改性无造孔剂硅藻土陶瓷滤膜的制备及其性能研究

选择常见硅藻土粉末为主要原料,通过不同种类硅藻土粉末组合,添加合适比例的增稠剂、造孔剂及助凝剂,在合适的升温曲线下烧结,可以制出多孔硅藻土过滤材料.实验排除制造多孔材料需要造孔剂的限制,用原始硅藻土和焙烧硅藻土两种原料组合配方,制备出一种多孔硅藻土陶瓷过滤材料.通过显微照片对比分析其截面微孔结构,通过比表面积及孔隙度分析仪测定对其进行吸附性能及比表面积测定,探讨了硅藻土粉末的配比及性能的影响因素.     

成型参数对Ti 35%Al多孔材料孔结构的影响

成型参数是影响Ti-35%Al多孔材料孔结构的主要因素之一.采用元素粉末反应合成工艺合成了Ti-35%Al多孔材料,在其他制备参数一定的条件下,系统研究了成型参数与Ti-35%Al多孔材料的孔隙度、孔径和透气度等孔结构参数之间的关系.结果表明:Ti-Al合金多孔材料中,压制压力对Ti-Al合金多孔材料的孔隙度的影响并不明显;Ti-Al合金多孔材料的最大孔径随压制压力的增大而逐渐减小,压制压力对Ti-Al合金多孔材料孔径的影响,实质上是通过压制过程对压坯粉末颗粒的塑性变形以及对压坯间隙孔的影响来实现的;Ti-Al合金多孔材料的透气度随压制压力的增加呈线性关系递减,对不同压制压力下Ti-Al合金多孔材料Hagen-Poiseuille方程进行了验证,Hagen-Poiseuille方程适用于不同压制压力制备条件下的Ti-Al多孔体.     

相对密度和应变率对泡沫铝压缩行为的影响

利用分离式霍布金森压杆(SHPB)和电子万能试验机研究了不同密度的开孔与闭孔泡沫铝在动、准静态下的压缩力学性能.结果表明:开孔与闭孔两种泡沫铝静态和动态压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段,塑性屈服平台段及致密段.相对密度对泡沫材料屈服强度和流动应力有很大影响,在静、动态响应下泡沫铝的应力均随相对密度的增大而增大,通过对本实验结果进行拟合,得出泡沫铝强度与相对密度的关系式常数.开孔泡沫铝的强度和流动应力均明显升高,表现出应变率敏感性,而闭孔泡沫铝对应变率不太敏感或应变率敏感程度较差.     

翻边对开孔方板拉伸强度的影响

本文利用ANSYS软件建立了翻边开孔方板的参数化模型,分析了单向拉伸载荷作用下不同开孔参数(开孔大小、翻边长度、翻边角度等)对开孔处应力强度的影响。研究发现,翻边的存在能有效提高孔边的强度,该结果为实际结构的翻边开孔设计提供了参考。     

FGM圆板考虑面内振动的动态响应

为研究考虑面内振动时FGM圆板的动态响应,首先基于经典板理论,同时考虑横向振动和面内振动,并利用Hamilton原理推导出轴对称情况下功能梯度材料圆薄板线性自由振动的控制方程。采用打靶法对无量纲控制方程进行数值求解,并将方程退化为一般均质板,求解其固有频率,得到了与相关文献非常接近的结果。对具体问题的数值结果进行对比分析,结果表明,面内振动会影响FGM圆板振动频率大小,忽略面内振动的影响会过高估计FGM板的频率。     

环扇形板的面内自由振动分析

基于平面线弹性理论,建立了环扇形板面内自由振动的运动控制微分方程。采用二维微分求积法对环扇形板面内自由振动的无量纲运动控制微分方程进行离散,数值求解了不同边界条件下环扇形板面内自由振动的无量纲固有频率,并与环扇形板扇形角为π/4时有限元商用软件ANSYS的计算结果进行了对比,验证了新方法的正确性。结果表明:在相应边界条件下,环扇形板的内外半径比以及扇形角对无量纲固有频率均有影响,其计算结果和分析方法可供设计和研究参考。     

