钨/石墨烷/钨第一壁材料缺陷与力学性能的第一性原理计算

托卡马克装置是实现可控热核聚变的主要装置之一, 而第一壁材料在确保托卡马克装置稳定运行的过程中起着至关重要的作用. 钨金属已被广泛使用作为第一壁材料, 但是聚变反应产生的氦原子在进入钨晶体后易形成"氦气泡"和点缺陷, 严重影响托卡马克装置第一壁材料的稳定性. 首次设计将钨/石墨烷/钨体系作为第一壁材料. 第一性原理计算结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料中的界面可以捕获氦原子和空位, 且能促进自填隙钨原子与空位复合, 从而降低钨体相中的缺陷密度; 弹性常数计算结果表明, 石墨烷层的存在可以提高钨金属的柯西压力值($C' $)和各向异性因子($A$), 使第一壁材料的延展性得以提高, 且不易出现裂纹, 但是在相同温度下钨/石墨烷/钨第一壁材料的力学模量有所下降; 利用准简谐德拜模型计算吉布斯自由能 $G^*$、定容热容$C_\mathrm V$、熵($S$)等热力学函数结果表明, 钨/石墨烷/钨第一壁材料的热力学稳定性与纯钨金属相比有所下降.     

正盘台隧道超前帷幕注浆合理范围

富水隧道开挖易引起突涌水、掌子面失稳和支护结构位移过大等问题，采用帷幕注浆可加固围岩并止水，进而保障隧道施工安全。为寻求合理超前帷幕注浆范围，本文依托京张铁路正盘台隧道实际，通过FLAC3D数值模拟手段建立了渗流场与应力场的耦合模型，研究深埋富水段隧道超前帷幕不同注浆范围对围岩稳定性和渗流规律的影响，从而指导工程实践。研究表明：全断面帷幕注浆和全周边注浆可较好满足正盘台隧道不同渗水段安全需求。     

司机-起重机-轨道系统动力学建模与分析

针对轨道缺陷下起重机运行过程中结构振动特性、司机舒适性等问题,提出基于司机-起重机-轨道系统动力学模型。根据拉格朗日方程建立司机-起重机-轨道系统振动微分方程,并通过精细积分法(PTSIM)求解系统振动时域响应。以100/40 t-28.5 m铸造起重机为例,分析了大车运行速度和轨道缺陷对起重机和司机振动的影响。提出的模型和方法为起重机设计、分析和人体各部位动态响应提供理论依据与参数基础。     

深井孤岛工作面过探巷技术研究

邢东矿2225工作面为孤岛工作面,承受地压大,回采过程中经过2225探巷,巷道围岩破坏剧烈,尤其是底鼓变形严重,初期采取排木垛、打单体等措施在一定程度上控制了探巷顶板下沉,而工作面临近时在煤帮注化学浆形成锚注加固结构使煤体自身强度及承载能力显著增强,锚注加固结构具有较好的整体性和稳定性,从而实现工作面顺利回采。     

锚碇沉箱基础与升浆基床摩擦性能研究

针对国内首个采用沉箱基础的海上悬索桥,主要对水下预填骨料抛石升浆基床与混凝土之间的摩擦性能,以及碎石基床与混凝土结构的摩擦因数展开研究.首先通过室内和现场实验得到碎石基床与混凝土结构的摩擦因数,在此基础上采用数值分析方法得到水下预填骨料抛石升浆基床与混凝土结构之间的摩擦性能.结果表明,普通碎石基床与混凝土沉箱之间的摩擦因数在设计规范规定的0.5~0.6内,而预填骨料抛石升浆基床与混凝土沉箱之间的摩擦因数为0.7~0.8,如考虑混凝土之间的黏结力膜作用,摩擦因数可达0.9.     

