摘要：为研究氯盐侵蚀对钢-玄武岩纤维复合筋(steel-basalt FRP composite bar,B-SFCB)混凝土梁受弯性能的影响,对经氯化钠溶液侵蚀作用后4种不同筋材(钢筋、BFRP筋和2种不同B-SFCBs)受拉性能和5组混凝土梁(钢筋和BFRP筋混凝土梁各1组、B-SFCB混凝土梁3组)受弯性能进行试验研究。分析应力水平和侵蚀时间对B-SFCB受拉性能及B-SFCB混凝土梁受弯承载力、变形、裂缝和破坏形态的影响。结果表明:各筋材抗拉强度随侵蚀时间增加而逐渐下降,无应力侵蚀180 d后,钢筋、B-SFCB和BFRP筋抗拉强度最大分别下降了12%、10%和4%;应力与氯盐侵蚀耦合作用后B-SFCB与BFRP筋的抗拉强度保留率低于无应力侵蚀筋材的;B-SFCB屈服后,混凝土梁仍具有稳定的抗弯刚度,其屈服荷载随筋材截面含钢率的提高而增大;侵蚀时间对无应力侵蚀混凝土梁荷载-挠度曲线影响较小,但对应力与侵蚀耦合作用梁荷载-挠度曲线影响较大,且随侵蚀时间增加而明显;荷载-裂缝宽度曲线变化趋势与荷载-挠度曲线基本一致。基于简化的材料本构模型和基本假定,定义了B-SFCB混凝土梁正截面受弯3种破坏形态并给出了其判别方法,建立了承载力简化计算式。借鉴美国ACI 440和中国GB 50010—2010规范,建立了B-SFCB混凝土梁刚度和裂缝宽度计算式,承载力、变形和裂缝宽度计算值与实测值吻合良好,可供工程设计参考。

摘要：为促进桁架式钢骨混凝土框架结构在抗震设防区的推广和应用,开展了1榀预应力及1榀非预应力桁架式钢骨混凝土门式框架试件在水平低周往复荷载作用下的拟静力试验,考察了试验过程及门式框架试件的破坏形态,研究了门式框架试件的滞回特性、骨架曲线、刚度退化、耗能能力、残余变形等抗震性能指标,分析了梁端、柱脚的弦杆和斜腹杆应变变化规律,得到了门式框架试件的出铰顺序。在此基础上,采用有限元软件ABAQUS,对桁架式钢骨混凝土门式框架试件开展了水平单调荷载作用下的受力性能分析。研究结果表明:两榀门式框架试件的水平荷载-位移滞回曲线均较为饱满,无明显的捏缩现象,呈现良好的抗震性能;施加预应力对框架的延性、耗能能力和变形恢复性能没有明显影响,但可延缓加载过程中裂缝的出现与延伸,并降低梁端和柱脚的损伤;两榀门式框架试件出铰顺序相同,均表现为"先梁端后柱脚"的顺序,达到了"强柱弱梁"的设计目标。有限元分析得到的框架破坏形态、极限荷载和单调加载曲线均与试验结果较为吻合。此外,通过参数分析可见,柱长细比和轴压比是该类门式框架抗震性能的主要影响因素,随着柱长细比的增加,框架承载力和侧向刚度降低、延性增加,而随着轴压比的提高,框架位移减小,延性降低。

摘要：单层空间网格结构节点是结构中受力最集中的部位,应具有合理的结构形式和良好的力学性能。目前,国内现有的刚性节点,其种类单一,自重较大,且易出现应力集中,节点品质参差不齐。针对这些问题提出了一种衍生式生成方法,介绍衍生式生成方法的基本原理,给出了其数学模型;基于衍生式生成方法得到了在不同保留质量、施加环向对称约束以及改变保留几何图元种类后的单层空间网格结构刚性节点构型的设计结果;并将所得到的刚性节点构型与传统焊接空心球节点进行静力性能对比分析。结果表明:衍生式生成方法具有较强的探索能力,其所得到的刚性节点造型新颖独特、体态轻盈美观,相比传统焊接空心球节点,质量最大可减少57.1%,最大等效应力最高可下降29.13%,最大位移最多可减少36.36%,可实现单层空间网格结构刚性节点轻质高强、安全美观的多样化设计。

