循环加卸载下砂岩能量演化特性分析与损伤表征

为探究饱和及干燥砂岩在加卸载过程中的能量演化与耗散特征,以西部砂岩为研究对象,开展常温下饱和及干燥砂岩单轴循环加卸载试验,通过能量法分析不同状态下砂岩弹性模量、泊松比、能量密度与循环次数之间的关系。结果表明：干燥及饱和砂岩在加载阶段和卸载阶段的弹性模量、泊松比均随加载次数的增大而增大,在相同卸载次数下干燥砂岩的弹性模量、泊松比均大于饱和砂岩;干燥及饱和砂岩的能量储存率随着循环次数先增大后减小,耗散比则相反,由于浸水软化饱和砂岩的能量密度拐点略迟于干燥砂岩;通过累计耗散能变量定义干燥及饱和砂岩的损伤特征,其损伤变量D值与循环次数变化规律相类似均呈下凹曲线。     

地下水流速对冻结温度场影响的试验研究

人工冻结地层(砂层)中,地下水流速对冻结温度场分布规律的影响非常大,为此,自行研制了一套监测地下水不同流速对冻结温度场影响的试验装置系统,该系统由地下水渗流系统、冻结系统和温度监测系统三大子系统组成。单管冻结的试验结果表明:在地下水(流速为5 m/d)作用下,上游距离冻结中心越近位置,温度梯度越大,下游的温度梯度较平缓;与冻结中心等距位置,下游的温度明显低于上游,表明上游的冷量被水带到下游。冻结15 d时,无流速情况下,冻结发展速度较快,形成一个半径约580 mm的冻结圆柱,而5 m/d的流速时,冻结发展速度较慢,并且下游的冻结发展速度比上游的快,与无流速时相比,上游形成的冻结厚度减少了22.4%,下游减少了5.2%。三管冻结的试验结果表明:当流速由5 m/d增大10 m/d时,冻结15 d时,冻结区域的面积仅减少了7.1%,由此可见,冻结管的"群管效应"可以有效减小水流对冻结区域的不利影响,可为大流速的地下水作用下的冻结管布置方案的优化设计提供参考。     

地铁软土层冻融特性试验分析及模糊随机预测

针对南通地铁软土层三类土样进行冻胀和融沉试验,发现冻胀力、冻胀率和融沉系数随着冻结温度降低而增大;在相同的温度条件下,黏土冻融特性最显著,粉质黏土中等,而粉土最弱.受土性、温度、含水率和干密度等因素的综合影响,三类土样的冻融变化规律表现出明显的不确定性.利用两类不同的权值对小波神经网络的激励和输出函数进行修正,利用梯度下降的方法对伸缩和平移参数进行优化.在此基础上,以土性、温度、含水率和干密度为输入量,冻胀率和融沉系数为输出量建立模糊随机小波网络冻融特性预测模型.工程算例表明,模型冻胀和融沉的预测值与具体工程实测值基本吻合,可作为南通地铁及周边地区地下冻结法施工冻融特性预测的有效工具.     

顶管施工模型试验系统研发与应用

针对顶管施工产生的施工扰动问题和现有模型试验设备的不足,研发对管壁注浆压力、土仓压力和土体损失率能进行精确控制的室内顶管模型试验系统,并以海口给排水管网改扩建工程为背景,通过管线预埋的方式研究近间距顶管顶进对既有管道和地表竖向变形的影响.研究结果表明:研发的室内模型试验系统可以精确控制管壁注浆压力、土仓压力和土体损失率,试验系统得到的数据正确可靠;顶管顶进时会对既有管道产生附加应力,但附加应力远小于围岩应力,实际现场中无需考虑附加应力对管片承载的影响;现场顶进施工需对机头的切削速率和顶进速率进行协同调控,且严格控制出土速率,从而实现对地表竖向变形的有效控制.可为今后现场平行顶管施工提供有效指导.     

光纤纵联保护的应用及需注意的若干问题

随着光纤通讯技术的快速发展,光纤通道作为继电保护通道得到了大量的应用。与其他通信方式相比,光纤通信有如下显著优点:通信容量大;中继距离长;不受电磁干扰;重量轻;体积小等。随着电网智能化水平跨越式发展,积极推广使用光纤通道作为纵联保护的通道方式具有重要的现实意义。在光纤保护应用现场工作中,也需注意若干问题。     

面向复杂产品元件装配的流程建模与优化

针对产品元件装配流程中存在的聚类模块粒度过大、元件间干涉与冲突等问题,提出了面向复杂产品元件装配流程建模与优化方法。采用分析网络模型与模糊设计结构矩阵相耦合,对元件间的信息依赖关系进行定量化表示,其次运用传递闭包法求得具有自反性与对称性的模糊等价矩阵,基于截集阈值以及效用理论对复杂元件聚类划分,最后确定各元件模块的入出集,从而优化装配的执行顺序,提高产品的核心竞争力。以液压四足机器人腿部元件装配为例,验证了方法的有效性与可行性,为元件装配流程规划提供了新的设计思路。     

Prions朊病毒的研究进展

朊病毒(Proteinaceous Infectious Patticales简称Prions)病是一种人和动物共患的亚急性海绵状脑病，其病原是一种具有传染性的不含核酸的病原体，故称为感染性朊病毒蛋白(PrP)。但它是如何复制成为异常PrPSc，并沉积在脑组织而引起发病，目前还是生物医学的一大课题，也是指引我们寻找治疗方案的思路。本就朊病毒的历史背景、发病机制与症状等研究进展进行了综述，并就其预防措施及治疗方案提出了新的思路。     

粉质黏土冻结状态下的单轴压缩能量演化规律

为研究不同负温条件下粉质黏土的能量变化规律,以粉质黏土为研究对象,开展负温单轴压缩试验,并基于能量分析原理对不同冻结温度下粉质黏土能量演化规律进行研究.研究结果表明:冻结粉质黏土的单轴抗压强度、弹性模量以及外界吸收的总能量均与负温绝对值基本呈线性关系;总能量、弹性应变能及耗散能在同一应变下均随着负温绝对值的增大而增大,弹性应变能与轴向应变呈上凸曲线并与轴向应力同时达到峰值,在峰后跌落阶段迅速释放且保留一定残余值;由于不同冻结温度下粉质黏土内未冻水含量不同,单位温差下同一轴向应变值吸收总能量增长值与最终冻结温度绝对值成正比关系,且最终冻结温度绝对值对不同轴向应变条件下吸收总能量的贡献基本相同.     

饱和砂层渗流冻结水热耦合模型与试验验证

为研究渗流作用下饱和砂层冻结规律,根据冻结过程中土体水分迁移及热量变化、热力学和渗流力学的基本理论,并考虑冻结过程中绝对孔隙率的降低对渗流的影响,基于Harlan水热耦合模型,建立了饱和砂层含相变全参数渗流冻结耦合数学模型,并应用COMSOL有限元软件与MATLAB编程,实现了耦合数学模型的数值求解。设计了相似模型试验验证了该模型及方法的合理性。研究结果表明:数值模拟结果与试验结果较为吻合,数学模型与求解方法合理、有效,为今后渗流地层冻结的拓展研究提供可靠数学与试验基础。