基于室内试验研究冻融损伤对砂岩渐进破坏的影响

对干燥、饱和以及不同冻融循环损伤作用后的砂岩进行单轴压缩试验,并利用声发射监测其破坏过程,基于破坏过程中的特征应力、声发射变化规律,在室内实验室试件尺度上分析冻融损伤对砂岩渐进破坏过程的影响。研究表明,由于冻融损伤次数的增加,峰值强度及三种特征应力(闭合应力、启裂应力、损伤应力)不断降低;随着冻融循环次数的增大,砂岩渐进破坏各个阶段的AE撞击数和累计振铃计数均不断变小,声发射定位点数也不断减少;冻胀力使部分微孔隙闭合,使裂纹闭合阶段的初始承载力减弱,归一化闭合应力不断减小,冻融损伤劣化作用随着冻融次数的增大越来越弱,因此在裂纹稳定扩展阶段归一化启裂应力和归一化损伤应力呈增大的趋势。     

压捆机压缩频率与压缩室三维应力关系的试验研究

压缩频率与压缩室三维应力直接影响牧草压捆机的生产率和结构尺寸,是主要设计参数。本研究以方草捆压捆机为试验设备,以羊草作为试验物料,研究开式压缩中压缩频率与压缩室三维应力的关系。在压捆机工作过程中,采集压缩过程中草物料在压缩室3个相互垂直方向上应力,分析三维应力间的相互关系,以及不同压缩频率下三维应力的变化趋势。结果表明:同一压缩频率下,三维应力值均随时间呈指数规律变化;压缩频率改变导致三维应力数值变化,但对三维应力本身变化规律无明显影响;单纯提高压缩频率会造成活塞轴向压缩力下降,进而影响其他两个方向应力。     

节理对黄土破坏形态和力学性质的影响研究

黄土是一种具有多孔性和含有节理的土,节理的存在肯定会影响其力学性质。利用颗粒流软件,在Q3马兰黄土颗粒分析试验和物理力学实验结果的基础上,实现了黄土虚拟单轴压缩试验。在此基础上,设计了无节理和含30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°节理等8种计算方案,经计算,分析了节理对黄土的破裂形态、裂纹数量、能量演化和应力应变曲线的影响,发现：节理角度接近黄土的剪切破裂角时,优势破裂面最明显,裂纹数量相对较低。破坏所需应变能较低,破坏最容易发生,此时承载性能最低。在实际工程中要避免黄土工程的坡面与剪切破裂角、节理面倾向成顺坡向夹角。     

农业纤维物料压缩流变研究现状

分析了国内外农业纤维物料压缩研究的现状,指出了存在问题;（１）多属“闭式”小模型压缩试验研究。（２）理论研究与实际脱节。（３）在压缩过程中的影响因素考虑的不够全面。（４）对压缩过程被压缩物料的流变特性研究不够;（５）同时要求给出被压缩物料施加恒应力（或恒应变）,并指出应加强以下几个方面的研究;（１）不同喂入量以不同压缩频率压缩时的蠕变和应力缓弛问题,（２）压缩室内草片和草捆在不同位置的蠕变和应力松     

T型厚壁隔板贯通式节点抗震性能试验

为了研究方钢管混凝土柱与H型钢梁连接的隔板贯通式节点的动力特性及抗震性能,本试验设计了三个低周反复荷载作用下的T字形足尺隔板贯通式梁柱节点试件的拟静力试验。通过分析构件在低周反复荷载作用下所得的滞回曲线求得该试件的骨架曲线和等效粘滞系数来研究它们的耗能能力。试验接着分析了试件的破坏过程及破坏特征,对节点的延性、能量耗散等抗震性能指标进行分析,探讨了试件的隔板挑出长度,轴压比等参数对节点抗震性能的影响以及其应力传递规律。在分析的基础上得到一些结论:隔板贯通式节点有较高的承载力和较好的延性,较强的耗能能力和抗震性能。     

表面形态抗冲蚀三维数值模拟

利用有限元软件ANSYS／LS—DYNA,对光滑试件和凸包形、凹槽形表面形态的45号钢试件的耐冲蚀性能,进行了三维数值模拟,计算冲蚀磨损过程中等效应力的变化情况。结果表明,试件数值模拟的冲蚀情况与试验吻合良好。这说明选用适当的ANSYS／LS—DYNA单元类型和设置合理的参数,完全可以实现对光滑试件和两种不同的表面形态试件的耐冲蚀性能的数值模拟,本文对于研究表面形态耐冲蚀机理和进行冲蚀磨损预报有一定的借鉴意义。     

含沙水流中空化促进磨损破坏机理

在对翼型试件进行空蚀、磨损及联合作用破坏研究的基础上,结合空化流场的测试及处理,研究含沙水流中水力机械过流表面空化行为促进磨损破坏的机理.对翼型表面不同位置空蚀、磨损及联合作用破坏微观形貌进行对比分析,得到了3种试验条件下微观形貌的破坏模式,确定了造成破坏模式的流场作用因素.对空化场图像进行了分析和处理,获得了翼型表面空化行为变化规律及特征.结合翼型表面破坏方式和空化场的分析,提出了在空化过程的空穴结构生长和空泡云溃灭两个阶段中,空化行为促进泥沙颗粒磨损破坏翼型试件的不同机理.在空穴结构生长阶段中,空穴结构推动颗粒加速;而在空泡云溃灭阶段,压力波或微射流则显著增大泥沙颗粒的运动速度.在两个阶段各自对颗粒速度的影响增大了联合作用的破坏能力.对翼型表面磨损及联合作用时破坏深度测量的试验结果验证了该观点.     

