薄壁构件的抗碰撞吸能

以金属薄壁构件为例,研究其薄壁构件沿轴向压缩的历程,在给出薄壁构件的材料模型和有限元模型之后,用碰撞大变形有限元软件PAM-CRASH进行仿真,并对薄壁构件的截面对能量的吸收情况进行了分析,对正方形截面的单元胞和多元胞薄壁结构进行了吸能仿真分析,并对薄壁构件这种能量吸收结构提出建议.     

蒙脱土改性沥青混合料低温抗裂性能研究

将蒙脱土掺配在沥青混凝土中,可以改善沥青混合料的物理力学性能,提高路面工程质量。为了确保蒙脱土改性沥青混合料的低温抗裂性能,就必须用试验方法来评定它在低温下的性能。通过两种武汉市售蒙脱土和实验室纯化蒙脱土,采用压缩应变能、弯曲应变能的方法,进行蒙脱土改性沥青低温性能研究。通过室内试验,证明蒙脱土改性沥青混合料能够有效改善低温抗裂性能。     

混杂纤维超高性能混凝土断裂性能研究

为探明超高性能混凝土（UHPC）的断裂性能与机理,以合成纤维替代率为变量,通过三点弯曲断裂试验,以聚乙烯醇纤维（PVA）、聚丙烯纤维（PP）替代部分钢纤维对UHPC断裂性能的影响进行研究,并使用修正后的双K断裂韧度与断裂能的计算公式,分别计算了不同纤维含量的UHPC断裂性能指标。研究结果表明：合成纤维（PVA或PP纤维）替代部分钢纤维后,荷载-裂缝口张开位移曲线会出现“二次硬化”现象,荷载-位移曲线的下降段会出现明显波动;PVA纤维替代部分钢纤维后,可有效提高UHPC的起裂韧度与延性,同时亦会造成黏聚韧度与纤维桥接韧度的下降,以致失稳韧度的下降;PP纤维替代部分钢纤维后,会导致UHPC起裂韧度小幅下降,失稳韧度与断裂能明显下降;PVA纤维与PP纤维各半,共同替代30%的钢纤维后,能综合提高UHPC的断裂力学性能,是最理想的钢纤维替代方案。     

连续钢箱梁抗火性能试验与演变机理

为研究火灾下具有板式橡胶支座支承条件的连续体系多室钢箱结构桥梁的高温响应,设计并制作了两榀两跨连续双室钢箱结构模型试验梁,对其开展了跨中区域与负弯矩区域的耐火试验。采用横向偏位加载实现弯扭耦合作用效应,制作了板式橡胶支座以研究火灾过程中支座性能的退化。通过试验获取了双室钢箱梁的截面温度分布特征、高温变形规律、钢梁屈曲模式以及裂缝开展过程,探析了火灾后钢材与橡胶支座的性能;然后建立了数值分析模型进行验证,结合模型计算剖析了其内力重分布规律与破坏过程,分析了负弯矩区功能失效路径,并开展了参数对比分析,揭示了连续钢箱梁抗火性能演变机理。研究结果表明：火灾下双室钢箱梁中腹板与边腹板的最大温差超过160℃,截面温度梯度分布受火灾强度的影响较大;单跨受火时受火跨持续下挠,而非受火跨先上拱后下挠,中支点受火时仅在末期出现位移激增,弯扭-高温耦合作用下双室钢箱梁出现随受火时间明显增长的横向扭转变形,破坏时截面两侧的挠度差值达到94 mm;连续钢箱梁在受火前期会发生剧烈的内力重分布,负弯矩区急剧扩大,中支座反力骤增至常温时的2倍以上;单跨受火时钢箱梁破坏状态表现出随着中支点附近的塑性扩展最终发展至受火跨...     

带隔板单锥薄壁方管结构吸能特性研究和多目标优化

研究轴向静载荷工况下带隔板单锥薄壁方管的能量吸收特性和耐撞性优化设计。试验和数值仿真结果证明该结构的变形模式具有规律性和稳定性,并通过静载荷试验验证有限元模型。在此基础上建立响应面模型,探究该结构不同部位壁厚对其吸能特性的影响。研究结果表明:比吸能和初始峰值力受到外管壁厚的影响比隔板厚度的影响要大。为进一步优化带隔板单锥薄壁方管的吸能性能,以外管和隔板的厚度为设计变量,以比吸能和初始峰值力为优化函数进行多目标结构优化。结果表明,优化目标比吸能和初始峰值力相互冲突,吸能比的增加会导致初始峰值力的增加。优化结果可为地铁车辆的耐撞性提供良好的设计矩阵,以获得性能更好的吸能结构。     

