基于加权复杂网络的公路网等级结构划分

为划分公路网等级,引入复杂网络理论,采用对偶拓扑方法,将公路路线按照路名抽象为节点,考虑路段流量和贯穿度计算节点权重,并基于重力模型得到加权邻接矩阵,通过Matlab编程计算节点重要度指标、紧密度指标、介数指标,采用变异系数法计算节点综合指标权重,以规划年路网总里程为控制量筛选得到满足里程要求的节点;最后对所筛选出的节点采取模糊聚类,进行公路网等级划分.研究结果表明:应用复杂网络理论进行公路网等级划分,不仅能够得出各等级公路里程,并且能够得出各等级公路的空间分布情况,为未来公路网等级的提升提供参考.     

冲断区域车-路间接触力及其影响因素研究

车辆经过连续配筋混凝土路面(continuously reinforced concrete pavement,CRCP)冲断区域时会上下振动,从而导致车-路间接触力发生变化,该变化加快了路面破坏,并危及行车安全。为了分析车辆经过冲断区域时车-路间接触力情况,文章建立了冲断区域人-车-路耦合振动模型,并利用传递矩阵法和Matlab软件对振动方程进行求解,获得车-路间接触力随时间的变化规律。同时分析多个冲断区域、行车速度、冲断区域台阶高度、路面纵坡坡度、路面板大小和上下坡等参数对车-路间接触力大小的影响。研究结果表明:一定条件下,车辆经过冲断区域0.19s时车-路间接触力最大,其值为67.69kN,车辆经过冲断区域0.58s时,车-路间接触力最小,其值为26.35kN;行车速度、冲断区域台阶高度、路面纵坡坡度和上下坡对车-路间接触力影响较大。     

强降雨激励下松散岩堆路堑边坡稳定性分析

岩堆是我国西南高山峡谷区常见的不良地质体,其存在对高速公路边坡稳定性提出了严峻挑战。文章依托国家高速公路网规划中南北纵线G85高速公路工程,运用数值模拟的方法研究了深厚岩堆拉锚抗滑桩路堑边坡在自然、强降雨和地震状态下的稳定性,对比分析了岩堆体在自然状态、地震状态与强降雨条件下岩堆体边坡变形破坏特征及锚索轴力变化规律。计算结果表明,开挖对岩堆体变形有较大影响,岩堆体自然状态和暴雨状态下,在无任何加固措施时整体稳定性相对较低;增加抗滑桩和锚索加固后,安全系数均有所提高,潜在滑动面整体向下移至抗滑桩下部,加固作用效果显著。研究成果为岩堆路堑边坡工程设计与施工提供了参考依据。     

Fenton氧化深度处理制药废水的研究

针对阿维菌素、盐霉素废水经厌氧-好氧工艺处理后难以进一步生物降解的特点,采用Fenton氧化法进行深度处理。试验研究探讨了不同pH值、反应时间、H_2O_2投加量以及n(H_2O_2)∶n(Fe2+)对COD去除效果的影响。在pH值为3.0,H_2O_2(体积分数为30%)投加量为1.5mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))为5∶1条件下,废水COD质量浓度由224mg/L下降到64.3mg/L,去除率达到71.3%。     

突变理论及其在机械工程领域的应用现状

突变理论是解释不连续现象的一种旨在应用的数学方法,自诞生以来广泛用于解释自然科学、社会科学和管理科学等科学技术领域的各种突发现象。首先,从突变理论的产生、基本原理、基本特性和发展过程等几个方面对其进行了简要介绍;其次,综述了突变理论在机械工程领域的应用现状,重点介绍了利用突变理论在揭示转子振动状态突变现象、分析摩擦磨损失效行为和预测金属疲劳断裂等3个方面的研究进展;最后,指明了在以后的应用中要更加注重加强突变理论与一些传统非线性理论的结合。可为突变理论在机械工程等相关领域的进一步拓展应用提供有益的理论参考。     

