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水力段塞的压力基数值模拟算法研究

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2702-2706页

作者：石国赟宫敬北京石油化工学院机械工程学院北京102617 北京市安全生产工程技术研究院北京102617 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

本文提出了一种压力基算法来模拟水力段塞的初始化与发展过程。该算法首先结合双流体模型与合适的封闭关系,构建了适用于水力段塞的数理模型。其次,为解决段塞头不含气导致方程组奇异问题,提出了能够同时处理段塞体与液膜区的单相–两... 详细信息

本文提出了一种压力基算法来模拟水力段塞的初始化与发展过程。该算法首先结合双流体模型与合适的封闭关系,构建了适用于水力段塞的数理模型。其次,为解决段塞头不含气导致方程组奇异问题,提出了能够同时处理段塞体与液膜区的单相–两相耦合的压力基求解算法。结果表明,该算法能够自动初始化水力段塞,模拟分层流向水力段塞流的转换过程,并与常见流型转换图吻合,同时段塞频率、长度具有随机性,其统计量与经验关系式吻合。

关键词：双流体模型水力段塞压力基算法数值模拟

胶接缝桥面板全装配组合梁正弯矩区力学性能试验研究

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：石国操范亮刘伟文强重庆交通大学土木工程学院重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室中国建筑第八工程局有限公司西南分公司

提出胶接缝桥面板可拆卸高强螺栓剪力键的可更换桥面板全装配钢-混组合梁，为剖析不同接缝形式对全装配组合梁正弯矩区力学性能的影响机制，设计制备4片不同桥面板接缝形式的组合梁试件并完成静力加载试验，分析了各试件的破坏形式、承... 详细信息

提出胶接缝桥面板可拆卸高强螺栓剪力键的可更换桥面板全装配钢-混组合梁，为剖析不同接缝形式对全装配组合梁正弯矩区力学性能的影响机制，设计制备4片不同桥面板接缝形式的组合梁试件并完成静力加载试验，分析了各试件的破坏形式、承载力、延性、抗弯刚度、界面滑移等力学特征。研究表明：与现浇梁为弯曲破坏相比，全装配组合梁为弯剪破坏，且主裂缝位置为靠近胶接缝处混凝土内聚破坏；直线形、阶梯形、企口形接缝梁比现浇梁的抗弯承载力分别降低了4.78%、2.07%、2.04%，以受压为主的桥面板使得接缝形式对接缝梁承载力影响较小；有无接缝对组合梁整体延性有较大影响，现浇梁比直线形、阶梯形、企口形接缝梁延性系数大，分别大了14.39%、34.87%、7.75%；对组合梁整体弹性刚度影响不显著，接缝梁弹性刚度分别降低了0.55%、5.43%、2.06%；现浇梁的梁端部滑移最大，全装配组合梁最大滑移在接缝处附近；不同接缝形式中，企口形接缝的强度和刚度表现最优。用胶接缝替代传统湿接缝能实现代替现浇的全装配式施工，极大地提高了装配性，在装配式应用工程中具有施工优势。基于塑性理论提出了考虑高强螺栓连接件和胶接缝桥面板影响的全装配组合梁抗弯承载力计算式。

关键词：全装配钢混组合梁胶接缝桥面板高强螺栓试验研究

不同晶相TiO2纳米管及MoS2/TiO2纳米复合材料的光电特性研究

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不同晶相TiO2纳米管及MoS2/TiO2纳米复合材料的光电特性研究

作者：文国霞西北师范大学

学位级别：硕士

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柱坐标系强守恒型动量方程离散方法研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1049-1054页

作者：石国赟陈宇杰朱剑琴李海旺宇波北京石油化工学院机械工程学院北京102617 北京市安全生产工程技术研究院北京102617 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102617 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京102617

柱坐标系中,为了便于统一形式和编程实施方便,学者们对动量方程形式进行了多种变换,导致其守恒性质不明或有待进一步定量验证。针对这一问题,本文根据柱坐标系基向量关系推导了张量形式强守恒型方程的分量形式,并基于AUSM格式给出了对... 详细信息

