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固体推进剂点火准则研究进展

火炸药学报 2024年第4期47卷 305-315页

作者：张文科李泽旭赵乙丁刘建忠浙江大学热能工程研究所浙江杭州310027

为了建立通用的固体推进剂点火准则,分别从实验和模拟两个角度总结了近年来国内外固体推进剂的点火准则。实验层面的点火准则包含判定固体推进剂点火的发火/不发火判据、压力判据、温度判据、光谱辐射强度判据、多参数协同点火判据等。... 详细信息

为了建立通用的固体推进剂点火准则,分别从实验和模拟两个角度总结了近年来国内外固体推进剂的点火准则。实验层面的点火准则包含判定固体推进剂点火的发火/不发火判据、压力判据、温度判据、光谱辐射强度判据、多参数协同点火判据等。对比分析表明,点火准则均受实验条件以及测试设备的限制,且存在温度等关键点火参数测试难度较大、测试参数延迟等缺陷,因此很难进行拓展应用,但多参数协同的点火判据具有更高的准确性和更大的推广可能性。模拟层面则主要是基于固相、气相、异相点火理论建立的温度点火准则、压力点火准则和化学信号点火准则3类。相较于实验点火准则而言,模拟点火准则更符合固体推进剂的点火理论,但需要从实验获得点火温度、动力学数据等关键参数作为模型输入,且不同种类推进剂的点火理论不尽相同,因此该类点火准则仍需进一步研究。此外,对实验、模拟点火准则进行了关联性和通用性讨论。附参考文献49篇。

关键词：固体推进剂点火准则点火理论研究进展固体火箭发动机

锈蚀及疲劳损伤后钢筋混凝土梁寿命预测及敏感性分析

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 260-267页

作者：金伟良余一凡柏玉良浙江大学结构工程研究所杭州310058

为了探究锈蚀和疲劳作用后钢筋混凝土梁的长期性能,基于试验建立了钢筋混凝土梁含初始损伤的长期性能计算模型.基于该模型建立了锈蚀及疲劳损伤后钢筋混凝土梁的极限状态方程,采用蒙特卡洛模拟研究了梁长期性能的时变可靠度并进行了寿... 详细信息

为了探究锈蚀和疲劳作用后钢筋混凝土梁的长期性能,基于试验建立了钢筋混凝土梁含初始损伤的长期性能计算模型.基于该模型建立了锈蚀及疲劳损伤后钢筋混凝土梁的极限状态方程,采用蒙特卡洛模拟研究了梁长期性能的时变可靠度并进行了寿命预测,分析了设计参数和初始损伤对梁使用寿命的影响,研究了试验梁满足100 a使用寿命的临界服役条件.结果表明,锈蚀和疲劳作用会严重削弱钢筋混凝土梁的长期性能,仅含4%锈蚀率和15%疲劳损伤梁的长期性能难以满足服役要求.增加梁的截面高度和钢筋截面面积可以有效地提高梁的长期性能,增大梁的截面宽度只能改善初始损伤小的梁的长期性能.

关键词：损伤钢筋混凝土梁刚度计算模型寿命预测敏感性分析

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机械剩余使用寿命预测模型的增量学习方法

计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1397-1407页

作者：董家欢邱清盈管成浙江大学机械设计研究所浙江杭州310027

机械剩余使用寿命预测模型依据设备状态监测数据样本进行寿命预测,当样本模式发生变化时,基于原模式样本训练好的模型在新模式样本上的预测表现往往较差。为使模型保留对原模式样本的处理能力,同时拓展出针对新模式样本的处理能力,提出... 详细信息

机械剩余使用寿命预测模型依据设备状态监测数据样本进行寿命预测,当样本模式发生变化时,基于原模式样本训练好的模型在新模式样本上的预测表现往往较差。为使模型保留对原模式样本的处理能力,同时拓展出针对新模式样本的处理能力,提出了3种增量学习方法:第一种方法使用新模式样本与原模式样本的标签值构建损失函数;第二种方法在第一种方法基础上增加了模型参数初始化步骤;第三种方法在第一种方法的损失函数中增加了表示当前模型与原模型参数分布差异的正则化项。在涡扇发动机数据集上进行了不同学习方法的对比实验,结果表明所提方法实现了增量学习的目标,其中第三种方法在模型预测准确度和模型训练时长两方面取得了最优的综合表现。

关键词：剩余使用寿命涡扇发动机深度学习增量学习

考虑土-膨润土化学相容性的阻隔墙长期服役性能研究

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岩土工程学报 2024年第2期46卷 282-290页

作者：黄博曹林峰李育超浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310000 超重力研究中心浙江杭州310000

考虑到填埋场渗滤液中较高Na^(+)和Ca^(2+)浓度会让土-膨润土的渗透系数显著增大,从而加速高危害性污染物击穿土-膨润土阻隔墙,建立了Na^(+)和Ca^(2+)作用下土-膨润土阻隔墙-含水层系统中有机物污染物运移数值模型。该模型可以考虑渗透... 详细信息

