硬岩掘进机刀盘载荷与撑靴接触界面刚度的耦合关系

在复合地质条件掘进时刀盘载荷与撑靴接触界面的耦合关系严重影响硬岩掘进机(TBM)动态特性.基于并联机构理论研究TBM推进系统的力传递特性,建立刀盘、机械系统和撑靴接触刚度耦合力传递模型,讨论了刀盘在复合地质条件下掘进时刀盘载荷波动与撑靴岩石接触界面刚度之间的耦合关系.结果表明,撑靴接触界面刚度随刀盘载荷增大而非线性增大;复合地层中,刀盘载荷波动,接触界面刚度也呈现相应的波动特性;两侧撑靴接触界面岩石软硬不同时,刀盘载荷均值和波动增加,接触界面刚度均值和波动加大,且较硬一侧增加幅度大于较软一侧减小幅度.     

基于磁流变技术的回转机构制动冲击控制

针对起重机回转机构制动时惯性冲击易导致设备损坏的问题,提出了一种通过电流改变扭转刚度和阻尼系数的磁流变弹性体联轴器,实现对冲击振动频率和幅值的控制.根据起重机回转制动时的特点,建立了含齿侧间隙、齿轮啮合刚度与磁流变非线性刚度和阻尼的系统动力学方程,推导出系统几个关键性参数与电流间的函数关系.运用数学软件对方程进行数值求解,对联轴器扭矩特性、阻尼特性、齿轮啮合力及制动效果进行了分析.结果表明,磁流变联轴器具有很强的扭矩传递能力,在不影响制动效果的情况下可以显著地降低冲击振荡频率,对冲击载荷峰值也有一定的抑制效果.     

腔光机械谐振器的动力学耗散冷却（英文）

基于光机械耦合系统,详细研究了该系统的动力学冷却问题,比较了强耦合系统中不同的光学腔模型耗散率对平均声子数的影响.在一定的范围内,腔耗散率越大,平均声子数越小,并且有更大的腔耗散率,平均声子数才能快速地达到瞬态冷却极限,即通过增大腔耗散率,能加速系统的冷却过程.对于强耦合系统,随着耦合强度的增加,平均声子数出现周期性的振荡,且随着腔耗散率的增大而快速的减小,最后达到一个冷却极限.相反,对于弱耦合体系,平均声子数随着腔耗散率的增大而快速的增大,而后达到一个稳定的平衡态,且随着耦合强度的增大,不会出现周期性的振荡.因此,在弱耦合系统中,增大腔耗散率有可能会加速系统的热过程.     

油田注水诱发应力场演化及地层活动机制研究

基于多孔介质理论建立注水诱发应力场变化定量评价的力学模型,利用有限元方法对耦合模型进行求解,分析注水过程中超孔隙压力与应力场演化规律,揭示注水诱发地层活动的力学机制。计算结果表明:注水形成的超孔隙压力控制局部应力场分布,一方面导致垂向、水平有效应力减小,Mohr应力圆左移,地层活动趋势增加;另一方面削弱注水层段水平地应力的作用效果,导致主应力差值减小、Mohr应力圆直径缩小,易于地层稳定。注水诱发地层活动与岩层渗透性能、吸水软化与构造应力环境等组合因素密切相关。     

随机车流作用下桥梁冲击系数分析

为研究交通车辆作用下在役桥梁的振动特征,需提出随机车流作用下桥梁的冲击系数计算方法.根据响应面分析方法拟合了影响面的函数表达式,求得随机车流作用下桥梁结构最大静挠度;基于已编制的车-桥耦合振动分析程序,获得各类车型单独作用下车-桥耦合接触力,用该耦合接触力等效代替各类车辆三维模型作用在桥梁结构上,从而获得随机车流作用下桥梁结构的动力效应,并求得相应冲击系数,从而提出了简便且实用的随机车流作用下桥梁结构冲击系数计算方法.通过与规范计算值对比表明,本文所提出的方法能有效地计算随机车流下桥梁的冲击系数.     

仿生多孔UHMWPE摩擦过程的流固耦合非线性分析

利用ANSYS软件,以牛血清作润滑剂,以平板试件为对照组,设计了仿生多孔形态试件,并在相同约束,相同载荷,相同转速条件下,进行了两种试件的耐磨机制流固耦合非线性分析,分析了两者的等效应力、接触应力变化情况.     