冲击荷载下单层网壳结构的整体倒塌分析

对60m跨度的K6型单层球面网壳建模,利用ANSYS/LS-DYNA对其在不同质量及速度冲击物作用下的动力响应进行大量参数化分析。提取了关键节点的位移时程曲线,针对损伤最严重的整体倒塌模式进行了研究。得出了网壳结构在冲击荷载作用下出现整体倒塌现象与冲击物动能及节点位移的关系以及冲击过程动能传递率的分布规律。研究结果表明,冲击物质量越大,使K6网壳发生倒塌所需动能越少;当冲击物作用使关键节点的竖向位移值大于临界位移值时,网壳结构会发生倒塌现象;当冲击物携带动能为临界倒塌冲击动能时,冲击过程的动能传递率最大。     

结构钢断裂试验研究

为了寻求结构钢断裂机理,对10个开孔板试件进行了拉伸断裂试验,其结果表明,大部分试件第1条裂纹的出现与整个试件的宏观断裂几乎为同一时刻,变形较为明显,主要集中在孔的两侧.圆孔开孔板试件(R)的试验结果均匀稳定,长圆孔开孔板试件(LR)差异较为明显,对于长圆孔开孔板试件(LR)所出现的这种现象需做进一步的试验研究.总之,此次试验为结构钢断裂机理和抗断准则的研究提供了较为可靠的试验依据.     

若干因素对多孔水泥混凝土内部孔隙状态影响研究

为研究骨料因素和成型工艺的不同对多孔水泥混凝土内部孔隙状态的影响,采用工业CT扫描技术对多孔水泥混凝土试件内部孔隙进行识别,并通过CT图像数据提取方法获得多孔水泥混凝土内部孔隙率、孔隙连通状态及孔径尺寸等。结果发现,不同骨料级配中,随骨料粒径增大,多孔水泥混凝土试件内部孔隙率、平均孔径大小以及孔隙连通状态整体呈增长趋势。与碎石相比,卵石多孔水泥混凝土孔隙率和平均孔径略小,连通孔隙率略高。振动时间越长,孔隙率越低,平均孔径越小,但随时间的增加,变化并不明显。与此相反,采用插捣法制备的试件内部孔隙分布均匀性较振动法差,且试件内部连通孔隙率要高于振动法。相较于骨料体积比、骨料种类以及成型工艺,骨料级配对孔隙状态影响最为显著。     

弹性地基上矩形板自由振动的GDQ法求解

依据弹性体振动理论,从弹性地基上矩形板自由振动的控制微分方程出发,运用广义微分求积法(GDQ法)将控制微分方程及不同边界条件进行离散.数值研究了弹性地基上矩形板自由振动的频率特性;给出了矩形板不同长宽比和不同地基参数之间无量纲振动基频的关系;并将四边简支边界条件下的计算结果与其精确解进行了比较,显示了GDQ法的适用性和精确性,其计算结果可为结构的工程振动分析提供参考.     

导叶叶片出口角对核主泵性能的影响

以核反应堆冷却剂泵为研究对象,探讨导叶叶片出口角对核主泵性能的影响。首先选取三个核主泵,在只改变导叶叶片出口角的情况下,构建新的导叶和核主泵,通过数值模拟预测核主泵性能,并分析导叶叶片出口角变化前后核主泵性能参数及内部流场的分布情况。结果显示:对于所选取的三个核主泵,当导叶叶片出口角减小后,核主泵的效率最低提高0.66%,扬程最低上升0.15m。其次,采用方格网保角变换法设计导叶叶片骨线时,相对于骨线的形状,叶片出口角对核主泵性能的影响更大;但是在方格网中,当叶片骨线为直线时,导叶内部的压力和速度比叶片骨线为曲线时变化更加均匀。另外,导叶可以将流体动能转化为压力能,同时又起着导流作用将从叶轮流出的液体导入蜗壳,但是导叶提供给蜗壳的流体的参数对核主泵性能参数的影响更大,为导叶的后续研究提供了参考依据。     

FPS型隔震结构动力性能研究

为了研究FPS型隔震结构的动力特性,针对串联刚片模型,从理论上建立了双向水平地震作用下FPS型隔震结构的平-扭耦联动力方程,并对一空间RC框架隔震和非隔震结构进行动力时程反应分析,得出了不同地震波作用下结构各层的加速度反应、层间位移角、扭转位移比等参数的变化特点。结果表明,FPS型隔震装置能够有效延长上部结构的自振周期,限制隔震层过大位移,降低整体结构的扭转反应,有效减少了地震作用对上部结构的影响,亦提高了串联隔震结构的空间稳定性,隔震效果明显。     

应用分形理论的实际多孔介质有效导热系数的研究

根据分形理论,利用实际多孔介质剖面图,对典型土壤的几何结构进行了描述,计算出了多孔介质的剖面面积分布分形维数d,得到了分形固含率,获得了固含率与多孔介质颗粒排布及度量尺度之间的关系,由此,建立了实际多孔介质的导热模型,推导出了多孔介质的有效导热系数。     

偏心圆以及最小二乘圆理论的研究

给出了偏心圆的严格等式,xc利用这一等式得到了与传统公式类似的最小二乘圆圆心坐标表达式及较传统公式更精确的最小二乘圆半径的表达式.并给出了最小二乘统计意义下的圆度值公式,论证了它与曲线的直流分量及一次谐波无关.     

