基于随机有限元的模板支撑体系井字架结构可靠性研究

扣件是模板支撑体系核心构件,其工作特性对体系承载性能具有显著影响.基于蒙特卡罗法基本原理,利用Python脚本驱动ABAQUS进行模板支撑体系非侵入式随机有限元分析,得出在井字架结构的任意位置上,随机出现不同数量的扣件失效对体系承载力可靠性的影响.结果表明,扣件失效概率增大将导致其屈曲承载力下降的幅度及概率显著增加.当扣件失效概率为0.183时,井字架结构的屈曲荷载比例系数超过0.8的概率为90%.当扣件失效概率达到0.199时,其屈曲荷载比例系数超过0.8的概率仅为50%.上述成果进一步说明基于所有扣件完好条件下的模板支撑体系确定性分析不符合实际,且偏于不安全.此外,当扣件失效数量服从二项分布时,模板支撑体系井字架结构的屈曲荷载比例系数λ服从正态分布.     

港口锚地容量可靠性计算方法与冗余设计

针对当前港口锚地普遍发生的实用容量与设计容量存在一定差距的现象,运用系统可靠性理论,基于排队论和蒙特卡罗模拟的方法,对锚地实用容量进行概率评价,进而提出锚地容量可靠性的定义和计算方法;为提高锚地容量可靠性,提出对锚地容量进行冗余设计,并建立系统可靠性最大和锚位冗余数最小的双目标优化模型.以北方某集装箱港区为算例,求解得出不同保证率下帕累托最优解集.计算结果表明:所建立的优化模型能够有效提高锚地容量的可靠性,且不同保证率、不同冗余数对可靠性产生的影响不同,可为不同港口的锚位冗余设计提供有益参考.     

重载交通下CTCP-CRCP复合路面振动试验研究

对由斜向交叉缓黏结预应力混凝土上面板(CTCP)、沥青砂应力吸收层、连续配筋混凝土下面板(CRCP)组成的"三明治"式复合路面结构在不同重载车辆冲击下的加速度反应进行试验研究.首先,利用埋设的加速度计,分别测试了在轴载为100、200、300kN的重载车辆冲击下CTCP和CRCP的加速度反应谱,并采用CTCP和CRCP加速度比值的统计均值作为沥青砂应力吸收层的应力吸收因数.然后,对上述3组加速度反应谱进行傅里叶变换,获得频率谱.试验结果表明:在上述3组重载车辆冲击作用下,CTCP加速度最大峰值分别为0.022、0.039、0.059m·s~(-2),CRCP加速度最大峰值分别为0.010、0.015、0.025m·s~(-2),沥青砂应力吸收层应力吸收因数分别为3.15、3.38、3.46.该结果表明"三明治"式复合路面结构中沥青砂应力吸收层能有效缓解重载车辆对路面的冲击,适合在重载交通中应用.     

2507双相不锈钢在SO2污染模拟海水中的腐蚀行为

采用开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了2507双相不锈钢在含不同浓度(0,0.001和0.01 mol·L-1)NaHSO3模拟海水中的腐蚀行为.研究表明:开路电位随NaHSO3浓度的增加而负移,腐蚀倾向增大;电荷转移电阻Rt随浓度的增加而减小,耐蚀性降低;2507不锈钢的腐蚀形态为局部腐蚀,点蚀程度随浓度升高有所加剧,腐蚀速率随浓度的增加而增大;Mott-Schottky曲线和成膜后电化学阻抗谱测试表明,NaHSO3的加入增加了2507不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性,电荷转移阻力减小,腐蚀更容易发生.这可能归因于NaHSO3的加入增加了模拟海水的酸度,并随NaHSO3浓度的增加促进了不锈钢表面钝化膜的破坏.     

Thermal performance and reduction kinetic analysis of cold-bonded pellets with CO and H_2 mixtures

Cold-bonded pellets, to which a new type of inorganic binder was applied, were reduced by H2–CO mixtures with different H2/CO molar ratios(1:0, 5:2, 1:1, 2:5, and 0:1) under various temperatures(1023, 1123, 1223, 1323, and 1423 K) in a thermogravimetric analysis apparatus. The effects of gas composition, temperature, and binder ratio on the reduction process were studied, and the microstructure of reduced pellets was observed by scanning electron microscopy–energy-dispersive spectrometry(SEM-EDS). The SEM-EDS images show that binder particles exist in pellets in two forms, and the form that binder particles completely surround ore particles has a more significant hinder effect on the reduction. The reduction equilibrium constant, effective diffusion coefficient, and the reaction rate constant were calculated on the basis of the unreacted core model, and the promotion effect of temperature on reduction was further analyzed. The results show that no sintering phenomenon occurred at low temperatures and that the increasing reaction rate constant and high gas diffusion coefficient could maintain the promotion effect of temperature; however, when the sintering phenomenon occurs at high temperatures, gas diffusion is hindered and the promotion effect is diminished. The contribution of the overall equilibrium constant to the promotion effect depends on the gas composition.     