柱坐标系中,为了便于统一形式和编程实施方便,学者们对动量方程形式进行了多种变换,导致其守恒性质不明或有待进一步定量验证。针对这一问题,本文根据柱坐标系基向量关系推导了张量形式强守恒型方程的分量形式,并基于AUSM格式给出了对应的离散过程和离散结果。通过激波和均匀流动问题求解验证表明,本文所推导的动量方程在任意网格下均可严格满足守恒性,而将部分项放入源项处理则导致守恒性无法满足,需要大量网格才能保证计算结果的可靠性。本文研究内容可为强守恒型动量方程的应用提供参考。

关键词： N-S方程守恒性柱坐标数值模拟

紧凑型折反式制冷型中波红外成像光学系统设计

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光学学报 2024年第9期44卷 219-230页

作者：胡晨霞刘英王成龙周广鹏于晨党博石中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为解决长焦距大口径红外成像光学系统长筒长、大体积、高成本的问题,设计了基于卡塞格林结构(卡式结构)的折反式制冷型中波红外成像光学系统。鉴于该类系统初始结构的确定缺乏充分的理论指导,推导了由拦光系数α、副镜放大率β_(sec)和... 详细信息

为解决长焦距大口径红外成像光学系统长筒长、大体积、高成本的问题,设计了基于卡塞格林结构(卡式结构)的折反式制冷型中波红外成像光学系统。鉴于该类系统初始结构的确定缺乏充分的理论指导,推导了由拦光系数α、副镜放大率β_(sec)和中继镜组垂轴放大率β_(relay)三个关键参数表示的计算公式,包括光学系统初始结构参数、系统长度T值、卡式结构初级球差和初级彗差计算公式,分析了系统像差校正难度和紧凑性随α、β_(sec)、β_(relay)的变化规律。基于像差校正难度与结构紧凑性之间的相互矛盾关系,提出了关键参数的最佳取值方法,为确定系统初始结构提供了重要的理论指导。使用ZEMAX软件对初始结构进行设计优化,完成了一款焦距为-600 mm、F数为2的紧凑型折反式制冷型中波红外成像光学系统,系统实现了100%冷光阑效率,总长为428 mm,各视场调制传递函数(MTF)值在奈奎斯特频率处均大于0.4,并对系统进行了公差分析,验证了理论的正确性和系统可加工性。

关键词：折反式光学系统二次成像中波红外像差理论光学系统设计

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发泡剂用量对聚氨酯吸水海绵性能的影响

现代化工 2024年

作者：张均李满霞姚明姜志国北京化工大学高新技术研究院金能化学(青岛)有限公司北京化工大学材料科学与工程学院

以水为单一发泡剂制备了系列聚氨酯吸水海绵，研究了发泡剂用量对聚氨酯吸水海绵性能的影响。结果表明，随着发泡剂用量的增加，聚氨酯吸水海绵的软段玻璃化温度逐渐升高；相对于100份多元醇，发泡剂用量为1.05～1.20份时，聚氨酯吸水... 详细信息

以水为单一发泡剂制备了系列聚氨酯吸水海绵，研究了发泡剂用量对聚氨酯吸水海绵性能的影响。结果表明，随着发泡剂用量的增加，聚氨酯吸水海绵的软段玻璃化温度逐渐升高；相对于100份多元醇，发泡剂用量为1.05～1.20份时，聚氨酯吸水海绵泡孔结构均匀、无明显缺陷，密度为55.6～62.4 kg/m3；发泡剂用量为1.20份时，聚氨酯吸水海绵拉伸强度和断裂伸长率均最大，分别为351 kPa和372%；聚氨酯吸水海绵具有良好的吸水性能，平衡吸水率均大于500%。

关键词：聚氨酯吸水海绵发泡剂用量拉伸强度

风险场景驱动的次任务驾驶行为对接管绩效的影响

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 875-885页

作者：郭柏苍雒国凤金立生石业玮韩卓桐张洪瑜燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室河北秦皇岛066004

以高风险场景元素参数为控制权切换条件,探究次任务对驾驶人接管绩效的影响。从NGSIM数据集中提取旁车切入高风险场景作为控制权切换条件,使用皮尔逊相关性检验分析不同接管绩效指标间的相关性,利用单因素方差分析比较不同次任务资源占... 详细信息

