摘要：以江西省萍莲高速莲花隧道为研究对象,分析了全风化页岩地层隧道仰拱开裂的主要原因。针对仰拱开裂区域裂缝的分布情况设计并开展了原位注浆加固试验,通过预埋压力传感器实时监测注浆过程中仰拱受力变化。基于加固后车辆动静载试验过程中荷载的传递特性,提出了一种新的注浆加固效果评价方法。结果表明:隧道底部软弱风化页岩遇水崩解变形是导致仰拱开裂的主要原因;仰拱底部注浆加固时将浆液水灰比从1∶1降低至0.8∶1可提高仰拱基底围岩加固效果,减少浆液流失。注浆加固后开展车辆动静载试验,结果显示荷载传递能力显著提高,表明基底围岩强度、完整性和稳定性显著增强。研究成果可为类似围岩条件下隧道仰拱开裂分析和注浆参数优化提供理论依据和技术支撑。

摘要：对于一类线性周期离散时间系统,提出一种新的周期预见控制器的设计方法.首先,利用二维模型方法及系数矩阵的周期性特点,将系统状态与其稳态值之差代替通常的状态差分,成功地构造出原系统的二维(2D)扩大误差系统;然后,针对导出的扩大误差系统,结合Lyapunov稳定性理论和LMI方法,给出闭环系统渐近稳定的条件及预见控制器的设计方法;最后,通过数值仿真说明该方法的有效性.

摘要：为提升锥面包络蜗杆与二次包络蜗轮的模型精度,提出其复杂齿廓数字化建模方法与模型求解算法。基于蜗轮副成型过程构建了锥母面砂轮、蜗杆与蜗轮的坐标标架及数字建模系统,采用矢量法、微分几何和运动学等方法推导了蜗杆齿廓的啮合方程,运用空间变换矩和啮合理论建立了蜗杆齿廓的数字表征模型。以蜗杆齿廓为新母面进行二次包络运动,建立了二次包络蜗轮齿廓的啮合方程与数字模型。通过联立母面包络条件和蜗轮副齿廓边界,给出了蜗轮副齿顶和齿底环面母线方程,并构建了蜗轮副数字表征模型的约束条件。针对蜗杆与蜗轮齿廓成型特征,设计了复杂齿面数字表征模型的求解算法。在MATLAB环境下开发求解算法计算程序,计算蜗杆齿廓和蜗轮齿廓在不同坐标系下的接触样线,计算结果表明,蜗杆和蜗轮接触线均保持复杂的非线性。根据设计的求解算法计算出了蜗杆与蜗轮齿廓的全部啮合点云,采用逆向包络法验证了点云计算精度。在Creo环境下,对啮合点云进行包络拟合得到了蜗杆与蜗轮3维数字化模型,根据成型过程和啮合条件将蜗杆与蜗轮进行虚拟装配及运动仿真,验证建模效果和传动性能。建模实例和装配结果显示,蜗轮副计算点云精度保持在10^(–9)与10^(–8)级之间,传动效果与理论相符,证实了数字模型与求解算法的有效性与准确性。

摘要：进行了5个对照组,总计8个1∶5四桩承台冲切破坏的模型试验与有限元分析,试件均按空间桁架理论设计,配筋形式包括集中于桩顶区域布置纵筋,布置腹部水平钢筋网与配置型钢桁架。研究结果表明:承台冲切破坏的传力体系为带有主要单向压应力区域的混凝土作压杆,桩顶区域间的纵筋作拉杆的空间桁架;以我国现行规范与ACI 318-08规范中的临界截面应力法为代表的上限解法在传力机理方面存在理论欠缺;当承台与桩筏筏板的破坏形式为冲切破坏时,可依据空间桁架传力机理,合理布筋,创造出性能优良的新型结构。给出了与试验结果吻合良好的承台与桩筏筏板的开裂荷载公式。

