摘要：为研究不同因素下切顶沿空留巷高强锚注控制效果,开展不同切顶角度、切顶高度、注浆加固范围和注浆加固参数等影响因素下切顶沿空留巷围岩控制数值对比试验。研究结果表明:在一定范围内,随着切顶高度和切顶角度的增加,巷道不同部位最大位移和峰值应力呈减小趋势,巷道围岩应力随距巷道表面距离的增加呈先增大后减小的变化规律;随着注浆范围的增加,巷道最大位移和峰值应力呈减小趋势,巷道顶板位移变化率大于帮部;随着注浆加固参数等级的增加,巷道最大位移和位移变化率、围岩峰值应力和峰值应力变化率均呈减小趋势,工作面超前0~10 m范围,巷道帮部位移增幅较大,工作面影响范围为超前工作面30 m和滞后工作面60 m。

摘要：定向钻孔雷达(Orientated Borehole Ground Penetrating Radar,OBGPR)有效解决了矿井或油井钻孔、工程检测探孔等周边地质情况的定向精细化探测问题。针对深孔中介质多变,雷达天线配重不合理,导致天线下沉时状态难以控制、探测效果不理想的情况,开展定向钻孔雷达探测过程中的天线平衡分析和配重优化设计研究。首先对深孔/井探测中的定向钻孔雷达天线进行平衡状态下的受力分析,在明确不同密度介质条件天线所受重力、浮力的前提下,通过构建钻孔泥浆黏度系数随密度变化模型,数值模拟与试验验证相结合确定雷诺数与阻力系数关系,重点研究雷达天线匀速下沉检测的运动阻力情况。接着开展定向钻孔雷达天线的配重优化设计,形成了配重大小可调节的配重块结构以及不同探测条件下(钻孔直径0.1~0.2 m、介质密度1000~1700 kg/m^(3)、检测速度0.03~0.06 m/s)的配重方案。在此基础上,开展定向钻孔雷达的电塔桩基和大坝坝基质量现场探测试验,以验证天线的配重优化设计结果。对试验过程中的线缆拉力变化情况和雷达探测结果进行分析,结果表明:优化设计出的钻孔雷达天线配重结构和方案满足不同工况条件下天线平稳下沉探测的需求,探测结果能有效得到钻孔周边地质异常区域的方位和尺寸。研究结果可为钻孔雷达实现复杂孔/井中环境下的超深、定向和精细化探测提供技术支撑和指导价值。

摘要：变化环境下,气候变化和人类活动的双重影响导致径流过程出现非平稳特征,需构建非平稳水文干旱评估方法。选取渭河流域为研究区,基于平稳性、突变性和趋势性分析方法,分析径流过程非平稳特征;分别采用基于位置、尺度和形状参数的广义可加模型和完全自适应噪声集合经验模态分解法,构建考虑径流过程非平稳变化的时变参数标准化径流指数和时变阈值法,开展非平稳水文干旱事件评估;结合标准化降水指数和历史记载干旱事件验证两种非平稳干旱评估方法的合理性。结果表明:渭河流域年径流序列突变点出现在1990年前后,且径流序列在突变点后(1991—2020年)呈显著(α<0.05)上升趋势;不同设计方案间的对比结果表明,时变参数标准化径流指数和时变阈值法具备更强的稳健性,可合理刻画出径流过程的旱涝动态变化;构建的两类非平稳评估方法与标准化降水指数及历史记载干旱事件表征的旱涝过程有较高的一致性,更适应于变化环境下的水文干旱评估。

