摘要：为研究水工弧形钢闸门在正常运行工况时支臂受冲击作用下的动力响应问题,预估闸门可能出现的破坏模式,以某水电站的弧形钢闸门为研究对象,采用非线性有限元方法模拟钢闸门在静水压力作用下,支臂受浮木冲击的过程,得到并分析弧形钢闸门支臂不同位置受冲击时的冲击力、位移及闸门整体的变形特征。结果表明,闸门破坏过程为受冲击的支臂或其斜杆首先发生面外失稳,随后靠近失稳支臂侧的闸门向铰支座方向移动,导致另一支臂承担的水压荷载瞬间增大而被压溃,最终导致闸门整体失稳破坏。随着浮木质量和冲击能量增加,受冲击位置受到的力和位移随之增大。当冲击能量较小时,即使支臂受冲击部位应力超过钢材屈服应力,闸门仍具有一定的稳定性;闸门支臂不同部位所能承受的最大冲击能量差异较大,冲击支臂近铰支座处位置易引起闸门结构失稳破坏;堰上水头越高,闸门支臂受冲击时越容易失稳。研究结果可为闸门受冲击时的安全性和闸门较易失稳构件的评判提供参考。

摘要：在混流泵的启动过程中,泵内压力脉动会与主轴径向振动相互影响从而引发水力激振现象,这种现象极易导致混流泵启动过程失稳。为了探索新型启动方式以降低混流泵启动过程出现失稳的风险,采集不同启动方式下混流泵内压力脉动和主轴径向振动信号,研究不同启动方式对压力脉动与主轴径向振动关联性的影响规律。结果表明:在混流泵启动的中后期,泵内压力脉动对主轴径向振动起引导作用;与线性启动和凸指数函数启动方式相比,凹指数函数启动方式下泵内压力脉动信号及主轴径向振动信号的总能量值最小;在凹指数函数启动时,泵内压力脉动与主轴径向振动耦合引发水力激振的概率最低。本研究可为混流泵启动过程中稳定性的改善提供依据。

摘要：研究目的:以北京地区某复杂条件下暗挖地铁车站工程为依托,通过FLAC模拟预测的地表及桥桩沉降规律与现场实测数据的对比分析,得到PBA法修建地铁车站诱发的地表及桥桩的沉降规律,为暗挖地铁车站的信息化施工提供技术支撑。研究结论:(1)FLAC模拟表明,随着导洞的开挖,地表产生的沉降量逐渐增加,由桥上部荷载及自重对地表土层产生的影响,在开挖初期对地表沉降起着主要作用,沉降槽曲线逐渐由双峰变为单峰,最大地表沉降位于导洞开挖的中心线位置,预测的最大沉降值和现场实测值分别为24.75 mm和25.51 mm,桥桩最大沉降量预测值和实测值分别为5.11 mm和5.89 mm,两者基本一致;(2)暗挖地铁车站PBA法施工方案和现场监测方案设计合理,地表及桥桩的沉降满足规范要求;(3)该研究成果可为地质条件差、断面大的类似暗挖地铁车站提供施工和监测参考。

摘要：生物系统的超弱光子辐射分为自发发光和外界光激发下的延迟发光,对生物超弱光子辐射的研究是近年来多学科交叉研究的热点。然而,目前缺乏检测生物延迟发光的专用设备。设计了一种把激发光源和光探测器合为一体、能够连续调整激发光源光照强度的用于生物超微弱发光的专用测量系统,系统的激发光源由单颗高亮度大功率LED及光学系统构成,用可调恒流源调整LED光照强度,通过电子快门精确控制光探测器的采集时间。同时设计了温度控制系统,使系统样品室达到恒温状态,有效降低了采集误差。经过实验证明,该系统测量精度高、重复性好,取得了良好的测量结果。

摘要：为实现大气温度全天时和高精度主动遥感探测,转动拉曼测温激光雷达的分光系统需要滤除强烈的背景光噪声,以及对Mie-Rayleigh散射提供70 d B以上的带外抑制率.本文提出了以可见光波段取样光纤布拉格光栅为核心的多级级联的特征光谱提取光路,构建高抑制率的全光纤拉曼测温分光系统,以实现大气温度的全天时和高精度探测.根据分光系统光路的传输特性,采用传输矩阵模型,优化设计了影响取样光纤布拉格光栅带外抑制率的主要因素(折射率调制深度、栅区总长度、取样周期和占空比),得到了优化的光谱分光系统参数.利用该分光系统可实现太阳背景光强度和Mie-Rayleigh散射信号强度分别比转动拉曼散射信号强度弱40 d B和50 d B,信噪比高于100时,白天探测高度可达1.6 km.该全光纤分光系统具有小型化、抗干扰和稳定性高的优点,可为陆基及星载拉曼测温激光雷达提供一种全新的解决方案.