深隧排水折板型竖井泄流消能的试验研究

针对深隧排水系统竖井泄流过程中高速气-水两相流动特性进行了水力模型试验研究,观测竖井内水流下泄过程中的型态,分析最大泄流量与折板间距的关系,计算不同工况下的竖井消能率,并揭示折板型竖井在泄流过程中的消能机理.试验结果表明:竖井在泄流过程中存在3种水流型态:撞壁受限流、临界流和自由跌水流;泄流过程中水跃是水流在折板上消能的主要原因,水流流至井底与反向流体互相撞击破碎使竖井达到最终消能的目的;当竖井直径D=0.4 m、折板间距d介于16.02～24.56 cm时,竖井最大泄流量介于(8.7～14.7)×10^-3 m³/s,且d与最大泄流量Q_m存在线性关系;根据能量守恒定律推导出消能率公式,得到d=19.4 cm、倾角θ=10°时的竖井消能率为最优;竖井盖板开孔直径Ф对竖井顶部压强的影响较大,当Ф≥4 cm时,竖井顶部相对压强基本为0,并且具有一定倾角的折板有利于加速竖井的泄流过程;上、中、下折板冲击力(F_u、F_m、F_d)呈现F_u> ...     

机制砂混凝土在高速公路施工中的应用

机制砂混凝土是一种在高速公路施工中广泛应用的新型建筑材料。为增强机制砂混凝土的应用效果,提升高速公路施工质量和效率,首先,对机制砂混凝土进行概述;其次,探究机制砂混凝土的使用性能;最后,提出机制砂混凝土在高速公路施工中的应用要点,包括完善调配环节、合理使用泵送方式、完善机制砂混凝土的浇筑性能,做好养护工作等。研究表明,机制砂混凝土不仅可以提高工程的耐久性和可靠性,还能够实现施工过程的快速高效。     

利用蜂窝结构改善汽车耐撞性的仿真研究

在汽车碰撞过程中,汽车前纵梁是主要的吸能装置.通过对方管薄壁结构和蜂窝型多胞结构的耐撞性进行对比分析可知,蜂窝型多胞结构杆件具有较好的吸能特性.将蜂窝型杆件应用于汽车前纵梁上进行碰撞分析.结果显示,蜂窝型多胞结构具有更优越的耐撞性能,且碰撞过程的材料利用率也较高.     

电弧喷涂涂层上刷镀Ni镀层的摩擦学性能研究

Al-Zn伪合金上刷镀Ni镀层，在Falex试验机上测试了Ni镀层的摩擦磨损性能，考察了载荷、温度对镀层磨损性能的影响。利用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射分析（XRD）、能谱分析（EDX）和形貌分析等手段，通过对Ni渡层的性能测试，试样磨痕形貌及磨屑形状和分布的观察，研究和分析了Ni镀层的耐磨损性能。结果表明：在Al-Zn伪合金涂层上刷镀Ni镀层具有较好的工艺性，镀层的显微组织、硬度、结合强度以及耐磨性能与45^#钢上刷镀Ni镀层基本一致，Ni镀层的磨损机理主要为剥层磨损，在本试验条件下，Ni镀层的相对耐磨性能为Al-Zn伪合金电弧喷涂层的2倍-4倍。     

β肾上腺素能受体阻断剂诱导胰腺癌细胞株PC-2凋亡的实验研究

目的 观察β肾上腺素能受体阻断剂是否通过诱导胰腺癌细胞凋亡而产生抑制效应.方法 利用特异性β1肾上腺素能受体阻断剂美托洛尔、广谱β肾上腺素能受体阻断剂普萘洛尔、特异性β2肾上腺素能受体阻断剂丁氧胺干预诱导人胰腺癌PC-2细胞.RT-PCR和Western blot检测PC-2细胞β受体的表达.用Hoechst 33342荧光染色,TUNEL染色和Annexin V-FITC/PI流式细胞仪观察和分析PC-2细胞凋亡情况,用Western blot检测Caspase-3,Caspase-9和Caspase-8的表达.结果 PC-2细胞表达β1和β2肾上腺素受体,尤以β2受体的表达占优势.Hoechst 33342荧光染色、TUNEL染色和流式细胞仪分析表明三种受体阻断剂均诱导了PC-2细胞的凋亡,TUNEL染色法结果显示丁氧胺诱导的细胞凋亡率[(15.4±1.99)%]强于普萘洛尔[(11.25±1.95)%],而普萘洛尔诱导的细胞凋亡率优于美托洛尔[(7.62±1.46)%].流式检测结果显示丁氧胺诱导的细胞凋亡率[(16.2±1.58)%]优于普萘洛尔[(14.7±1.96)%],而普萘洛尔诱导的细胞凋亡率高于美托洛尔[(6.29±1.77)%].Western blot分析显示三种受体阻断剂诱导了Caspase-3和Caspase-9活性片段的表达,而Caspase-8未受影响.结论 β肾上腺素能受体阻断剂可诱导胰腺癌细胞凋亡,主要是通过阻断β2受体发挥内源性凋亡效应.