考虑到填埋场渗滤液中较高Na^(+)和Ca^(2+)浓度会让土-膨润土的渗透系数显著增大,从而加速高危害性污染物击穿土-膨润土阻隔墙,建立了Na^(+)和Ca^(2+)作用下土-膨润土阻隔墙-含水层系统中有机物污染物运移数值模型。该模型可以考虑渗透系数和水动力弥散系数等参数随Na^(+)和Ca^(2+)浓度的变化。利用有限差分法,获得了该模型的数值解。通过将所建模型的计算结果分别与已有解析解计算结果和COMSOL软件计算结果进行对比分析,验证了模型的正确性。最后基于所建数值模型,以甲苯作为代表性有机污染物分析和讨论了考虑和未考虑土-膨润土化学相容性、水头差和膨润土掺量对阻隔墙长期服役性能的影响。结果表明:考虑土-膨润土化学相容性之后,阻隔墙从不会被击穿变成了服役75 a后被击穿,服役寿命大幅缩短;降低阻隔墙两侧水头差,能够有效延缓污染物的击穿时间;阻隔墙膨润土掺量的下限值应在原先防渗要求的基础上适当提高,以应对污染物作用下墙体防污阻隔性能的削弱。

关键词：化学相容性阻隔墙污染物运移数值模型长期服役性能

巨型臂式离心机的试验不平衡量识别方法与试验

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北京理工大学学报 2024年第2期44卷 156-162页

作者：凌道盛胡承华邱冰静郑建靖浙江大学建筑工程学院岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058

针对滑动轴承转子系统非线性动力学特性强,传统不平衡量识别方法应用于采用液压滑动轴承的巨型臂式离心机不平衡量监测时局限性较大的问题,提出一种基于径向轴承反力实时识别巨型臂式离心机试验不平衡量的方法.首先,根据臂式离心机的结... 详细信息

针对滑动轴承转子系统非线性动力学特性强,传统不平衡量识别方法应用于采用液压滑动轴承的巨型臂式离心机不平衡量监测时局限性较大的问题,提出一种基于径向轴承反力实时识别巨型臂式离心机试验不平衡量的方法.首先,根据臂式离心机的结构特点与其不平衡量的组成,通过受力分析获得径向轴承反力与试验不平衡量之间的关系;其次,对轴承刚度变化对径向轴承反力的影响规律进行分析,结果表明轴承荷载分担比受轴承刚度非线性影响较小,理论上证明了基于径向轴承反力识别试验不平衡量的可行性;最后,通过台架试验对识别方法进行了初步验证.试验结果表明,该方法受系统非线性特性影响小,在工作转速范围内能够有效识别试验不平衡量.

关键词：臂式离心机液压滑动轴承识别方法不平衡量

外加电流阴极保护对碳纤维织物增强海水海砂水泥基复合材料板导电性能的影响机制

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复合材料学报 2024年

作者：洪嘉鑫张大伟陶冶王之刘嘉荣浙江大学结构工程研究所

碳纤维织物增强水泥基复合材料(CFRCM)因兼具外加电流阴极保护(ICCP)、结构加固修复(SS)和结构健康监测(SHM)的多功能特性而受到关注，但目前ICCP对海水海砂CFRCM板导电性能的影响机制研究还很不足。本研究通过普通砂浆和海水海砂砂浆... 详细信息

碳纤维织物增强水泥基复合材料(CFRCM)因兼具外加电流阴极保护(ICCP)、结构加固修复(SS)和结构健康监测(SHM)的多功能特性而受到关注，但目前ICCP对海水海砂CFRCM板导电性能的影响机制研究还很不足。本研究通过普通砂浆和海水海砂砂浆制备的CFRCM板开展模拟ICCP试验，探究了ICCP作用对CFRCM导电性能的影响规律和作用机制。结果表明：CFRCM的电阻随电量密度的增大先线性增长而后快速增长，海水海砂砂浆CFRCM进入快速增长阶段所需的电量密度约为13×105～15×105C/m2，大于普通砂浆CFRCM所需的6×105～8×105C/m2；材料的不均匀性使CFRCM存在导电性能劣化薄弱点，并将影响整体电阻变化；海水海砂环境对于减缓ICCP对碳纤维材料性能的劣化有积极的作用。同时基于试验结果和通电参数，建立了ICCP下CFRCM的电阻预测模型，计算得到海水海砂砂浆CFRCM经ICCP通电后服役期间内能够承受的最大电量密度为23.21×105C/m2，高于普通砂浆CFRCM的17.21×105C/m2，表明含氯环境可以有效延长CFRCM的电学使用寿命。本研究为推动兼具多功能特性的CFRCM的应用打下基础，同时有助于促进海水海砂资源化利用。

