摘要：液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验。针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果。研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击。裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构。

摘要：为研究风扇叶片丢失(fan blade off,FBO)后含熔断结构转子系统的动力学响应特征,基于相似理论设计了一套与真实大涵道比涡扇发动机低压转子结构跨距比一致、动力学特性相似的缩尺模拟转子;设计了一种带减薄段和削弱孔的锥壁熔断结构,通过有限元分析确定了其失效阈值范围,在卧式高速旋转试验台上开展了FBO激励下含熔断结构的转子动力学特性试验研究。结果表明:熔断结构失效后模拟转子的一阶、二阶临界转速数值分别下降了30.4%、3.0%,与FBO的响应峰值数据相比,2#轴承座与前支座的冲击振动响应对于熔断结构失效更为敏感,且在转子降速时,5#轴承座的振动响应对一阶和二阶临界转速敏感程度近似,转子的大不平衡载荷有较大部分通过2#支点传递到外部。

摘要：为研究内置开孔钢板-钢筋混凝土组合剪力墙抗震性能,以边界条件和平面外屈曲约束条件为参数,设计制作2片开孔钢板剪力墙和1片内置开孔钢板-钢筋混凝土组合剪力墙试件,并进行拟静力试验。根据试验现象和实测数据,对比分析剪力墙的滞回性能、抗侧刚度退化规律及耗能能力。分析结果显示:内置开孔钢板-钢筋混凝土组合剪力墙实现了两阶段设计理念,即“小震时由内置钢板与外包混凝土共同抗侧,大震时外包混凝土压溃耗能且为钢板提供面外约束”,抗侧刚度高、耗能能力强,具有较好的抗震性能;通过钢板开孔的方式避免屈曲导致的局部折曲撕裂;四边连接开孔钢板试件整体性更好,拉力带发展更充分;内置开孔钢板-钢筋混凝土组合剪力墙的极限承载力和抗侧刚度均显著高于开孔钢板剪力墙,且到达极限承载力时,对应的层间侧移已超过框架剪力墙结构弹塑性位移角限值1.0%;而侧移达到4.0%时,承载力和对应抗侧刚度与纯开孔钢板剪力墙趋于一致;内置开孔钢板-钢筋混凝土组合剪力墙的黏滞阻尼系数明显大于开孔钢板剪力墙,耗能能力更强;组合剪力墙承载能力约为开孔钢板墙和钢筋混凝土墙的承载能力之和;组合后墙体延性不及开孔钢板剪力墙,但因外包混凝土板的约束,内部钢板仍能继续承载并发挥耗能作用。

摘要：海上油田含油污水成分复杂,处理设备应具有效率高,占地面积小的特点。水力旋流气浮装置将旋流离心分离技术与气浮分离技术有机结合,极大地提高气泡浮选的效果。为确定水力旋流气浮装置的边界条件,本文利用室内试验开展不同因素对水力旋流气浮处理效果影响研究,主要包括溶气方式、溶气水来源、溶气比、离心强度、处理量与分流比。结果表明:同等条件下溶气泵油水分离效果要好于微气泡发生器,20%的溶气比、回流清水作为溶气水时效果最佳;离心强度保持在较高水平时,污水处理效果明显优于离心强度较低时,建议将水力旋流气浮装置离心强度保持在15~30g之间;水力旋流气浮装置具有较强的处理能力适应性,处理量维持在设计量的50~200%范围内时,其处理效果能够得到有效保证;随着分流比由2%增加至30%,分离效率先升高后平稳,当分流比达到10%以后逐渐平稳。

摘要：间接式太阳能热风供暖系统管路不易冻裂,供热稳定,适用于售后维护困难的农村地区,但是存在气-水二次换热现象,系统效率低、规模大且投资高,导致居民接受意愿较低。为提升传统太阳能热风供暖系统效率,本文结合西北农村地区室内分时分区热需求,提出一种太阳能蓄热地板与直接送风耦合供暖系统,实现了太阳能热风系统效率提升和系统规模降低的双重目标。为了分析该系统的运行特性和运行效果,搭建了系统实验平台,并进行试验研究。研究结果表明,在不同的热风流量条件下,白天客厅室内平均温度提升7℃~9℃,夜间卧室室内平均温度提升10℃,供暖效果明显改善;蓄热地板的蓄放热作用可以有效平抑直接送风系统的温度波动,最高送风温度降低40℃,最低送风温度提升4℃,有效提升了热需求房间的热舒适性。

