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摘要:地下管道是城市重要的基础工程之一,对其进行的地震作用下的可靠性分析是地下管道安全性的重要指标.但传统的可靠性分析只是针对单根管道进行分析与实际情况存在一定差异.本文采用系统可靠性理论对地震作用下的地下管线动力可靠性进行分析,并针对系统可靠性计算量大的难题,引入了PNET法(point evaluation technique)与谱系聚类分析法两种降维方法,在保证精度的同时大大提高了计算效率,使对地下管线的系统可靠性分析达到实用化程度.最后还结合实例进行了系统可靠性计算并对两种降维方法做了比较分析.提出了相应改进措施.
摘要:磁流变阻尼器阻尼力预估模型易受磁流变液磁感应强度一剪切屈服强度(B-τ)曲曲线精度及磁芯饱和效应的影响.导致阻尼器的预估阻尼力与实际阻尼力有较大偏差.针对上述问题,设计并制作了2个磁芯可更换的MR—J型磁流变阻尼器,通过对阻尼器的磁场分布和动力性能的测试,研究了磁芯面积、活塞节段数及磁场分布对阻尼器力学性能的影响:结合实测结果与有限元分析结果,提出了B-τ曲线的实用识别方法,建立了考虑磁芯饱和效应的阻尼力预估模型研究表明:磁流变阻尼器的磁场分布和阻尼力随磁动势上升存在明显的磁芯饱和效应,且阻尼器的饱和磁动势随磁芯面积增大而增大;所提出的磁流变液B-τ曲线实用识别方法能正确描述阻尼器实际工作状态下磁流变液的性能参数:所提出的阻尼力预估模型能较为精确地预估磁流变阻尼器的实际阻尼力.
摘要:为了研究箍筋约束混凝土L形截面柱的轴心受压性能,进行了7根箍筋约束混凝土柱的轴心受压试验,并采用有限元软件分析了箍筋对L形截面柱的核心混凝土的约束作用,建立了箍筋横向约束应力计算模型.在此基础上通过试验回归分析了箍筋约束混凝土的抗压强度、峰值应变与配箍特征值、箍筋有效约束系数的关系表达式,并建立了箍筋约束混凝土L形截面短柱的轴心受压承栽力计算公式.结果表明约束混凝土的抗压强度及其峰值应变与配箍特征值和箍筋有效系数的乘积呈非线性关系.与试验结果比较,轴心受压承载力计算公式偏于安全,可用于箍筋约束混凝土L形截面短柱的轴心受压承载力的分析.
摘要:为了精细分析降雨入渗对非饱和土坡稳定性的影响,在考虑气相对降雨入渗过程的影响基础上,利用水-气二相流模型模拟入渗水流驱替土壤空气的水-气二相流过程,计算降雨入渗下土坡的孔隙水压力、孔隙气压力、基质吸力和含水量的变化;并建立了同时考虑由有效黏聚力、净法向应力,还有基质吸力引起的强度对边坡稳定的影响的非饱和土坡稳定分析模型.通过算例分析得出:无论是否考虑基质吸力的作用,由于降雨入渗改变了土体的净法向应力和土的容重,使得非饱和土坡的安全系数降低,而后的蒸发作用会使土坡的安全系数有所增大;在相同的渗流条件下,基质吸力的作用使同一滑动面上的安全系数增大.
摘要:格栅碎石桩是碎石桩应用于软土地基加固的特殊形式.为了保证软土地基中碎石桩的承载力,对格栅的强度应有一定的要求,即格栅受到的环向拉力不能达到或超过其抗拉强度极限值,否则会导致格栅失效,影响加固效果.基于弹性力学的基本假定通过受力分析提出了计算碎石桩中应力及格栅环向拉力的简化算法,采用有限元模拟法与简化算法分别对算例进行分析,阐述了两种算法所得结果的异同点,验证了简化计算法的可行性,进而分析了各种因素对碎石桩及格栅中应力的影响.研究表明基础刚度对碎石桩及格栅中应力的分布有较大影响;格栅的存在对于提高碎石桩的承栽力效果显著;当上部荷载增大时格栅受到的环向拉力有可能达到其极限抗拉强度.