摘要：混合控制体系是结构控制领域里的一种新型高效控制体系,它能以较低的能量输入和简单经济的消能元件,取得较好的控震和减震效果.首先研制开发了一种模糊控制器,介绍了其设计原理和方法,通过在结构顶层安装被动调谐质量阻尼器(PTMD),并在控制系统中引入模糊控制器,可实现刚度和阻尼控制档位的自动调节和调谐的半主动化.同时,在结构其他各层进行粘弹性阻尼器的优化设置,可使结构体系达到最优控制要求.还提出了半主动调谐质量阻尼器(SATMD)与粘弹性阻尼器相结合的混合控制实用设计方法,并编制电算程序进行了地震作用下的时程分析,证实了该控制体系在降低结构地震反应方面的有效性.

摘要：为了实现对气浮动压轴承的静特性能进行研究,文中提出并设计了一种圆锥型气浮动压轴承.在数学模型建立的基础上对其求解域进行了保角变换和斜坐标变换,运用局部积分有限差分对控制方程在斜坐标系下的差分式进行了推导,利用VB对控制方程的静特性进行了数值计算求解.结果表明:螺旋槽能很好实现气浮轴承动压效应,轴承的转速N对其动压效应影响比较大,转速N越高其动压效应越明显;轴承的螺旋角和槽深比对轴承的静特性的影响存在一个最佳参数,轴承的槽数和槽宽比增加到一定值后继续增大对轴承的承载力的影响不明显.实验结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致,为气浮动压轴承的研究与发展提供了一种新结构和新思路.

摘要：组织工程骨支架内部微孔结构对于营养液的渗入和细胞的长入有着至关重要的影响,也直接关系到支架是否能够代替缺损部位的骨骼,继续发挥其作用与功能。根据骨骼内部微孔结构的扫描电镜形貌设计三种微孔单胞模型,并利用ADINA有限元分析软件对组织工程骨支架微孔单胞模型内营养液的流动性能进行了数值模拟,得到不同类型微孔单胞模型内部流场的压力和速度分布,分析模型参数对营养液平均入口压力和流速的影响规律。结果表明:当营养液从微孔单胞模型的上端流入到下端流出时,最大压力均出现在入口部位且靠近单胞模型壁面处,营养液流速变化趋势是先增大后减少,且最大流速均出现在入口附近。随着连通孔径的增大,平均入口压力值减少,营养液流速值更大,且分布更均匀。对于带孔板-杆单胞和带孔板单胞而言,与连通孔径D相比,中心孔径Ds对平均入口压力和流速的影响很小。通过对比不同类型单胞模型,发现开口杆状单胞模型的平均入口压力更稳定,压力值更小,处于(0.300～0.412)Pa,且营养液流速更大,分布更均匀,且最大流速处于(0.011 8～0.013 1)m/s,更有利于营养液快速均匀渗入和细胞均匀的沉积。所取得的研究结果对组织工程骨支架内部微孔结构的优化设计、后续仿形建模的研究及快速成型制造奠定了基础。

摘要：设计洪水地区组成是水利水电工程规划设计中的一个重要研究课题。本文将结构可靠度计算中的JC法引入,用于上游有水库调节的设计洪水地区组成的分析和计算,并结合典型洪水过程推求了设计断面的洪水过程线。该方法在求解洪水最不利地区组成的同时计算断面设计洪水的风险,不但能较好地考虑水库及区间对下游设计断面洪水的影响,而且弥补了现有方法不能计算设计洪水风险的不足,开辟了一条研究设计洪水地区组成的新途径。

摘要：近些年,镍基自润滑涂层作为减摩耐磨材料被广泛喷涂到机械运动副表面。从涂层的组分设计、制备工艺及涂层微结构控制3个方面,系统总结了热喷涂制备镍基自润滑涂层的最新研究进展并对未来的研究方向进行了讨论。首先从涂层基础相、润滑相和增强相3部分阐述了镍基自润滑涂层的构成要素,并重点分析了涂层组分设计的常用模式,以期为新型镍基自润滑涂层的组分设计提供参考;继而针对热喷涂技术的工艺特殊性,重点综述了热喷涂喂料复合粉末制备的研究最新进展;随后针对热喷涂制备涂层时导致的涂层缺陷问题,详细阐述了涂层微结构控制、涂层预处理和后处理等对自润滑涂层性能影响的最新探索进展;最后,总结了目前在镍基自润滑涂层研究中存在的问题,进一步指出优化工艺技术、采用数值模拟结合试验测试的方法,来深入研究涂层内部的润滑摩擦机理将是未来研究的重要方向。