以高风险场景元素参数为控制权切换条件,探究次任务对驾驶人接管绩效的影响。从NGSIM数据集中提取旁车切入高风险场景作为控制权切换条件,使用皮尔逊相关性检验分析不同接管绩效指标间的相关性,利用单因素方差分析比较不同次任务资源占用模式与可中断性对接管绩效指标的影响。结果表明,接管时间与接管过程的横纵向操纵能力、安全性、接管效率相互耦合。增加视觉占用会增大0.26s的接管反应时间并破坏车辆纵向稳定性与接管效率,增加听觉占用会增大0.45 s的接管反应时间并降低接管效率,增加认知占用会减小0.23 s的接管反应时间并提升接管安全性,增加操作占用会增大0.21s的接管反应时间并增大接管过程的最大横向加速度,次任务可中断性会减小0.23 s的接管反应时间,但对接管后续车辆控制相关的指标无显著影响。

关键词：车辆工程人机共驾接管绩效次任务驾驶风险场景次任务可中断性

计及风光出力相关性的风光水储互补系统优化调度

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水电能源科学 2024年第8期42卷 218-222页

作者：惠振国艾澜常鹏霞石家康朱甜李超顺湖北白莲河抽水蓄能有限公司湖北黄冈438600 华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

由于风电、光电及水电出力均具有随机性、波动性等特点,其大规模投入电网所带来的不确定性成为目前多能互补系统研究的难点。对此,构建了以抽蓄电站为储能装置的风光水储互补系统,为充分考虑风光出力的不确定性与相关性,采用Frank-Copul... 详细信息

由于风电、光电及水电出力均具有随机性、波动性等特点,其大规模投入电网所带来的不确定性成为目前多能互补系统研究的难点。对此,构建了以抽蓄电站为储能装置的风光水储互补系统,为充分考虑风光出力的不确定性与相关性,采用Frank-Copula联合概率分布函数生成风光出力场景;在水电站丰平枯时期不同出力特性下综合考虑系统各约束,以互补系统出力波动性最小为目标建立优化调度模型,并采用遗传算法进行求解;最后通过算例分析验证了所提模型的有效性,结果显示在引入抽水蓄能电站后,系统的波动性都有所降低,其中丰水期降低了12.65%,平水期降低了15.79%,枯水期降低了24.26%,这表明风光水储互补系统可以减少风电、光伏发电及水电的波动性对电网的影响。

关键词：风光水储互补系统 Frank-Copula 抽水蓄能电站遗传算法优化调度

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圆筒型FPSO总体强度校核设计波优化算法

中国海上油气 2024年第2期36卷 225-232页

作者：李拓夷乔晓国胡海峰王靖凯邓石海洋石油工程股份有限公司天津300451

针对圆筒型FPSO总体结构强度准静态设计方法依赖工程师经验的局限性,将设计波法引入圆筒型FPSO总体结构强度校核,提出了针对特征荷载选择的优化算法。该方法通过分析圆筒型FPSO总体结构承载特点和失效模式,结合常用特征载荷中有相同设... 详细信息

针对圆筒型FPSO总体结构强度准静态设计方法依赖工程师经验的局限性,将设计波法引入圆筒型FPSO总体结构强度校核,提出了针对特征荷载选择的优化算法。该方法通过分析圆筒型FPSO总体结构承载特点和失效模式,结合常用特征载荷中有相同设计波的特征荷载,选择了舷侧外板波浪压力、上部模块重心处的水平和垂向加速度,作为设计波筛选的特征载荷;并根据圆筒型FPSO结构对称性,减少加载浪向,优化设计波搜索相位;基于本文方法的校核工况减少了60%,有效提升了校核效率。该方法已被应用于中国首条完全自主设计的圆筒型FPSO“海洋石油122”平台的强度校核中,校核结果通过了挪威船级社认证,该平台目前已完成设计,进入建造阶段,这也说明了本方法的可行性以及对后续同类FPSO设计的借鉴意义。

关键词：圆筒型FPSO 设计波特征荷载优化算法总体强度校核 “海洋石油122”平台