深球壳在横向载荷作用下的静态分析

研究深球壳在横向均布载荷作用下的静态变形问题.从壳体的小变形理论出发得到深球壳的基本方程,结合其对应的边界条件采用打靶法进行求解,调整所取壳体展开的角度、壳体厚度与半径的比值、壳体外载荷等参数和壳体的变形挠度,通过数值结果分析壳体的变形与各参数之间的关系.对深球壳的线性静态力学行为的研究可以反映这一类弹性构件的静态力学...     

半无限大平面导电媒质中空洞定位问题的迭代算法

提出了半无限大平面中空洞定位问题的一种新方法.首先利用边界积分方程建立表面测量电位同目标体及其位置参数的关系.在此基础上,借助于电磁逆散射问题求解中的Newton-Kantorovich方法,推导出目标参数的微小变化对表面电位分布影响的数学表达式.然后,在给定初值的情况下,利用这两组方程进行迭代求解,从而不断地逼近真解.对于求解过程中出现的病态方程组采用阻尼最小二乘法,并通过选择适当的阻尼因子,使得解答稳定.与有限元法结合最小二乘法求解该问题相比较,该方法具有更高的效率.     

灰质泥岩特征及测井响应——以胜坨地区沙三下亚段为例

胜利油田某地区沙三下亚段浊积岩、三角洲沉积体时空展布复杂,大量分布的灰质泥岩对沉积体系空间描述造成了影响。为更好地对该类沉积体系进行研究,基于常规测井资料、岩心观察、薄片鉴定及XRF(X-ray fluorescence)元素测试等资料,从沙三下亚段富灰质泥岩岩石类型分析入手,对不同尺度灰质泥岩岩石学及测井响应特征进行了总结,划分不同的岩石类型组合并建立了测井响应模式。研究结果表明,深灰色灰质泥岩具有低GR(自然伽马)中AC(声波时差)特征,砂质泥岩及深灰色泥岩呈现高GR、高AC特征。砂质泥岩的GR均值大于深灰色泥岩,而声波时差值则偏低。研究区岩石划分为灰质泥岩—砂岩型、泥岩—砂岩型、灰质泥岩—泥岩型、灰质泥岩—砾岩型四种类型,建立了相应的测井解释模型。     

带加强层的框架——核心筒结构工作性能分析

探讨了带加强层的框架——核心筒结构的工作机理,通过对加强层不同结构布置方案进行对比分析,得出其在水平地震作用下结构周期、位移及内力变化的规律.并对高层建筑结构中加强层的设计提出一些参考意见.     

捷联惯导初始对准的超球体采样SRUKF算法

平淡卡尔曼滤波(UKF)在捷联惯导系统静基座大方位失准角初始对准中计算量大,且滤波数值不稳定. 针对这一问题,该文将超球体采样策略与平方根UKF(SRUKF)算法相结合,提出一种改进的SRUKF算法. 该算法在保证其滤波精度和UKF算法相当的前提下,通过引入超球体采样减少了采样点数,提高了计算速度. 并以协方差阵的平方根矩阵代替协方差阵参加递推运算,减少了计算机舍入误差,提高了滤波数值稳定性. 仿真结果表明,该算法在保证初始对准滤波精度的前提下降低了计算量,提高了滤波性能.     

板料成形应变测量中方网格图像的亚像素匹配

针对板料成形应变测量中应用的方形网格,提出一种网格图像亚像素匹配法. 采用二值化和细化等方法得到网格线条的细化图像,然后通过初、精两次定位提取网格节点的亚像素图像坐标,并建立各节点之间的拓扑关系. 在已知各次拍摄时相机位置与姿态的基础上,根据网格节点的拓扑关系和极线约束实现同名网格节点自动匹配. 实验结果表明,所有匹配点对之间极线距离的平均值约为\,0.17\,像素时,匹配稳定可靠. 匹配结果可作为后续应变计算的基础数据.