摘要:由于盾构隧道开挖引起的地面沉降是一个重要而艰巨的任务,许多影响因素都必须考虑,如隧道埋深、盾构直径、盾构掘进时推力、盾构推进速率、注浆填充率、注浆压力、地层的黏聚力、摩擦角、压缩模量等.然而目前没有模型能完全反映各种因素对地面沉降的影响规律,综合考虑各种影响因素,运用遗传规划理论对地表最大沉降进行预测.利用地表沉降实测数据对模型进行测试,建立了确定盾构隧道开挖引起地表最大沉降的遗传规划模型.研究结果表明:预测值与实测值是一致的,误差小于10%.
摘要:在解决电力系统无功优化问题时,粒子群优化存在着处理离散变量困难、易陷入局部最优和不能完全满足不等式约束等情况.为此,在对连续变量进行离散对应的基础上,采用混沌策略增加其寻优性能,并针对边界约束问题提出了将越限的节点电压和功率因数进行“九宫”调节的特色改进方案,以保证粒子的飞行能被控制在可行解空间中,从而形成了新的改进粒子群优化算法.通过IEEE标准节点系统和某地区实际电网的计算分析,表明该算法在寻优速度、寻优质量等方面均具有很好的效果.
摘要:涡街流量传感器中的涡街现象存在于三维管道中,其信号特性表现出与二维情况较大的差异.研究这种差异对于涡街流量传感器的设计以及三维建模具有十分重要的意义.通过在近似二维流场(水槽中)以及三维流场(管道中)的实验,发现管道中的涡街频率比水槽中高出至少1倍,且最强信号出现的位置比水槽中更靠近旋涡发生体,由此引发了对二维、三维涡街流场特征的研究.通过数值仿真,揭示了造成差异的原因是管壁的约束作用以及涡管的扭曲,同时对涡街流场的速度分布等特征进行了分析.
摘要:油水两相流流动参数的准确测量对于众多工业工程的有效监控具有重要作用.针对V型内锥测量油水两相流所获取的差压信号,提出了一种水平管道中油水两相流的质量流量软测量方法.采用的方法中构建了基于自适应小波神经网络的油水两相流质量流量软测量模型,实现了两相混合总质量流量的测量.实验测量结果与油水两相流的均质模型计算结果进行了比较.结果表明,基于V型内锥差压测量和自适应小波神经网络的软测量方法可以应用于油水两相流的总质量流量测量,与理论的均质模型比较,测量误差较小.
摘要:根据电压稳定性可认为是负荷稳定性问题的观点,从负荷的电压/无功灵敏度角度,得出了由矩阵的LDU分解得出的衡量系统静态电压稳定程度的最小指标与负荷节点的最大灵敏度的倒数相等的结论,为此提出用负荷节点最大灵敏度的倒数作为系统电压稳定指标,并在IEEE30系统进行了验证,进而指出灵敏度法优于奇异值分解法.
摘要:渤海湾的污染问题已成为其进一步开发利用的主要瓶颈之一,然而以往有关渤海湾污染问题的研究以营养盐为主,而海水重金属污染研究较少.本研究通过均值柱状图分析、方差分析、曼.肯德尔检验法(Mann-Kendall)、反距离插值等方法研究了渤海湾近10年来海水中重金属的污染状况及时空变化趋势.结果表明,渤海湾海水以可溶态Zn、Pb、Hg污染为主,Cu、Cd污染较轻.10年来,每种重金属在枯、丰、平3个监测时期含量差异性不显著,但时间序列变化规律性差异性较大.各种重金属含量变化的突变时期各不相同.空间分析结果表明,各种重金属均表现为近岸高离岸低的特性,除Cu元素表现为北高南低的规律以后,其他重金属都表现为南高北低的空间趋势.陆源污染、海洋养殖、海上石油开采、大气降尘等都是渤海湾可溶态重金属的主要污染来源.
