检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：沈洋洋浙江大学

学位级别：硕士

水凝胶由于其自身材料特性而具有较好的生物相容性,在组织工程、智能结构以及生物医药等领域有着巨大的应用前景。随着高分子学科的发展以及实际应用的需求,大量学者开始对可响应强韧水凝胶进行研究。然而传统加工手段得到的水凝胶结构... 详细信息

水凝胶由于其自身材料特性而具有较好的生物相容性,在组织工程、智能结构以及生物医药等领域有着巨大的应用前景。随着高分子学科的发展以及实际应用的需求,大量学者开始对可响应强韧水凝胶进行研究。然而传统加工手段得到的水凝胶结构多为块状及薄膜结构,形状较为简单,变形单一,响应速度较慢,难以满足实际应用需求。3D打印的出现及发展为水凝胶提供了一种新的加工方式。本论文针对强韧水凝胶可控变形结构的3D打印实现展开探究,从水凝胶的选用及制备、3D打印强韧水凝胶可控变形结构的方法、水凝胶大变形的数值模拟分析及一种新型3D打印供液装置的构建四个方面阐述相关工作。本论文第一部分介绍传统水凝胶前驱液聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)(P(AAc-co-AAm))高分子共聚溶液以及盐敏水凝胶前驱液聚(丙烯酸-co-N-异丙基丙烯酰胺)(P(AAc-co-NIPAm))高分子共聚溶液的制备及其固化过程。然后探究了两种水凝胶的打印性能及粘结性能,提出一种可提高两种材料粘结性能的3D打印方法,并通过规划3D打印扫描路径的方法实现对打印结构变形的控制。最后3D打印一个“手爪”结构,测量其能够提供的输出力证明本论文变形结构具有优秀的力学性能。第二部分主要探究如何利用有限元方法对水凝胶的大变形进行数值模拟分析,对实验难以预测最终变形结果的三种可响应温敏水凝胶变形结构进行数值模拟分析。分析结果与实验结果高度一致,为水凝胶大变形的数值模拟分析提供思路。第三部分构建一套水凝胶溶液的新型精密供液装置。此部分为了解决高分子水凝胶难以挤出以及挤出胀大的问题提出了一种基于韦森堡效应的供液方法。该供液方法利用高分子溶液特有的韦森堡效应,使水凝胶溶液沿旋转针芯流出,有效避免了挤出胀大问题,适用于高粘弹水凝胶溶液,同时可提高打印精度,扩大打印范围。本论文对强韧水凝胶可控变形结构3D打印的完整过程进行了详细研究。针对该水凝胶可控变形结构,本论文提供了一种有限元数值模拟分析方法,从而实现对变形结果的预测、验证、分析及指导实验设计。最后为了提高水凝胶打印精度,本构建了一套适用于高分子水凝胶溶液的供液装置。本论文对水凝胶可控变形结构的加工工艺及分析方法进行了系统的探究,为水凝胶的可控变形提供了思路。

关键词：强韧水凝胶 3D打印可控变形数值模拟分析韦森堡效应

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《土工基础》2019年全年总目次2019年1~6期(总140~145)

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土工基础 2019年第6期33卷 726-731页

关键词：地铁车站基坑基坑变形地基处理《土工基础》施工监测深厚软土成桩工艺数值模拟分析深基坑地铁隧道高真空击密法

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基于CFD仿真的脉管制冷机热端换热器内交变流动换热分析与实验验证

基于CFD仿真的脉管制冷机热端换热器内交变流动换热分析与实验验证

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作者：陈爽中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)

学位级别：硕士

近年来空间科学领域蓬勃发展,对空间探测器的性能要求日益提高,而空间探测器的低温环境对其性能优劣有重要的影响,这就对广泛应用于空间制冷场景的脉管制冷机的性能和效率有了更高要求。换热器作为脉冲管制冷机的关键部件之一,其性能的... 详细信息