摘要：珠江蕉门河口是典型的河网型分汊河口,是珠江口重要的泄洪排沙通道,其分流比变化对珠江三角洲地貌演变、防洪与航运等至关重要。本文基于蕉门近期地貌形态,以凫洲水道落潮分流比为研究对象,设计系列水槽实验,选取分汊河道断面形态与分汊角两个影响因素进行敏感性分析,探究河网型分汊河口分流比随上述因子的演变规律。结果表明:在分汊河道断面形态稳定的基础上,凫洲水道分流比与虎门、蕉门相对流速有较好的相关关系,受两口门绝对流速的影响较小;分流比与蕉门南水道水深呈负相关,与凫洲水道水深呈正相关;分汊角在30°~65°区间内,分流比与分汊角呈负相关,分汊角在65°~75°时,分流比与分汊角的正负相关关系在流速比V=0.7前后转换;通过量化各变量敏感性,分别得到凫洲水道分流比增大或减小对上述因子的敏感性大小。研究成果可为蕉门整治工程提供参考依据。

摘要：针对大马力拖拉机在道路运输与田间作业过程中由于工况复杂、作业环境恶劣导致油耗高、节能效果差的问题,该研究采用油电混合动力匹配液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的方式,设计了一种油电混合—机液复合拖拉机动力系统,探讨了该系统的驱动模式与传动方式的实现原理并得到液压机械无级变速器的调速曲线;建立了动力系统的数学模型。为实现动力系统最佳性能,制定了整车控制架构,在此基础上提出HMCVT经济性速比控制策略、基于规则的工作模式划分策略和基于自适应等效因子的燃油消耗最小功率分配策略。为验证所提控制策略的可行性,在SimulationX仿真软件中建立系统动力学仿真模型,并基于测功机搭建试验台架进行测试,分别对拖拉机在犁耕、收获和运输3个典型工况下进行仿真与试验。结果表明,所设计的控制策略能够兼顾混合动力源的最佳扭矩分配与电池电量平衡,且动力系统能保持较高的系统效率(0.4以上),犁耕、收获和运输3个工况下油耗仿真值(2.59、6.56和1.69L)与试验值(2.72、6.80和1.77L)的误差均不超过5%,模型可靠。与德国农业协会公布的相近功率动力换挡拖拉机和无级变速拖拉机油耗数据相对比,该研究所提的控制策略在3种工况下节油9%~20%。研究结果可为多工况作业条件下降低拖拉机能耗提供解决方案。

摘要：为研究集流圈圆弧半径对离心风机叶轮流动特性的影响规律,对后向式离心风机内部流场进行全流道数值模拟研究。首先针对原型离心风机,进行多工况数值模拟及试验测量研究,获取相应的流量-静压性能曲线并进行对比,两组数据吻合良好,误差均在5%以内,验证了本文数值模拟方法的准确性和可靠性。随后对集流圈圆弧半径R做改型处理,其值分别设置成33,34,35(原型),36,37 mm。当集流圈圆弧半径为36,37 mm时,静压分别提升了12.65,5.84 Pa,效率分别提升了4.28%,3.22%,设计工况下R=36 mm时相对于原模型叶轮效率提升了3.67%。进一步分析表明集流圈圆弧半径会影响流体在叶轮中产生的漩涡回流现象,从而改变离心风机的流动特性,这为风机运行效率的提升提供了一个参考方向。

摘要：为减少自浮式防船撞装置在水位变化作用下与桥墩的相互磨损,提出一种具有熔断能力的滚动构件,可与防撞浮筒共同形成整体自浮式防撞装置,将防撞装置与桥墩的滑动接触变为滚动接触,同时实现防撞装置在不同撞击强度下的多级耗能。防撞浮筒由钢材及功能材料组成,滚动构件由纵肋板、加劲肋、螺栓剪力销等组成。当螺栓剪力销所受剪力小于设计熔断力时,由浮筒弹性耗能,即一级耗能;螺栓剪力销所受剪力达到设计熔断力时,螺栓剪力销断裂,橡胶护舷与桥墩接触,橡胶护舷压缩变形耗能(二级耗能),进而钢浮筒塑性变形耗能(三级耗能)。通过LS-DYNA软件对原型及刻槽优化后滚动构件进行熔断行为模拟,并进行船舶撞击整体防撞装置动力过程模拟,分析滚动构件的可靠性及在防撞装置中的防撞性能。结果表明:滚动构件可实现熔断行为,刻槽优化后能使螺栓剪力销断裂行为更精准,熔断行为更可控;钢浮筒与滚动构件组合形成的防撞装置能够使整体装置依次进入三级耗能,且在桥梁实际应用中具有可更换、易于维修的特点。