梧桐浸泡液为基质的CW-MFC耦合系统偶氮染料X-3B脱色及产电效果

在新型人工湿地耦合微生物燃料电池中（CW-MFC）中,以葡萄糖为对照组,研究梧桐浸泡液作为活性艳红(X-3B)共基质以实现其脱色的可行性,并从梧桐浸泡液初始浓度以及内筒植物等方面入手,进一步探讨以梧桐浸泡液为共基质条件下系统最佳处理效果。结果表明,当水力停留时间（HRT）为2天时,梧桐组最高脱色率为97%,与葡萄糖组相差无几;且当梧桐组中X-3B进水浓度为150mg/L,梧桐浸泡液COD浓度为130mg/L时,脱色效果最佳,达到97%。COD去除方面,外筒（CW系统）的串联,在进一步去除内筒出水中脱色副产物发挥了重要的作用,随着进水中梧桐浸泡液COD浓度的增加效果更佳,且COD去除率最高为22%。以梧桐浸泡液为共基质的系统,其电压输出值为0.275V左右,且内筒有植物系统电压高于无植物。     

涡轮导向叶片热冲击双向耦合数值研究

航空发动机涡轮导向叶片热冲击过程是一个典型的固体变形场、温度场和流场三场耦合作用问题,工况复杂。基于流固热耦合理论,求解一维平板模型热弹性解析解;并进行数值模拟和对比分析,验证了双向耦合方法的有效性。应用建立的双向耦合方法对某涡轮导向叶片热冲击过程进行数值模拟,得到了涡轮导向叶片表面温度及热应力分布规律。研究表明,提出的双向耦合方法可以有效地预测涡轮导向叶片的温度及应力分布规律,计算温度与试验误差小于5%;应力集中处与试验中叶片破坏区域一致。研究对航空发动机涡轮叶片热冲击过程数值模拟提供了有效方法。     

Boosting photocatalytic Suzuki coupling reaction over Pd nanoparticles by regulating Pd/MOF interfacial electron transfer

Palladium-catalyzed C-C coupling reactions are of significant importance, but they often require harsh conditions. Herein, we report an interface-regulated photocatalytic Suzuki coupling reaction over Pd nanoparticles supported on a metal-organic framework (MOF), ZIF-8. Two Pd/MOFs were synthesized, Pd_PVP/ZIF-8 and Pd/ZIF-8, which have similar Pd sizes and loading amounts, except that the former contains poly(vinylpyrrolidone) (PVP) as a surfactant. The diffuse-reflectance infrared Fourier transform of CO adsorption (CO-DRIFT) indicates that Pd/ZIF-8 represents a more negative electronic state of Pd than Pd_PVP/ZIF-8. In the photocatalytic Suzuki coupling reaction between iodobenzene and phenylboronic acid, Pd/ZIF-8 exhibits excellent performance (99.1% yield), much better than that of Pd_PVP/ZIF-8 (57.9% yield). Moreover, Pd/ZIF-8 is highly stable and shows broad substrate scope for this reaction. The superior activity of Pd/ZIF-8 can be attributed to sufficient electron transfer between the MOFs and Pd nanoparticles in the absence of an interfacial surfactant. This work provides new insights into a Pd-catalyzed C-C coupling reaction involving photocatalysis and interfacial electron transfer.     

城市基础设施投资结构的动态仿真与分析——以北京市为例

基础设施在城市化进程中扮演着关键作用,合理选择基础设施投资结构对于城市可持续发展至关重要。鉴于基础设施的多系统复合特征,结合系统动力学和耦合协调理论,构建了城市基础设施系统效益仿真模型,通过调整各类基础设施投资占比参数,设计出资金投入总额有限下的4种基础设施投资情景,模拟了北京市2018~2030年4种情景下基础设施效益子系统间耦合协调水平,提出了在模拟期内优化基础设施投资结构的参考方案。结果表明：2018~2030年4种情景下基础设施效益子系统间耦合协调水平存在差异,整体处于上升状态,由低度耦合协调演变为极度耦合协调;均衡兼顾型和现状延续型情景下的城市基础设施效益子系统间耦合协调水平分别在2018~2027年和2028~2030年两个时段内表现最优,更有利于推动城市可持续发展,可将此两种情景下的城市各类基础设施投资占比参数作为相应时段内城市基础设施投资的参考方案。