近年来空间科学领域蓬勃发展,对空间探测器的性能要求日益提高,而空间探测器的低温环境对其性能优劣有重要的影响,这就对广泛应用于空间制冷场景的脉管制冷机的性能和效率有了更高要求。换热器作为脉冲管制冷机的关键部件之一,其性能的好坏直接影响制冷机的制冷性能,因而研究换热器内流体的流动和换热,对设计和优化脉管制冷机有重要作用。本研究将计算流体力学的数值模拟与热线风速仪的实验测量相结合,通过建立换热器内部流体的三维模型获得其内部流场的详细信息,用以研究换热器结构对换热器性能的影响规律。本文对脉管制冷机脉冲管热端换热器内部流体开展如下几个方面的研究:首先,阐述数值模拟的理论基础及其优势,通过分析探究仿真对于研究两种换热器内部流动情况的差异的可行性及换热器性能评价标准,给出了CFD数值模拟的理论基础及实现途径。其次,搭建了应用Streamline Pro热线风速仪测量换热器内部速度分布的实验系统,在一台6W@90K的可拆卸脉管制冷机上开展了脉冲管热端换热器内部流动的实验研究。然后,针对两种不同结构的换热器,在相同工况下两个相同空间坐标点的速度时序曲线进行数值模拟与实验测量,对比了两种换热器的速度分布情况,对比分析了两种换热器的两个特定点位置的速度时序曲线在数值模拟与实验测量中的差异,并对此差异产生的可能原因进行了分析;仿真模拟结果和实验结果均验证了狭缝式换热器相比较于孔板式换热器拥有更好的换热能力和使流体的速度分布更为均匀的优势,同时用实验证实了仿真模拟结果的准确性及仿真方法的正确性,为换热器的设计和优化提供仿真分析及实验验证方法,具有重要的参考价值。最后,对未来工作进行展望,随着仿真模型的精确性提升,数值仿真模拟结果将更接近实际情况,同时随着对热线风速仪应用工况范围的扩大和相关理论的发展,相应的温度标定的修正方法将得到进一步的发展和完善,实验结果也将更加符合实际,实验研究将会更加准确。

关键词：热端换热器交变流动数值模拟分析速度分布

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浅埋暗挖隧道下穿既有管廊地层沉降研究

浅埋暗挖隧道下穿既有管廊地层沉降研究

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作者：张扩中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

浅埋暗挖法是我国城市地下隧道暗挖施工的主要工法之一,在地下穿越工程中的应用越来越广泛。鉴于城市地下空间有限,各地下工程间的规划往往会出现节点上的冲突,由此就产生了地下工程近接施工的问题。暗挖隧道下穿施工引起的上覆地层及... 详细信息

浅埋暗挖法是我国城市地下隧道暗挖施工的主要工法之一,在地下穿越工程中的应用越来越广泛。鉴于城市地下空间有限,各地下工程间的规划往往会出现节点上的冲突,由此就产生了地下工程近接施工的问题。暗挖隧道下穿施工引起的上覆地层及既有建(构)筑物的沉降变形问题一直是国内外学者近年来研究的重点。随着我国城市地下综合管廊建设事业的兴起,暗挖隧道下穿施工过程中引起的地层及既有综合管廊沉降问题是值得关注的。本文基于已有的近接施工理论,结合实际工程案例,通过理论计算分析和数值仿真模拟,对浅埋暗挖隧道下穿工程对地层及既有管廊的沉降影响进行了研究,主要研究内容如下:(1)基于实际工况资料及相关工程经验,采用岩土有限元分析软件MIDAS GTX/NX模拟分析了浅埋暗挖隧道下穿既有管廊引起地层沉降的规律。重点针对开挖方法、断面尺寸、下穿净距、下穿角度及双洞效应对多施工影响因素作了深入分析,为沉降计算模型的提出提供参考。(2)基于随机介质理论,针对新建浅埋暗挖隧道下穿既有管廊的工程情况,分别考虑了五心圆马蹄形隧道断面形式、双线隧道开挖、上覆管廊结构及新建隧道斜交下穿既有管廊角度的影响,对既有的沉降计算公式进行了修正,建立了综合多因素的浅埋暗挖隧道下穿既有管廊地层沉降计算模型。(3)明确了浅埋暗挖隧道下穿既有管廊沉降计算模型计算所需的基本参数,给出了基于Powell法确定地层主要影响角正切值tan及隧道断面均匀收敛值?的反分析方法。利用高斯-勒让德求积公式解决了沉降计算模型的求解问题,并通过MATLAB计算软件编制了相应的计算程序,实现了沉降计算模型的数值化。将模型计算结果与工程实测数据进行对比,初步验证了沉降计算模型的可靠性。最终,结合工程实践,总结了浅埋暗挖隧道下穿既有管廊的沉降控制措施。