摘要:目前多数的近似推理都是基于Zadeh提出的模糊关系合成(CRI)的方法,但是CRI本身存在着缺陷.基于相似度度量的近似推理方法可以很好地弥补CRI推理的缺陷,因而目前受到广泛关注.在前人研究的基础上,对基于相似度度量的推理方法提出了改进,提出了对于不同的规则形式,采取不同的近似推理计算方法.故障诊断专家系统是目前研究的热点,以两个具体的推理案例为例说明了新计算方法在冷水机组蒸发器和冷凝器故障工况诊断过程的应用.通过给出的推理案例可知,此种改进的近似推理方法较CRI方法更易理解,且精度较高.
摘要:综合考虑管网水力特性与末端空调设备热力特性,针对特定的调节时段,定义了热力稳定性并给出其评价指标.针对某变流量空调水系统,仿真研究了某主动支路调节阀动作行程周期内,水泵不控、定压差控制及变压差设定值控制下各被动支路水力及热力特性的动态变化情况,以热力稳定性与水泵节能效果为参考,评价各控制策略的可行性.仿真结果表明,变压差设定值控制策略节能效果明显,但设定值的变化步长应兼顾热力稳定性进行选取.
摘要:应用氢气泡流动显示和数字图像处理技术,对微型沟槽壁面平板湍流边界层的减阻机理进行了实验研究.对开口循环水槽中沟槽壁面及光滑平板壁面湍流边界层近壁区高低速条带流动结构及其猝发现象进行了氢气泡流动显示,应用“帧间比较”定量分析方法,获得了水平平面内流向脉动速度、展向脉动速度的平面分布,并对沟槽壁面和平板壁面近壁面区域湍流相干结构的氢气泡流动显示图像进行了比较分析,根据流向脉动速度、展向脉动速度的平面分布分析了沟槽壁面及光滑平板壁面湍流边界层近壁区高低速条带结构的展向尺度特征,从壁湍流相干结构控制的角度研究了沟槽壁面平板湍流边界层的减阻机理.
摘要:水下滑翔器设计参数对其运动性能具有重要影响.通过对水下滑翔器稳定运动状态的分析,获得其设计参数与整体运动性能的关系,并得到参数的取值范围,用于指导水下滑翔器设计过程.为此,详细分析了水下滑翔器稳态运动时的攻角、运动方向、速度和设计参数之间的关系,并得到水下滑翔器设计参数需要满足的约束条件.通过分析水下滑翔器的运动性能,得到旋转重物的偏心量和浮力调节系统位置等参数的优化取值.最后,文章设计了水下滑翔器的物理样机,并进行了水域试验,验证了设计和分析的有效性
摘要:天津大学期刊中心负责编辑出版天津大学主办的5种学术期刊.《天津大学学报》创刊于1955年,月刊,全国核心期刊,天津市一级期刊,中国高校精品科技期刊.该刊主要刊登自然科学和工程技术领域中具有创造性和前瞻性的学术论文.该刊曾连续多届获天津市和华北地区优秀期刊奖.2001年进入“中国期刊方阵”;2003年重新成为Ei检索系统收录期刊;2004年被评选为第三届国家期刊奖100种重点科技期刊,并荣获国家教育部A类优秀期刊二等奖和第一届北方优秀期刊称号,
摘要:《天津大学学报》(自然科学版)和《Transactions of Tianjin University》(《天津大学学报》英文版)是由天津大学主办的综合性学术期刊,主要刊登自然科学和工程技术领域具有创造性的科学研究论文.《天津大学学报》(自然科学版)为月刊,《天津大学学报》(英文版)为双月刊.