薄壁杆系连结部分的有限单元分析

本文用有限单元法对薄壁杆系连接部分进行了应力分析,分析中将结点区域离散为三角形平板单元,单元位移模式采用平面元和板弯曲元的组合,平面应力状态采用常应变单元,板弯曲应力状态采用面积坐标表示的三次元,按薄壳有限元法进行计算。用此法分别对犁架接头(一种闭口矩形管接头)和一种槽钢截面杆组成的结点进行了计算和分析。     

草资源物料加工过程的基本性质分析与推理

根据对草物料压缩过程的试验研究,就与草物料加工过程有关的基本性质进行分析推理。对草资源物料加工的基本性质进行分析,旨在加深对草物料重要性的认识。研究的主体是草类物料基本性质的推理及关于开式压缩、闭式压缩的实质;压缩过程中流变过程的实质,尤其对压缩过程中应力松弛的实质的分析等都是草物料加工中最基本的问题。     

大理岩受压声发射研究

在单轴压缩条件下，分别研究分析了天然含水、浸水饱和和施加渗流岩石的声发射特性。研究表明：在低应力阶段，渗流不能引起AE活动，一般在单轴压力达到岩石强度的60%～80%左右、临近破坏时，加渗流和停止渗流的瞬间均会产生较大的AE事件，从稳定渗流到停止渗流一般接收不到明显的AE信号；岩石在荷载作用下的变形破裂特性与该过程中的声发射现象紧密相关。从平均意义的能量和形变角度分析，得出平均能量和平均形变在试件破裂过程中的变化是同步的，浸水饱和岩石较天然含水岩石的平均能量小、平均形变大的结论，并根据岩石破裂损伤机理给以解释。     

曲轴圆角应力的影响因素

利用有限元分析的方法,详细讨论了单缸柴油机曲轴的曲柄形状对曲轴最危险截面应力的影响,通过多种设计方案的计算比较,使曲柄圆角处的应力峰值下降11.25%。其中,一种设计方案已用于S1115X120单缸柴油机,并在大批生产中得到验证,证明该方案是行之有效的。     

涡流发生器对试验尾水管性能改善作用分析

为设计出1种含有涡流发生器的新型试验尾水管,对涡流发生器的机理进行一定的研究,并结合尾水管的工作原理,进行计算模拟和试验验证.根据尾水管的几何特征,运用壁面函数法建立全流道结构网格,用SST模型对其进行数值计算,分别以涡产生截面和涡开始发展截面作为涡流发生器叶片的安装截面,先后模拟了其55种不同工况下的水流特性.同时计算出尾水管各工况下的能量恢复系数,找出能使其能量恢复系数提高最大的安装方法.研究结果表明:以15°夹角于尾水管涡开始形成截面,对涡方式安装2对涡流发生器,且涡流发生器的安装截面在尾水管内部涡开始形成的位置.利用此安装方法进行试验验证,测量出试验尾水管的能量恢复系数提高了3.2个百分点,同时,提出了涡流发生器的安装截面为尾水管内部涡流开始形成的截面.为在建和改建水电站提供了一定的依据.     

The use of soybean leaflet angle data for irrigation scheduling

Summary The feasibility of scheduling soybean [Glycine max (L.) Merr.] irrigation by using terminal leaflet angle data was evaluated by simultaneously measuring the angles to the horizontal of the uppermost terminal leaflet and soil moisture contents on plots with different soil moisture regimes during and following a drying cycle. Severe water stress was avoided. The percentage of leaflets with an angle greater than or equal to 45 degrees correlated significantly with both water content in the top 0.45 m of soil and the ET/Epan ratio.     

牧草压缩过程应力松弛试验研究及压缩活塞的力学分析

应力松弛是牧草压缩过程中显著的流变学特性。研究压缩室不同截面下的应力松弛特性,可为牧草压捆机的压缩频率的确定提供理论依据。为此,以高密度压捆机为试验装置,以羊草为试验材料,分别以360mm×4 4 0 mm、3 6 0 mm×4 5 0 mm、3 6 0 mm×4 6 0 mm这3种压缩室截面进行试验,获得了压缩室不同截面下应力松弛特性。试验表明:在不同截面下开始应力松弛的前3s应力松弛明显,在3s之后应力随时间的推移而松弛放慢,超过10s应力松弛速率趋于水平,从尽可能使草片有较充分应力松弛和保证较高的生产率的综合角度出发,在实际牧草压缩生产中将压缩频率选在3~10s之间较合理。在试验的基础上,对压捆机压缩活塞进行力学分析,寻找出了压缩活塞工作过程中最容易变形的部位,为压捆机压缩活塞的设计及结构强度校核等提供了依据。     