关键词：浅埋暗挖综合管廊沉降随机介质模型数值模拟分析

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喷锚与排桩组合支护软土深基坑体系研究

喷锚与排桩组合支护软土深基坑体系研究

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作者：顾群峰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国经济、文化、基建事业的快速发展,地上空间的有限催生了地下空间的开发利用。复杂多样的工况对基坑支护方式提出了更高的要求,组合支护在基坑工程中的应用日益频繁。坡面喷锚与悬臂桩在工程中应用广泛,具有施工简单、造价低廉... 详细信息

随着我国经济、文化、基建事业的快速发展,地上空间的有限催生了地下空间的开发利用。复杂多样的工况对基坑支护方式提出了更高的要求,组合支护在基坑工程中的应用日益频繁。坡面喷锚与悬臂桩在工程中应用广泛,具有施工简单、造价低廉等特点。但当开挖场地土质较差,喷锚支护下部和悬臂桩顶部容易发生较大位移,因而无法应用到高类别的基坑当中。通过将两类支护一上一下进行分层组合,使其位移较大位置集中在坑边中部,仅发生单一支护下位移曲线的交集部分,可以有效地减小围护结构的水平位移,从而提高基坑类别并降低造价。由于该组合支护应用较少和缺少理论研究,本文就此进行初步研究。针对常见的普通高层深基坑,本文运用有限元软件ABAQUS对喷锚与排桩组合支护下基坑的开挖过程进行数值模拟。主要包括以下研究内容:1.借助一地铁深基坑工程案例建立开挖模型,并将模拟结果与实测数据进行对比,验证建模方法与参数选取的准确性。2.在软土地质条件下,建立喷锚与排桩组合支护下的基坑模型,对开挖过程中的变形规律进行总结;与传统悬臂桩进行围护结构变形值、最大侧向应力、桩身内力等各方面的比较,得到组合支护的改进效果。3.采用单因素分析,研究了坡面喷锚与悬臂桩的多个设计参数对基坑变形的影响,获得其影响规律及合理取值范围。4.针对悬臂段与喷锚段高度的组合不同,提出三种可行的组合方式,分析其支护效果并进行经济性评价。研究结果表明:喷锚与排桩组合支护较传统悬臂桩有极大优越性,利用喷锚支护减小悬臂桩的侧向土压力,可使围护结构的变形值与内力得到大幅减小;加固土宽高比与强度,排桩模量与埋深,锚杆配筋、倾角、预应力等都对基坑变形有不同程度的影响,均具备合理取值区间;试算得到的三种组合方案,不仅能够保证围护结构的位移满足基坑规范,同时还能降低7%～25%的直接工程费。试验证明,本文研究的喷锚与排桩组合支护具有一定的理论意义与实际效益,能为工程提供方法与借鉴。

关键词：软土深基坑组合支护悬臂桩喷锚支护数值模拟分析

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B-FRCM加固钢筋混凝土梁抗弯性能有限元分析

B-FRCM加固钢筋混凝土梁抗弯性能有限元分析

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作者：王姝燏吉林建筑大学

学位级别：硕士

随着时代变迁,我国建筑行业逐步由大规模的新建阶段向新建与改造维护并重的阶段过渡,建筑物加固补强已然成为一个焦点。外贴纤维材料的加固方法凭借其诸多优点在加固领域独占鳌头,近年来,纤维织物网格加固系统（Fabric-reinforced Cemen... 详细信息