摘要：为了研究空化对高比转速轴流泵叶轮区压力脉动的影响,以某比转速约1100的轴流泵为对象,通过压力脉动测量、高速摄影技术,分析了不同空化余量下叶轮区的压力脉动特性。研究结果表明:设计工况下空化自叶片前缘处产生,以叶顶泄漏涡(tip leakage vortex,TLV)空化为主,大流量工况下空化自叶片进口边工作面产生,以片空化为主。随着空化余量的降低,空泡引起的流动阻塞及低压区范围扩大对叶轮区监测点压力脉动影响逐渐加大,叶片前缘监测点P_(1)及叶片尾缘监测点P_(3)的压力脉动变化主要表现为低频脉动成分增加,波形中高阶谐波成分降低;而叶轮中部监测点P_(2)受空泡运动扰动的影响,波形中高阶谐波分量上升,高频脉动成分增加。除设计流量和大流量工况下监测点P_(1)压力脉动强度呈现整体下降趋势,各监测点压力脉动强度分布中通常存在一个局部上升点,空化的产生在某个空化余量范围内导致叶轮区的脉动强度增大。该研究分析了不同空化余量下叶轮区压力脉动特性,结果可为轴流泵的安全稳定运行提供参考。

摘要：针对娇嫩褐菇自动化无损采摘易损的问题,首先分析了褐菇的生物学特性和力学特性,分别给出拔断和扭断采摘方式抓持力的约束方程,并优选出扭断式采摘方法;通过ANSYS对柔性手指夹持褐菇进行静力学分析,给出柔性手指指节数、褐菇直径及气压与抓持力之间的函数关系,建立评价函数,通过遗传算法优选出3指4指节的柔性手爪结构,以及18.65 kPa的最优抓持控制气压;基于此设计3指4指节的柔性手爪,并进行褐菇采摘试验,结果表明,与刚性手爪相比,柔性手爪抓持力减小,为(2.4±0.3)N;刚性手爪采摘褐菇的抓握处切面5 mm深度内均有损伤,且表面抓痕明显,而柔性手爪抓握处表面和内部均完好无损。说明所设计的3指4指节柔性手爪适于褐菇的自动化无损采摘。

摘要：为了研究翼型拱度对轴流泵水力性能的影响,采用数值模拟和模型试验的方法在参数化翼型的基础上,保持升力系数大体一致,改变翼型最大拱度的位置及高度设计得出对应轴流泵叶轮,分析翼型拱度对轴流泵水力特性的影响。在二维翼型最大拱度位置为0. 3L^0. 65L时采用翼型优化方法,保证翼型的升力系数基本一致,得到了不同最大翼型拱度位置下的翼型设计方案;针对0. 4L、0. 5L和0. 6L共3种最大翼型拱度位置下的翼型设计方案,采用二维叶栅理论进行轴流泵叶轮设计。其余设计参数均保持不变,得到3副不同的轴流泵叶轮,将配套导叶、弯管、叶轮组合成泵段进行数值模拟计算。最后通过泵段模型试验验证了数值计算结果的可靠性。研究结果表明:为保证轴流泵具有较好的能量性能和汽蚀性能,最大翼型拱度最好选择在0. 4L^0. 6L的位置。当最大翼型拱度位置为0. 5L时,水泵具有较宽的高效区运行范围,流量扬程曲线较为平顺。在小流量区域,最大翼型拱度位置靠近翼型前缘或尾缘时,效率均会下降;在大流量区域,最大翼型拱度位置越靠近翼型尾缘效率越高。随着最大拱度位置向翼型尾缘的偏移,水泵的汽蚀性能有一定的提高。在泵站工程应用时,可通过改变最大翼型拱度位置来满足泵站实际运行的能量性能和汽蚀性能要求。