液氮冷却煤变形-破坏-渗透率演化模型及数值分析

如何定量评估液氮冷却后煤储层的渗透率演化是液氮冷却增透煤储层技术的关键。为分析液氮注入煤后的变形、破坏和渗透率演化过程,将煤视作弹脆塑材料,其变形过程包括弹性变形、脆性跌落和残余塑性流动3个阶段,结合单元强度退化指数、扩容指数和Mohr-Column准则,建立了考虑围压对煤单元峰后力学行为影响的本构模型。根据煤岩单元变形过程,将煤岩单元渗透率演化分成2个阶段,即弹性压缩煤岩单元渗透率减小阶段及煤岩单元破坏后的渗透率增加阶段。分析了单元弹性变形、剪切破坏和拉破坏与渗透率之间的关系。煤岩单元弹性压缩和拉伸引起单元内孔隙空间的变化,进而影响单元渗透率;煤岩单元剪切破坏在单元内形成共轭剪切带,在剪切带内的流体流动服从平行板定律,给出了基于单元体应变的剪切带宽度和渗透率计算公式;煤岩单元拉破坏在单元体内形成"十"字型裂隙,在裂隙内的流动也服从平行板定律,给出了基于单元体应变的裂隙宽度和渗透率计算公式。结合热传导理论建立了液氮冷却煤层的温度-变形-破坏-渗透率演化模型,并在FLAC下利用Fish函数方法予以实现。数值算例研究了液氯注入辽宁王营子矿某煤层气抽放井后煤层的变形、破坏和渗透率演化过程。结果表明:1)煤受液氮冷却作用后发生体积收缩,越靠近钻孔温度梯度越大,收缩变形越大,温度拉应力越大,越容易破坏,形成拉破坏区。液氮注入冷却10d后的拉破坏区约0.65m宽。2)在拉破坏区,单元内形成了贯通的裂隙,单元体渗透率显著增长,液氮冷却10d的单元渗透率最大增长幅度可达1.97×105倍。3)远离钻孔区域,拉应力也使得煤的渗透率有所增加,增加幅度为1%~14%,远小于破坏区。4)随着冷却时间增加,破坏区域扩大,但增长速率逐渐减缓,这表明在工程实践中冷却时间过长,不一定能取得更好的冷裂效果。5)液氮冷裂的主要影响区域在1.0m左右,但实际工程中钻孔内压力、煤岩体内水的相变等对煤岩的实际变形和破坏也有很大影响,从而使得液氮冷裂的影响区域更大。6)模型能较好地反映液氮冷却煤体变形-破坏-渗透率演化过程,从而为评估液氮冷却煤岩增透效果提供一种简便、可行的方法。     

膜结构路面器材通过性机理分析

为了研究新型膜结构路面器材,保障轮式车辆在松软路面上的通过性,运用车辆地面力学理论对路面器材的沉陷特性进行分析,探讨了膜内张力对最大沉降量的影响。将理论分析结果和仿真结果进行对比,验证了沉降计算公式的合理性。选取车辆挂钩牵引力作为评判车辆软土通过性的准则,将受力分析法和能量法相结合建立轮胎行驶的挂钩牵引力计算公式,定性得到附着系数μ和最大沉降量z0对车辆通过性的影响关系。结果表明,在所选条件下,膜内张力对最大沉降量影响不大,通载试验初步验证了通过性理论的合理性。     

海上高架平台抗风性能及锚链力工程计算方法

为了研究海上高架平台在风荷载作用下的受力特性,利用《港口工程荷载规范》和风荷载通用计算公式,对比分析了某海上高架平台在风荷载作用下的阻力、升力和力矩,以及平台不发生倾覆时所需的锚链力。结果表明,平台所受风阻力、力矩均随风速的增大而非线性增大;风速较低时,2种方法的结果十分吻合,风速较高时,需将规范和风荷载通用公式中的升力计算公式相结合才能使计算结果偏于安全;同时,平台不发生倾覆所需的最小锚链力随投锚距离的增大先急剧减小后缓慢增加。     

透水性沥青混合料目标空隙率的确定方法

为了有效减少路面地表径流,发挥透水性沥青路面的透水功能,明确空隙率、有效空隙率及渗透系数三者之间的关系,以便确定符合地域降雨特点的透水性沥青混合料目标空隙率,依据水量平衡原理和水力学理论,建立了基于有效控制路面地表径流的透水性沥青路面的渗透-蓄水简化模型。通过试验分析,明确了透水性沥青混合料的空隙率、有效空隙率及渗透系数有很好的线性相关关系。通过设计降雨量、透水性沥青路面计算面积和路面综合坡度等为计算参数,得到了透水性沥青混合料的目标空隙率计算方法。该方法能够针对不同地区的降雨特点,计算出满足透水功能的透水性沥青混合料的目标空隙率。     

微生物合成黄酮类化合物的研究进展

目前,工业生产黄酮类化合物面临价格昂贵等一系列问题,因此用微生物廉价生产黄酮类化合物具有重要意义。近年来系统代谢工程的出现,提供了一个全新的角度来解决传统受限制的生物工业过程。介绍了利用代谢流调控、强化前体物质积累等代谢工程策略,实现微生物法生产黄酮类化合物的国际研究状况,希望对解决目前大规模生产黄酮类物质存在的限制和挑战提供参考。