随着时代变迁,我国建筑行业逐步由大规模的新建阶段向新建与改造维护并重的阶段过渡,建筑物加固补强已然成为一个焦点。外贴纤维材料的加固方法凭借其诸多优点在加固领域独占鳌头,近年来,纤维织物网格加固系统（Fabric-reinforced Cementitious Matrix system）的问世更是受到业界人士的广泛青睐。FRCM系统具备的高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、施工简捷、与混凝土兼容性等诸多优点规避了传统FRP材料的缺陷,成为加固领域具有深远研究价值的一种新型手段。本课题选取玄武岩纤维（Basalt）制成织物网格,形成B-FRCM加固系统对钢筋混凝土梁进行抗弯加固。课题来源于吉林省科技攻关重点项目“玄武岩纤维在季冻区结构加固工程中的应用技术开发”（20180201079SF）和吉林省发改委产业创新专项资金项目（2017C050-3）,本文研究内容是两个项目的重要研究内容。本文采用数值模拟分析的方法对B-FRCM系统加固钢筋混凝土梁的抗弯性能进行理论研究分析,创建8根钢筋混凝土梁的数值仿真模型,考虑加固层数（1层、2层、3层）和配筋率（0.72%和1.27%）两项影响参数,从梁的抗弯承载力、抗弯刚度和延性三个方面进行探究。分析结果表明,钢筋混凝土梁利用B-FRCM系统进行抗弯加固后的屈服荷载和极限荷载均有不同程度的增加,跨中挠度大幅减小。随着加固量增加,加固梁的极限承载力和抗弯刚度随之提升,延性随之降低,但这些变化均不呈线性关系,即存在一个较为合理的加固量,在达到最优加固效果前提下,尽可能的降低成本节约材料。加固梁的配筋率与抗弯性能的提高成反比关系,低配筋率的梁提高了纤维利用率,表现出更为优良的加固效果。本文还在归纳总结国外学者提出的FRCM系统加固梁的承载力计算公式基础上,针对玄武岩纤维的力学特性及本文设定的模型参数,对B-FRCM加固后钢筋混凝土梁的极限承载力进行计算,经对比,计算值与数值模拟值吻合较好,可为抗弯加固设计提供有效支撑。

关键词：玄武岩纤维 B-FRCM加固系统数值模拟分析抗弯性能钢筋混凝土梁

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煤矿掘进巷道顶板赋存砂岩含水层突水作用过程研究

煤矿掘进巷道顶板赋存砂岩含水层突水作用过程研究

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作者：王超西安科技大学

学位级别：硕士

矿井水害是煤矿五大灾害之一,麦垛山煤矿回风巷道顶板覆存砂岩含水层,距离为8m～28m,在掘进过程中,多次发生突水事故,其发生突水的原因是由于巷道顶板的导水通道沟通了地下水或地表水,或者直接揭露含水层而导致突水。因此,认识掘进巷道... 详细信息

矿井水害是煤矿五大灾害之一,麦垛山煤矿回风巷道顶板覆存砂岩含水层,距离为8m～28m,在掘进过程中,多次发生突水事故,其发生突水的原因是由于巷道顶板的导水通道沟通了地下水或地表水,或者直接揭露含水层而导致突水。因此,认识掘进巷道顶板稳定性与突水的关系,对有效预防矿井突水灾害具有重要意义。本文以麦垛山煤矿掘进回风巷道突水实例作为工程背景,通过理论和数值模拟方法,分析了煤矿掘进巷道工作面突水原因,论文主要研究成果如下:(1)从充水水源性质、含水层性质、含水层介质特征、突水位置以及突水通道的产生性质对煤矿掘进巷道突水类型进行分析与总结,并结合理论研究,得出煤矿掘进巷道工作面的破坏形式。(2)基于极限分析法,建立二维机动场模型,同时采用极限分析上限定理,得出极限破坏平衡关系式,推导出煤矿掘进巷道工作面机动场的极限破坏高度表达式,表明其主要影响因素包括围岩强度参数、上覆含水层、巷道掘进高度以及巷道埋深,并且得出以上影响因素对极限破坏高度的影响规律:极限破坏高度与围岩强度成反比;与巷道掘进高度、巷道埋深成正比;当顶板赋存砂岩含水层时,其极限破坏高度增大,同时考虑掘进巷道突水的危险。(3)依托麦垛山煤矿掘进回风巷道突水实例,采用FLAC3D对麦垛山煤矿掘进巷道进行数值模拟计算,并将理论值与数值模拟结果进行了对比分析。结果表明:数值模拟结果得出的塑性区分布形式与假设失稳滑动破坏形式相符;极限破坏高度值与数值模拟得出的塑性区高度值比较相近,从而验证了理论计算结果的合理性。(4)针对煤矿掘进巷道工作面极限破坏高度表达式,具有一定的工程意义:煤矿掘进巷道顶板一定距离存在砂岩含水层时,利用极限破坏高度表达式判别对煤矿掘进巷道突水进行预测,同时为解释麦垛山煤矿掘进巷道突水原因提供理论依据。