十字型鸭翼子弹药控制系统研究

为解决子弹药的杀伤效能低的问题,提出了一种十字型鸭式子弹药并对其进行控制系统的分析与设计.针对子弹药不断旋转摆动的问题,分析了子弹药控制力的产生原理,提出一种周期平均控制力的方法,建立了旋转摆动子弹药数学模型.为验证子弹药的飞行稳定性,应用Matlab软件进行了无控飞行轨迹仿真,得出子弹药水平位移为450 m,攻角变化在0.4°以内,满足稳定性要求.由于子弹药控制通道间具有较强耦合作用,设计了一种特殊的前馈补偿法来对子弹药进行解耦,设计了PID控制器对子弹药控制效果进行了仿真,结果表明解耦后控制通道间的耦合效果基本消失.      

相干测风激光雷达带通采样方法的仿真研究

根据相干测风雷达回波信号载频高、带宽窄的特点,尤其星载相干测风雷达回波信号数千兆赫兹,采用传统采样方式对采集卡的采样率要求很高.鉴于采集卡的采样率和分辨力互相制约,提出将带通采样引入到相干测风雷达系统.本文以1.5 μm全光纤相干测风激光雷达的实测数据作为仿真输入,经Simulink滤波、带通采样,结果表明,在对探测距离影响不大的情况下,与低通采样方式相比径向风速反演结果最大相差0.5 μm/s;数据处理的时间复杂度降低,其下降值是带通采样频率与低通采样频率的比值;但信噪比会恶化,其下降值介于1~3 dB.      

一种运动想象脑电信号半监督算法

针对脑机接口中两类左右手运动想象任务,提出一种依据迭代训练次数不断更新训练集样本的半监督算法.使用多重自相关分析算法,选择置信度较高的脑电信号样本并加入初始训练集;分别使用公共平均参考法与共空域模式算法,对样本进行预处理及特征提取;最后使用支持向量机对样本进行测试,根据迭代学习次数按照递进方式移除置信度较低的样本,并利用剩余样本继续训练模型,从而优化特征提取器及分类器参数.通过对标准脑电竞赛数据库BCI IV Dataset Ⅱa中左右手运动想象数据的测试表明,该算法与其他算法相比,在训练样本数目较少的情况下,具有较高的分类正确率.      

特种车辆涡轮增压器内部流动特性分析

涡轮增压器是特种动力装备的重要动力部件,良好的密封是保证涡轮增压器正常工作的关键因素,而叶轮高速运转引发的压力不均则是泄漏的重要原因.基于流体力学分析方法建立有限元模型,研究了一种离心泵式密封结构的内部流场分析及流动特性,探讨了压气机端泄漏量、内部压力在不同转速和窄隙出口负压等工况下的变化规律,验证了该密封结构的油气密封性能.结果表明,受高速离心效应影响,该密封结构具备良好的防止压气机端漏油效果,高速运转时会产生漏气.研究结果为改进涡流增压器密封结构提供了参考依据.     

Experimental investigation and thermodynamic assessment of the yttriumhydrogen binary system

A coupled experimental investigation and thermodynamic study of the yttrium-hydrogen(Y-H) binary system were carried out to provide more comprehensive and quantitative insights into the key thermodynamic properties of this system. Y-H system in the full range of H/Y = 0–3.0 was investigated by accurate pressure composition isotherm(PCI) measurement to provide credible phase equilibria information and thermodynamic data.The phase boundaries obtained were in agreement with previous experimental data but with improved accuracy.With the guide of the crystal structures, all the solid phases were modelled using the three sublattice model. The Y-H phase diagram and thermodynamic parameters were calculated and assessed with the CALPHAD technique.The obtained results are in very good agreement with our experimental data and the published data reported in literature. The obtained thermodynamic database of Y-H system can be used to predict the hydrogenation behavior and decomposition temperatures of hydrides.