红花采收机双动对切式末端执行器设计与试验

针对红花采收机械存在的花丝破碎率高,采收效果差的问题,基于低速对切与分段切割的设计思想,研究设计了一种红花采收机双动对切式末端执行器,利用双动刀和多工作段凸轮实现低速夹持切割与分段作业。构建刀具-花丝切割力学模型,对切割过程进行理论分析,确定影响末端执行器性能的关键因素为：切刀进给速度、刃口倾斜角和切刀刃面倾角;并以凸轮转速（切刀进给速度）、刃口倾斜角和切刀刃面倾角为试验因素,以花丝采净率与花丝破碎率为评价指标,进行了三因素五水平二次正交旋转组合试验,得到试验因素与评价指标间的数学模型,对回归模型进行多目标优化,确定最佳参数组合为：凸轮转速27.9r/min、刃口倾斜角16.1°、切刀刃面倾角19.7°,对应花丝采净率为91.78%,花丝破碎率为5.32%。在最佳参数组合下进行田间验证试验,结果表明,花丝采净率为91.25%,破碎率为5.57%,与优化结果误差不超过5%,表明所设计末端执行器能实现花丝的低破碎率采收。     

筒形件拉深孔成形工艺数值模拟分析

提出了一种能提高板料成形性能的拉深孔成形工艺,该工艺是通过减小拉深时凹模圆角处对板料的压应力,实现对板料成形性能的优化。以带凸缘的圆筒形件为研究对象,对采用该工艺进行拉深有限元模拟,从拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图方面得到了很好验证,同时分析了该工艺的成形机理和力学特征,并阐明了该工艺是提高板料成形性能的技术关键。     

基于流固耦合的隔舌位置对双流道泵综合性能的影响

为了研究隔舌位置对双流道泵水力性能与结构性能的影响,针对3种不同隔舌安放角的双流道泵进行双向流固耦合计算,结果表明:水力性能方面,隔舌位置对扬程的影响较小,而对效率的影响较大,3种方案的最大扬程差仅为0.09 m,而最大效率差达1.1%;隔舌位置主要影响隔舌圆角及往第1断面方向附近与叶轮间隙处的压力脉动程度,隔舌安放角越大,压力脉动越强;叶轮旋转1周,蜗壳所受径向力呈现周期性变化规律,叶片扫过隔舌圆角时,蜗壳所受径向力最小,转过90°时径向力达到最大值.增大隔舌安放角可显著减小蜗壳所受径向力.结构性能方面,叶轮应力集中出现在出口吸力面,蜗壳应力集中出现在隔舌圆角附近靠后盖板处,增大隔舌安放角会增加蜗壳的最大应力值,但振幅减小;双流道泵发生10^-5m量级的位移,最大位移出现在蜗壳出口处,主要受叶片通过频率的影响,呈周期变化趋势,且随着隔舌安放角的增大,蜗壳最大变形量增大,振幅减小;隔舌位置对泵的振动速度影响比较明显,增大隔舌安放角,有助于减小振动.     

2T1R并联机构位置及奇异性分析

基于有序单开链单元原理提出了一种两平移一转动(2T1R)并联机构.进行了机构的自由度和运动输出特性分析;同时对机构的位置进行了分析,求出动平台位置的正、逆解析解;并对机构的奇异性进行了研究,讨论了机构的几种奇异位形,通过Matlab软件编程,绘出机构奇异时动平台的位置随姿态的变化情况.     

低速大扭矩液压马达连杆的ANSYS有限元分析

在设计曲轴连杆式低速大扭矩液压马达的连杆结构时,不能忽略连杆滑靴底面变形的影响。采用ANSYS软件对连杆进行了有限元分析,表明由于排量、压力等诸多因素的影响,曲轴连杆式低速大扭矩液压马达的连杆滑靴底面会出现较大的变形。变形差量可由密封带巴氏合金的正常磨损得到补偿,以保证静压支承润滑油膜的形成。     

高地下水位冻土区抛物线形渠道冻胀力学分析

考虑渠道断面各截面地下水位以及局部几何特性逐点不同的特殊性并结合Winkler假设,提出了高地下水位冻土区抛物线形渠道衬砌法向冻胀力与切向冻结力计算方法及截面内力计算公式.考虑曲梁曲率影响提出基于曲梁理论的截面正应力计算方法及抗裂验算公式.以河北某抛物线形渠道为例,分析衬砌截面轴力、弯矩及应力分布规律.结果表明:轴力自渠顶向渠底中部逐渐增大且均为压力;衬砌板主要在负弯矩作用下凸向内侧,仅在临近渠底时由负变正转而凸向外侧;由于存在拱效应,各截面均以压应力为主,仅渠坡中下部内侧及渠底中部附近外侧出现拉应力从而易导致开裂.分别应用直梁理论和曲梁理论计算衬砌板截面应力并进行对比分析.发现渠底中心附近曲率较大处两者相对误差可达11.78%,且直梁理论的计算结果量值偏小、安全性低,应当基于曲梁理论进行应力分析更加合理.