摘要：针对碘化反应存在温度控制精度低、物料配比调节难等问题,基于工艺流程分析,采用集散控制技术搭建和利时(Hollys)集散控制系统(DCS)架构,完成动态数据显示和报警瞬时动作等监控功能组态。设计主回路温度定值控制-副回路温度随动控制的串级控制器,克服反应釜锅炉夹套热传导的温度影响。进一步引入和利时比例-积分-微分(HSPID)方法,提出反应釜温度串级控制的HSPID算法,避免微分作用引起的扰动。运行测试结果表明:衰减比稳定在4∶1内,温度控制在68℃允许范围内,且监控实时性好。

摘要：为研究潜水贯流泵装置叶片区压力脉动特性,采用动态压力传感器在模型泵装置叶片前缘、中部和尾缘附近设置3个压力监测点,对多个工况的压力脉动进行测量。试验结果表明,不同流量工况下,叶频及叶频倍数是叶片区压力脉动的主要频率,在大流量工况下,叶片前缘和尾缘处主频为两倍叶频,叶片中部为叶频,其余工况下各监测点主频均为叶频。空化对叶片前缘压力脉动影响较为复杂,大流量工况下临界空化时主频由两倍叶频变为一倍叶频,达到深度空化时主频幅值明显减小,设计流量工况下空化使得谐波频率上升,频域分布更广,小流量工况下主频幅值随空化的发展呈上升趋势。叶片中部和尾缘主频幅值表现出随空化发展增大趋势。相同流量工况下,压力脉动强度从叶片中部、尾缘到前缘总体上呈减小趋势,且叶片区各监测点压力脉动强度随流量增加总体呈下降趋势。

摘要：为实现城市生活垃圾的高效收集和低碳运输,加快实现城市交通运输体系“双碳”目标,基于车辆路径问题的建模求解方法,进行了具有车辆容量限制及时间窗约束的垃圾车辆低碳收运路径优化研究。为合理利用现有资源,根据垃圾时空分布规律,采用K-means聚类算法对城市垃圾收集的关键节点进行了分区重构。为准确测算车辆收运过程中的碳排放量,引入碳排放系数与碳税参数,采用“燃油-碳排”转化法来衡量企业的碳成本,构建了以车辆运输成本、固定成本和碳排放成本之和最小化为目标的车辆调度与路径优化模型。为加快算法的收敛速度并提高求解质量,提出了改进蚁群算法,首先改进了蚁群算法的状态转移方式和信息素更新方式,引入最大最小蚁群算法与2-opt局部搜索算法,进行了早熟收敛性判断。最后基于浙江省湖州某地垃圾收运实例数据,与遗传算法和粒子群算法进行了对比分析,验证了所提模型和算法的有效性。结果表明:与遗传算法和粒子群算法相比,蚁群算法具有较强的鲁棒性与并行性;与实际收运方案相比,基于分区的改进蚁群算法所得到的收运方案总成本可减少35.7%,其中碳排放成本可减少25.3%。研究成果可为实际收运过程中的车辆路径选择提供参考,提高收运效率,实现节能减排的目的。

摘要：以乙基纤维素为壁材、二氯甲烷为溶剂,采用溶剂蒸发法制备了高效氯氟氰菊酯微胶囊。通过单因素实验考察了溶剂质量分数、壁材质量分数、乳化剂质量分数和剪切时间对微胶囊平均粒径的影响,通过以微胶囊平均粒径和未包封率作为评价指标的正交实验L9（34）优选了最佳工艺,并通过SEM、FTIR和HPLC对微胶囊的外观形貌、包覆效果和释放性能进行了表征。结果表明：随着溶剂质量分数增大,微胶囊平均粒径先减小后增大,w（溶剂）=25%时,平均粒径最小。随着壁材质量分数增大,微胶囊平均粒径增大。随着乳化剂质量分数增大,微胶囊平均粒径逐渐减小。固定剪切速率,微胶囊平均粒径随着剪切时间增加而减小。以w（二氯甲烷）=25%、w（乙基纤维素）=0.75%、w（乳化剂）[m（Tween80）∶m（Span20）=5∶1]=2%、剪切时间为8 min的工艺条件下得到的微胶囊外观光滑,形态规则,粒径较小（约19.2μm）且均匀,包封率高达82.8%,且具有较好的缓释性能。