摘要：仿生蛛网散热结构在高热流密度芯片散热方面有着广泛的应用,但仍然存在散热结构温度分布不均的问题。为进一步提升蛛网散热结构的温度均匀性,提出利用变密度拓扑优化方法对蛛网结构进行优化设计。以设计域温度方差最低为目标函数,采用霍尔姆兹密度过滤保证求解的数值稳定性,采用双曲正切投影保证清晰的流道形态,通过分析不同进出口布置和不同设计域形状下得到的拓扑流道的传热性能,发现多入口多出口且交错布置的方式能有效提高拓扑流道的均温性,且设计域边数在十以内其拓扑流道均温性呈上升趋势。最后,通过有限元分析的方法,对传统结构M1和不同设计域边数的三维拓扑重构结构M2、M3进行模拟仿真。结果表明,设计域边数为十的M3温度均匀性优于传统通道M1和设计域边数为六的M2,在Re=1800时,M3热阻相比于M1降低了18.48%,热源面温差相比于M1降低了25%,综合传热性能评价因子PEC值达到1.22。本研究提出并验证了拓扑优化方法在提升蛛网散热结构均温性方面的有效性,有助于推动拓扑优化方法在散热结构上的应用。

摘要：对三峡地区柏木(Cupressus funebris)林柏木种子的萌发、幼苗存活、幼苗生长进行了研究。结果表明,(1)柏木种子的萌动期约为10d,播种35-45d后进入萌发高峰期,柏木种子的平均萌发率为47.7%。土壤基质对种子萌发的影响是极显著的,光照对萌发则没有显著的影响。(2)幼苗平均死亡率为52.6%。土壤类型和光照强度对幼苗的存活都有显著影响,在林下土和80%光照条件下幼苗的存活率最高。(3)柏木幼苗生长初期茎的生长动态呈"S"型,而叶片数量的增长动态近于直线型。幼苗生长初期生物量形成主要受光照条件的影响,土壤类型的影响不显著。土壤和光照条件对柏木林柏木幼苗的更新都有显著影响,但是土壤条件主要影响种子萌发和幼苗的存活,而光照条件则主要对幼苗的生长和存活产生影响。

摘要：给出了一组基于函数空间{1,sin,cos,sin2}的类三次三角参数曲线,称之为QCT-曲线,主要包括QCT-Ferguson曲线、QCT-Bézier曲线及均匀QCT-B样条曲线。讨论了QCT-曲线的性质、应用及相互之间的关系。事实表明,QCT-曲线不仅具有三次多项式曲线的诸多性质,而且在一定条件下可相互转化。另外,QCT-曲线无需有理形式即可精确地表示圆、椭圆、抛物线等二次曲线弧。

摘要：旋转曲面的设计在CAD/CAM及CAGD中有重要作用。由于给定Gauss曲率函数的嵌入旋转曲面存在性问题已经得到较好的证明,故使得曲面的设计成为可能。给出了一种给定Gauss曲率函数的嵌入旋转曲面设计算法,该算法通过求解一个二阶微分方程,并适当选取初始条件,得到旋转曲面的位置矢量。最后,通过两个实例表明,该算法是可行的,为旋转曲面的工程设计与曲面造型提供了一个新方法。

摘要：旋转曲面的设计在CAD/CAM及CAGD中有重要作用。由于给定主曲率函数的嵌入旋转曲面存在性已得到较好证明,故使得曲面的设计成为可能。给出了一种给定主曲率函数的嵌入旋转曲面的设计算法,该算法通过求解一个二阶微分方程,并适当选取初始条件,得到旋转曲面的位置矢量,从而做出了符合要求的旋转曲面。实例表明,该算法是可行的,且易于编程实现,为旋转曲面的工程设计与曲面造型提供了一个新方法。

摘要：轴颈表面磨损、轴颈与曲柄过渡圆角处疲劳裂纹或断裂是曲轴的主要失效形式,故合理的热处理是曲轴加工中至关重要的工序。在线多工位曲轴并行热处理装置,热处理时曲轴竖直放置,采用定位板+活动顶尖+气动三爪卡盘+偏心顶尖定位,气动三爪卡盘夹紧;同步传动机构带动曲轴和平行四边形机构转动,向外输出同步转速;平行四边形机构上配备有3～15个感应加热机构,能同时对曲轴在线多工位并行热处理;平行四边形机构驱动感应加热机构在水平面内平动,保证感应加热器与曲轴轴颈相对位置不变,且与轴颈不接触,防止划伤轴颈已加工表面;感应加热机构加热温度稳定,且具有保温功能;同时,还设计有自动送料机构;定位夹紧机构和自动送料机构的运动由液压气动控制系统控制。该曲轴热处理装置效率高、热处理部位受热均匀、效果好、变形小,能适应多品种曲轴的在线热处理。