摘要：文章开发了可模拟实际灌注桩成型过程的混凝土浆液-土固化成型装置,开展不同灌注桩深度处混凝土浆液-土固化成型试验,探究浆液自重应力对灌注桩表面粗糙度的影响规律,进而提出考虑粗糙度特征的桩—土界面强度理论。结果表明:随着混凝土浆液自重应力增加,混凝土浆液对桩周土体的挤压、劈裂作用更为显著,使得桩—土界面粗糙度随深度增加而近似线性增长的规律;而后引入界面剪切系数i来表征桩—土界面粗糙度对界面间发生桩—土相对滑移破坏或土自身剪切破坏的影响,与已有试验结果对比表明,考虑粗糙度的强度理论可以较好地预测不同粗糙度下桩—土界面极限强度;最后探讨了理想粗糙面情况下界面剪切系数i与剖面长度比、凹槽形状的数学关系。

摘要：超声波塑料焊接是一种高效、绿色的焊接方法,近年来被广泛应用于碳纤维增强热塑性复合材料(carbon fiber reinforced thermoplastic,CFRTP)的连接。焊接接头的设计是CFRTP超声波焊接的关键环节。针对这一环节,提出了一种基于表面结构化的CFRTP超声波焊接方法,即在焊接之前通过超声波压印的方式将母材表面结构化,加工出导能筋。以碳纤维增强尼龙66(CF/PA66)为研究对象,对表面结构化后的CF/PA66进行超声波焊接,研究焊点形成过程,并对焊接接头微观组织进行观察,测试接头拉伸剪切性能,分析接头断裂机制和断口特征。结果表明,相比无结构化的CFRTP超声波焊接,通过超声波压印对母材表面进行结构化所加工出来的导能筋能有效地集中能量,降低焊点分布的随机性和分散性,提高焊接接头的质量。此外,对待焊工件的两个表面均进行结构化处理,可以得到缺陷更少的焊接接头。

摘要：为研究基于主动吹气的流动抑振措施对流线型箱梁涡振性能的影响,进行了1∶50刚性节段模型自由悬挂风洞试验,节段模型与吹气装置连接以达到流动控制效果,分析了主梁处于最不利5°攻角时不同气孔参数下的涡振响应,并通过数值模拟重现了主梁竖弯涡振,分析了主动吹气对抑制主梁涡振的作用机理。研究结果表明:5°攻角原设计断面出现明显竖弯及扭转涡振现象,其中竖弯及扭转涡振分别有2个锁定区间,在竖弯第2锁定区间及扭转第1锁定区间出现涡振响应峰值;主动吹气的流动控制对主梁涡振响应幅值及涡振区间均有较大影响;主梁竖弯涡振在下腹板上下游或者下游吹气速率10 m·s^(-1)时消失,最佳抑制效果达91.9%;吹气速率5 m·s^(-1)对于扭转涡振有明显抑制作用,扭转涡振最佳抑制效果达65.4%;吹气速率对于涡振性能影响明显,吹气速率10 m·s^(-1)的竖弯抑制效果优于吹气速率5 m·s^(-1),而吹气速率5 m·s^(-1)的扭转抑制效果优于吹气速率10 m·s^(-1);气孔间距2.5 m工况总体涡振控制效果优于气孔间距5.0 m工况;气孔布置在下腹板的工况抑制效果优于气孔布置在上腹板的工况;当气孔布置于下游下腹板处,吹气速率达10 m·s^(-1),气孔间距为2.5 m时,主动吹气降低了主梁下游上下表面周期性脉动压差,破坏了下游下腹板处的负压中心,故其能有效抑制主梁竖弯涡振。