摘要：在国内建成的肋环型索穹顶结构中,多采用调节索长以控制结构性状(力态与形态)的施工方法,而国外更多采用定长索设计与施工。定长索设计是将索头设计为不能调节长度的形式,通过精确设计和控制各索的制作长度,在现场直接张拉到位,不需要反复调节索长,节省人力物力。使用定长索设计与施工,需要首先了解张拉结构中不同索的索长误差对其整体结构预应力态和荷载态的影响,进而依据相关理论确定索长误差控制值。文中针对索长误差的敏感性,设计一个平面为矩形的肋环型索穹顶结构模型,通过试验研究初始索长误差对预应力态的影响,比较不同索的索长误差影响范围及大小的不同,并试验初始索长误差影响与预应力水平的关系。在此基础上,通过试验研究不同荷载工况下初始索长误差对结构荷载态的影响,并进行对比。最后,比较预应力态不同,初始索长误差发生位置不同时,初始索长误差对荷载态的影响。研究成果对索穹顶结构的设计与施工张拉有指导作用。

摘要：某多层工业厂房为钢框架结构,二层大跨度楼面钢桁架与钢柱连接采用销轴节点.钢桁架上下弦杆及腹杆均采用H型钢截面,弦杆及腹杆通过特定构造形式的节点域采用销轴与柱伸出的耳板连接.为满足工程设计要求,需要确定其承载性能.根据设计要求和有限元分析结果,对该连接节点设计了4组试件进行试验研究,结果表明销轴节点在设计荷载下处于弹性阶段,破坏阶段仍具有良好的延性,承载性能满足设计要求,可为类似工程参考.

摘要：完成了4个门式刚架梁柱Γ形端板连接节点试件的拟静力破坏试验,对设加劲肋的外伸式端板连接节点的承载力和刚度特性进行了研究.试验结果表明,必须考虑Γ形端板连接节点刚度对承载性能的影响,节点转动主要由节点域的剪切变形引起,受拉区的螺栓同时受弯矩和轴力作用.结合试验研究结果,对现行规范的相关设计原则进行了分析和验证,讨论了我国现行规范关于外伸式端板连接的设计方法中存在的问题,提出了一些设计建议.

摘要：利用预置变形碳纤维梁、螺旋弹簧、碟簧和橡胶块构成一种高刚度高阻尼结构,其承载刚度和阻尼均较大。为了便于对高刚度高阻尼结构的力学性能进行评价,提出技术指标,即:等效弹性模量、等效阻尼系数和等效刚度系数。在此基础上,设计静动态力学试验,验证高刚度高阻尼结构设计方法的有效性并评价其力学性能。试验结果表明,高刚度高阻尼结构的等效弹性模量显著大于单个预置变形碳纤维梁;等效阻尼系数随着频率增大而减小,等效刚度系数随着频率增大而增大,分别大于104 Ns/m和107 N/m。由此证明,高刚度高阻尼结构的设计方法有效,且实现了输出刚度和阻尼均较大的设计目标。

摘要：针对离心泵叶片载荷控制精度低、高效运行区间窄的难题,该文基于三段四次函数控制叶片载荷分布,提出了一种离心泵叶轮设计方法。该方法将叶片载荷沿叶轮进口到出口分为进口段、中间段和出口段,每段给定四次函数型载荷分布规律,构建基于三段四次载荷控制的叶轮设计方法。基于本文提出的设计方法,设计了一台比转速为102的离心泵,并对其能量特性和流场特性开展了数值模拟。结果表明,相比基准叶轮,优化叶轮在多工况点下的平均效率提高了5.35%,且具有宽广的高效运行区间。优化叶轮内部压力分布更加均匀,流线分布更加合理。最后,本研究加工了离心泵叶轮和泵体,搭建了流体机械综合性能试验台,试验测量结果表明离心泵最高效率为78.20%,满足设计要求。