关键词： CFRCM ICCP-SS 海水海砂导电性能预测模型

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基于孔隙形态学特征的水泥浆体渗流指数

硅酸盐学报 2024年

作者：肖官衍田壮夏晋金伟良浙江大学结构工程研究所

渗流指数n是通用有效介质方程中的重要参数，其对水泥浆体中微观孔隙结构的扩散性能进行了表征。为了明晰渗流指数的物理学含义并准确计算不同配合比的水泥浆体在不同水化程度时的渗流指数，对水灰比0.30、0.35、0.40、0.45、0.50水泥... 详细信息

渗流指数n是通用有效介质方程中的重要参数，其对水泥浆体中微观孔隙结构的扩散性能进行了表征。为了明晰渗流指数的物理学含义并准确计算不同配合比的水泥浆体在不同水化程度时的渗流指数，对水灰比0.30、0.35、0.40、0.45、0.50水泥浆体试件在水化龄期28、60、90、120、180 d时进行NEL(Nernst-Einstein Lab)测试和核磁共振(NMR)测试得到其对应的离子扩散系数和孔隙参数。实验结果表明:随着水化龄期的推进，水泥浆体的毛细孔隙率以逐渐缓慢的速率下降，2.5～10.0 nm孔径凝胶孔隙率先快速上升后缓慢下降，水泥浆体中的离子扩散为毛细孔中的自由扩散作用和凝胶孔中的辅助扩散作用的耦合；不同水灰比的水泥浆体渗流指数n随着水化程度的增加呈现不同的变化规律，水泥浆体材料渗流指数n与水泥浆体形态学参数具有强相关性；从水泥浆体孔隙结构体系的形态学层面对水泥浆体材料渗流指数n所呈现的变化规律进行了解释，并将实验数据进行拟合得到不同水灰比水泥浆体渗流指数n与水化程度的定量关系式。

关键词：水泥浆体渗流指数通用有效介质方程 NEL法核磁共振

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氨再燃过程中NO还原及再生成机理

中国环境科学 2024年第6期44卷 3070-3077页

作者：陈静怡杨卫娟史鹏聖朱晓宇何勇王智化浙江大学热能工程研究所能源高效清洁利用全国重点实验室浙江杭州310027

以氨再燃技术为应用背景,采用Chemkin软件选取Zhang机理在PFR反应器模型中进行NO/O_(2)/H_(2)O/N_(2)气氛下氨再燃的动力学模拟,考察了温度(1173~1573K)、氧浓度(0~4%)、再燃比(1%~30%)对再燃性能的影响.结果表明:在研究参数范围内,氨... 详细信息

以氨再燃技术为应用背景,采用Chemkin软件选取Zhang机理在PFR反应器模型中进行NO/O_(2)/H_(2)O/N_(2)气氛下氨再燃的动力学模拟,考察了温度(1173~1573K)、氧浓度(0~4%)、再燃比(1%~30%)对再燃性能的影响.结果表明:在研究参数范围内,氨再燃脱硝效果显著,脱硝率可达97%以上,在1350~1469K温度窗口内能实现80%以上的脱硝率.并从反应路径角度对氨再燃过程中存在的NO还原区、平衡区、NO再生成区进行了分析.当氧浓度高于1.5%时,会出现NO再生成区,且氧浓度越高NO反弹越大最终NO浓度越高.而再燃比的影响需要综合考虑脱硝率和未反应氨,在(10%±3%)范围内为佳.

关键词：再燃氮氧化物氨脱硝

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格构式钢管输电塔架的体型系数和雷诺数效应

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 31-38页

作者：沈国辉李懿鹏赵英能韩康辉郭勇浙江大学结构工程研究所浙江杭州310058 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司浙江杭州310012

采用天平测力风洞试验获得亚临界范围钢管塔架的体型系数,研究塔架体型系数随密实度的变化特征,基于规范数据拟合体型系数从亚临界到超临界条件下的雷诺数折算系数,基于试验结果开展塔架体型系数与规范值的对比.试验结果表明,相同密实... 详细信息

采用天平测力风洞试验获得亚临界范围钢管塔架的体型系数,研究塔架体型系数随密实度的变化特征,基于规范数据拟合体型系数从亚临界到超临界条件下的雷诺数折算系数,基于试验结果开展塔架体型系数与规范值的对比.试验结果表明,相同密实度下横担的体型系数大于塔身,其原因为横担杆件长细比以及杆件前后的等效间距比均较大;在亚临界条件下塔身体型系数试验值与JEC-TR-00007—2015、DL/T 5551—2018和GB 50009—2012规范值接近,而横担体型系数大于各国规范值;亚临界和超临界条件下各国规范的钢管塔架体型系数随着密实度ϕ的增加而降低,使用最小二乘法拟合获得雷诺数折算系数为0.63+0.72ϕ;在超临界条件下,塔身的体型系数与DL/T 5551—2018、GB 50009—2012规范结果接近,横担的体型系数与IEC 60826—2017和ASCE MOP 74—2020规范结果接近.

关键词：输电塔钢管塔架体型系数测力天平雷诺数