关键词：煤矿掘进巷道突水类型极限破坏高度理论分析数值模拟分析

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球封头成形工艺优化

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锻造与冲压 2019年第11期 57-60页

作者：胡杰刘凯泉王光明温瑞洁天津重型装备工程研究有限公司

目前,大型封头锻件容易出现壁厚不均匀,局部拉薄、褶皱。为克服上述问题,本文提出了封头锻件工艺优化。通过Deform-3D数值模拟分析,对比封头冲形工艺进行,对成形板坯和冲形辅具进行优化,避免封头局部减薄和褶皱,最终优化后的封头成形工... 详细信息

目前,大型封头锻件容易出现壁厚不均匀,局部拉薄、褶皱。为克服上述问题,本文提出了封头锻件工艺优化。通过Deform-3D数值模拟分析,对比封头冲形工艺进行,对成形板坯和冲形辅具进行优化,避免封头局部减薄和褶皱,最终优化后的封头成形工艺满足要求。

关键词：封头成形工艺优化 Deform-3D 数值模拟分析大型封头局部减薄成形工艺不均匀

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锦屏一级特高拱坝枢纽泄洪消能与减雾关键技术

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科技成果管理与研究 2019年第5期 82-83页

作者：周钟不详

随着我国西部水电工程的持续开发,工程规模巨大,大坝高度达到300m级,岸边隧洞的规模及流速不断增加,带来了枢纽泄洪消能及安全防护等难题。“锦屏一级特高拱坝枢纽泄洪消能与减雾关键技术”项目以锦屏一级水电站泄洪消能工程为依托,采... 详细信息

随着我国西部水电工程的持续开发,工程规模巨大,大坝高度达到300m级,岸边隧洞的规模及流速不断增加,带来了枢纽泄洪消能及安全防护等难题。“锦屏一级特高拱坝枢纽泄洪消能与减雾关键技术”项目以锦屏一级水电站泄洪消能工程为依托,采用理论分析、模型试验、原型观测和数值模拟分析相结合的研究方法,开展了狭窄河谷特高拱坝坝身表、深孔水流空中交错泄洪消能及减雾技术的研究,提出表、深孔收缩布置新体形,并实现泄洪空中无碰撞,结合雾化雨强分布,分析雾化边坡的入渗特征及稳定性,提出雾化边坡的加固措施.

关键词：泄洪消能特高拱坝技术枢纽锦屏一级水电站数值模拟分析水电工程持续开发

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滚压包边系统及成形质量缺陷探究

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时代汽车 2019年第4期 135-136页

作者：王云华东风悦达起亚汽车有限公司江苏省盐城市224000

汽车作为人类社会发展的主要产物,成为人们日常生活中必不可少的交通工具,极大提升了人们的出行效率,促进了社会的快速发展。作为汽车制造业中的重要一环,包边工艺的先进与落后很大程度上能够决定一辆汽车的质量是否符合标准。进入注重... 详细信息

汽车作为人类社会发展的主要产物,成为人们日常生活中必不可少的交通工具,极大提升了人们的出行效率,促进了社会的快速发展。作为汽车制造业中的重要一环,包边工艺的先进与落后很大程度上能够决定一辆汽车的质量是否符合标准。进入注重创新能力的二十一世纪,传统的汽车包边工艺已经显露出多方面的缺点,工艺可操作性低、包边制造所耗成本高、生产零部件的循环周期时间长、包边工艺模具器械占地面积大等缺点尤为突出。作为当今主要的包边工艺,机器人滚压包边工艺很好地弥补了这些缺陷。本文将对滚压包边系统进行探究,分析滚边包边过程出现波纹的原因,探究滚压包边过程中质量缺陷,构建滚压包边有限元模型,对平面-直边轮廓包边过程进行研究。

关键词：机器人滚压包边滚边质量缺陷数值模拟分析

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