船舶复合材料加筋板屈曲和后屈曲行为研究

基于数值方法和有限元计算对船用复合材料加筋板进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,探究危险载荷工况下加筋板的屈曲模态、临界屈曲载荷和后屈曲极限承载能力。考虑复合材料加筋板的基体失效、剪切失效和纤维失效,采用Hashin失效准则和动力显式分析方法进行非线性屈曲分析。分析结果表明:临界屈曲载荷、屈曲/后屈曲行为以及极限承载能力等与试验结果吻合较好,复合材料加筋板的极限承载能力约为临界屈曲载荷的5.4倍。通过参数化研究,分析了铺层角度、厚度以及加筋板间距对船舶复合材料加筋板屈曲和后屈曲行为的影响程度,为复合材料船体结构的力学行为评估、设计应用等提供一种有效参考。     

计算机控制野外回弹模量测量仪的研制

阐述了研制电液比例计算机控制野外回弹模量测量仪的必要性，介绍了该仪器测量系统的构成及电液比例计算机控制加载系统和计算机控制系统的组成，作用原理及其功效。     

行人-车辆碰撞中六岁儿童下肢损伤分析及预测

为揭示汽车-行人碰撞事故中车辆前端结构和速度对儿童行人下肢损伤的差异成因及损伤机理,本研究应用符合我国体征且具有详细解剖学结构的六岁儿童行人损伤仿生模型（TUST IBMs 6YO-P）,设置了32组涵盖4类常见车型和8种碰撞速度的汽车-行人碰撞仿真,分析下肢运动学和生物力学响应,采用非线性回归建立预测模型对下肢损伤进行评估。结果表明,碰撞速度对儿童下肢长骨骨折和膝关节损伤有直接影响,汽车前保险杠高度影响股骨的损伤程度和膝关节弯曲角度,扰流板离地高度影响胫、腓骨损伤的严重程度。分析膝关节弯曲角度和韧带断裂数据,得出当膝关节弯曲角度分别超出25.9±0.9°、38.6±0.7°、43.2±0.2°时,撞击侧内侧副韧带（MCL）、前交叉韧带（ACL）、后交叉韧带（PCL）发生断裂,基于碰撞速度和前保险杠高度建立的膝关节弯曲角度预测模型,经反求验证该模型可以有效预测膝关节损伤。综合儿童行人下肢长骨骨折评价参数和所建立的小腿弯矩预测模型,发现碰撞速度高于17.94 km/h将会造成儿童小腿骨折。该研究为行人安全法规制定、行人保护装置研发、AEB系统设计和数字化测评提供科学的参考依据。     

船舶电机实测电气参数分析研究

文章统计分析了670台船舶中小型异步感应电机的绕组电气参数,得到绕组电气参数的分布情况及绕组电气参数不平衡度的分布情况。分析表明,电机故障检测仪厂商推荐的电机状态评判标准在监测工作中较难落实。文章基于统计数据给出了更符合实际的电机状态评判建议,分析得出的结论可以为船舶电机的现场测试、开展船舶电机状态监测及故障诊断提供参考。     

高速铁路钢轨波磨对弹条疲劳寿命的影响

为研究高速铁路钢轨波磨对扣件弹条寿命的影响,建立了车辆-轨道耦合动力学模型、扣件弹条瞬态有限元模型、扣件弹条疲劳寿命预测模型,仿真计算了列车高速通过波磨波长60～160 mm、波深20～160μm的钢轨波磨区段时扣件弹条的动态响应及疲劳寿命。结果表明：列车通过波磨钢轨时,钢轨对扣件的作用力及钢轨垂向位移变化曲线均发生明显的高频波动,其波动频率与钢轨波磨引起的激励频率一致,导致弹条动应力大幅增加;当波磨波深相同、波长在80 mm和130 mm时,波磨通过频率与扣件弹条固有频率接近,从而产生共振,导致扣件弹条动应力明显增大而疲劳寿命明显降低;同一波长下,随着波磨波深增加,扣件弹条动态响应加剧,疲劳寿命大幅降低。     

高速公路市政化改造中旧路废料的再生利用研究

随着城市化进程的推进,交通基础设施也开始了大规模的提升改造,随之而来产生了大量的固体废弃物。从生态环保和经济性角度来看,应提倡绿色化改造,全面提高资源利用效率。因此,现有设施和材料的回收利用得到越来越多的重视,对该方面的研究和应用更能体现项目的技术含量和行业引领度。以石家庄高速路市政化改造为例,测试不同掺量（40%、60%、80%）的RAP沥青混合料的路用性能参数,研究分析主要技术参数的变化规律,对比规范要求的技术指标的符合程度。当RAP掺量为80%时,混合料的水稳定性和低温性能已低于规范限制,在60%掺量下进行路用试验,其施工质量标准达到了全新沥青混合料路面有关规定要求。     

高能水系铝锰电池的正极制备及应用研究

水系铝离子电池由于其高体积比容量和质量比容量而具有良好的应用前景,针对目前高容量、稳定性好且与水系铝电池相容的正极材料缺乏的问题,本文采用高温水热合成法制备一种纳米片结构的层状δ-MnO₂正极材料,分析表明该材料展现出均匀的纳米片结构、高度的结晶性和扩大的结构层间距。使用δ-MnO₂组装水系Al-MnO₂电池,测试表明Al-MnO₂电池表现出1.3 V的高电压平台和超过400 mAh/g的放电比容量,具备优异的电化学性能,有希望作为未来的水系高能电池体系的选择。     

地铁隧道穿西安地裂缝的研究进展及“先盾后扩”法的应用展望

西安地裂缝是一种几乎覆盖整个市域范围的黄土地区典型地质灾害,其蠕变活动严重危害地铁隧道安全,是地铁建设面临的一个重大技术难题。结合西安地铁十几年的地裂缝防治经验,从地裂缝分布及活动特征、地铁面临的危害、设防理念与措施、设防参数、设防结构营运情况等方面进行了系统性梳理,着重分析了常规“暗挖+盾构空推”工法存在的问题,并提出了一种“先盾后扩”新型建造技术。主要结论如下：（1）地铁隧道穿地裂缝段的常规建造工法涉及竖井及横通道开挖、CRD法人工作业、盾构空推等一系列复杂流程,设防必要性及现有建造技术复杂性之间的矛盾严重制约了西安地铁建设进程;（2）给出了“先盾后扩”新工法的建造流程、需解决的问题及工程应用前景;（3）“先盾后扩”法通过结构及工法优化,确保了盾构作业的连续性,避免盾构洞内始发及接收,进而在同等设防参数条件下减小设防断面,是实现地铁隧道便捷、低成本穿地裂缝段的一次重要探索与尝试。