经排水固结的中心排水注浆混凝土桩承载特性数值分析

为获得经排水固结的中心排水注浆混凝土桩单桩复合地基承载性状,通过数值分析手段,对中心排水注浆混凝土桩和普通预制混凝土桩进行单桩复合地基静载荷试验对比研究,以此分析荷载-沉降曲线、桩体轴向应力、桩体侧摩阻力以及桩-土应力比等特征规律。结果表明,相比普通预制混凝土桩单桩复合地基,中心排水注浆混凝土桩单桩复合地基承载力提高了约120%,可见应力集中现象显著降低,桩周土承载力得到增强,桩周土载荷能力发挥程度得到改善。研究成果可为中心排水注浆混凝土桩单桩复合地基工程应用提供理论指导。     

热等静压技术在镍基单晶高温合金中的应用研究进展

 通过总结目前热等静压对镍基单晶高温的应用研究进展，阐释了热等静压对镍基单晶高温合金中的疏松等孔洞类缺陷的消除作用，分析了孔洞的愈合机理，并分别展示了应用热等静压后合金的拉伸、持久、疲劳等力学性能变化情况，同时介绍了热等静压对已服役制件组织力学性能恢复处理的研究进展、计算模拟在指导热等静压工艺研究中的作用，展望了中国热等静压技术的未来发展。     

多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管锚索组合结构加固技术现场试验研究

对多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管锚索组合结构新型边坡加固技术的结构形式、适用范围、加固作用机理、现场试验进行分析,对比分析预应力锚索、多次分段控制注浆预应力钢锚管及多次分段控制注浆预应力钢锚管锚索承载力,研究结果表明：1)该结构特别适用岩土体破碎、松散、易塌孔地层于边坡,通过钢锚管劈裂注浆,提高边坡岩土体的强度指标,充填了和挤密破碎地层间的空洞和孔隙,有效提高锚固段锚固力；2)通过预应力锚索和预应力钢锚管极限承载力对比分析表明预应力钢锚管没能够充分发挥该地层的锚固力。预应力钢锚管施加的预应力只能传到浅表层,且破坏模式为钢管被拉断或者钢管接头处断裂；3)三组不同根数的钢绞线预应力钢锚管锚索极限承载力结果与普通的预应力锚索相比来看,单束钢绞线预应力锚索承载力由200kN增加到235kN,锚固力提高17.5%；两根钢绞线预应力锚索承载力由295kN增加到378kN,锚固力提高28.14%；三根钢绞线预应力锚索承载力由336kN增加到432.26kN,锚固力提高28.65%。表明预应力钢锚管锚索通过劈裂注浆挤密锚固段岩土体,浆液充填裂隙,形成“树根状”,有效的提高了锚固段锚固力。     

基于卷积神经网络的布料疵点检测方法

针对传统布料疵点检测准确率低、识别较慢且计算量大问题，提出基于卷积神经网络的布料疵点检测方法，实现增强布料疵点检测鲁棒性、高效性的设计目标。为保证训练结果准确，首先采集数量以千万级为单位的布料图像并进行图像预处理，标记无疵点布料和疵点布料；然后将图像送入设计的卷积神经网络进行训练和测试，获取疵点检测框；紧接着采用改进的NMS分类算法对检测框进行多框合并，减少误检，进一步提高模型检测效果；最后利用设计的特征图分割算法使网络模型脱离GPU显存限制，适用于各种性能计算机。实验结果表明该方法可在实现布料检测高速度、高准确率的同时增强检测方法的鲁棒性。实际检测速度为3fps，准确率可达99.6%，超过现有疵点检测算法，表明该检测方法可应用于对布料要求更高的生产企业。     

基于FIG和GWO-SVM的灌浆功率时序预测

为更好地预测灌浆功率时序，建立基于模糊信息粒化(FIG)和灰狼优化支持向量机(GWO-SVM)的灌浆功率时序预测模型。首先，引入信息粒计算方法，将原始详尽的时间序列数值点分解为一系列信息粒，以减少模型的数据输入总量；其次，基于模糊集理论，采用模糊集算子对每个信息粒进行模糊计算，使得到的模糊信息粒可以合理地表示原始数值点集；最后，以支持向量机作为预测工具，并采用灰狼优化算法进行参数寻优，对产生的模糊信息粒进行快速准确的预测。结合实际工程，应用该预测模型对灌浆功率的波动范围和变化趋势进行预测研究，经过性能评价和对比分析，验证了模型的有效性和优越性。