝合线拉伸强度最大,聚丙烯缝合线延伸率最大;在松弛过程中,缝合线在初始2h松弛量最大,松弛量从小到大为:聚乳糖酸910缝合线、丝线、聚丙烯缝合线。涂层和单丝结构均能有效降低缝合线表面粗糙度,从而减小线-线界面的摩擦力;线-线界面的摩擦力随载荷增加而增加,而与摩擦速度无关。研究结果为优化缝合线设计和缝合打结操作提供了重要的理论基础。

摘要：目前基础隔震建筑和桥梁中应用的叠层钢板橡胶支座都是等截面的，其水平刚度是以遭遇强烈地震为依据设计的，由于材料的非线性影响当遭遇中小地震时水平刚度将偏大，致使上部结构的减震效果比遭遇设计地震时有所减小，而由两个不同截面橡胶支座组成的组合橡胶支座有助于改善在中小地震时的隔震效果。组合橡胶支座由刚性连接板将上下两个橡胶支座联成一体，本文对组合橡胶支座建立了分析模型，推导了临界力方程和水平刚度系数的实用计算公式，对典型参数的影响进行了分析，同时对考虑与不考虑刚性连接板影响的结果进行了对比，结果表明当连接钢板的厚度与单个橡胶支座的高度之比小于０．２时，刚性连接板对组合橡胶支座水平刚度的影响一般是可以忽略不计的。