最新刊期
      2023 年 第 5 期

        矿业工程 • 冶金工程 • 环境工程 • 化学与化学工程 • 材料科学与工程

      • 张晚佳,陶黎明,曹建,孙伟,高志勇
        2023, 54(5): 1653-1668. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.001
        摘要：黄铁矿(FeS2)是地壳中分布最广的硫化矿，也是黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)等硫化矿的常见脉石矿物。在浮选中，主要通过抑制黄铁矿表面活性位点来实现黄铁矿与其他硫化矿的分离，常用的抑制方法可归纳为以下两类：1) 通过吸附掩盖黄铁矿表面活性位点并增强其润湿性。该方法主要借助抑制剂的使用，在抑制剂亲固端与黄铁矿表面活性位点稳定键合后，抑制剂亲水端显著提升了黄铁矿表面润湿性，从而实现对黄铁矿的有效抑制。该抑制方法的抑制效率较高但选择性不足。2) 通过氧化转化黄铁矿表面活性位点，例如通过磨矿或使用微生物及无机抑制剂等将黄铁矿表面的MS活性位点转化为MO/MOOH/MOH等，削弱捕收剂在黄铁矿表面的吸附强度，同时亲水的氧化产物也增强了黄铁矿表面的润湿性。该抑制方法的选择性较高，但仍存在抑制过程耗时长或抑制剂毒性高等不足。本文基于掩盖或转化活性位点的角度综述近年来黄铁矿抑制领域的研究进展，通过对比目前各类黄铁矿抑制方法的优缺点，就吸附掩盖活性位点和氧化转化活性位点两个方向提出具有潜力的研究方向。在吸附掩盖活性位点方面，可以结合机器学习(ML)和定量构效关系(QSAR)助力人工智能浮选(AI-Flotation)的发展，开发高通量筛选浮选药剂的新技术框架与新方法；在氧化转化活性位点方面，基于黄铁矿与其他硫化矿氧化还原电位的差异，选择合适的光催化剂或光敏化剂钝化黄铁矿表面，有望实现黄铁矿的选择性氧化抑制。  
        关键词：黄铁矿;浮选;抑制;吸附;氧化;活性位点   
        4
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910689 false
        发布时间：2023-06-20
      • 刘晓剑,马亚赟,周向阳,杨娟,贺跃辉,唐晶晶
        2023, 54(5): 1669-1679. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.002
        摘要：针对废旧三元正极粉，选用氢气和碳作为共还原剂，通过调控还原产物组成，达到高效优先提锂的效果，研究氢和碳在正极粉还原过程中的协同提锂机制。研究结果表明：在气体流量0.3 L/min、碳含量1.88%、焙烧温度600 ℃、焙烧时间1 h的最优条件下，废旧三元正极粉被还原为Ni、Co、MnO和LiOH，碳含量和焙烧温度参数的调控对正极粉的还原以及锂物相的转变至关重要。在反应温度为25℃、液固比为5꞉1(mL/g)、反应时间为20 min的条件下，锂的浸出率达到93.4%，而其他金属均留在渣相中。基于不同锂盐溶解度的不同，采用碳化沉淀的方法处理提锂液，得到了纯度为99.7%的Li2CO3产品。  
        关键词：废旧锂电池;协同还原;选择性提锂;水浸;碳酸锂   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909824 false
        发布时间：2023-06-20
      • 陈爱良,毛迦勒,曹疆,刘瑶,卢苏君,HWANGJiann-yang,孙丰龙
        2023, 54(5): 1680-1691. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.003
        摘要：针对萃取冶金溶气气浮除油过程中澄清效率低、后续处理工序长的问题，利用雷诺平均Navier-Stokes湍流数值模拟方法及κ-ω湍流模型，并结合国内某大型企业气浮除油生产设备的具体工艺参数，分析溶气气浮槽内的流场特性。研究结果表明：1) 当鼓气量不变，进液量为45~55 m3/h时，流体呈较理想流动状态，有利于气浮除油；而当进液量为较低值(40 m3/h)或较高值(60 m3/h)时，气相则会集中在壁面，不利于气浮除油；2) 当进液量不变，鼓气量增加时，壁面液相速度和气相体积分数增加，气相分布集中在壁面，不利于气浮除油；3) 较低位置的液/气相入口和较低的隔板不利于气浮除油。  
        关键词：计算流体力学;溶气气浮;两相流;流场特性;水力背景设计   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910076 false
        发布时间：2023-06-20
      • 吴玉楼,杨喜云,高凌宇,陈莹丽
        2023, 54(5): 1692-1702. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.004
        摘要：采用硫酸浸出蛇纹石中和渣，并用红透山硫铁矿还原酸浸液；然后用NaOH沉淀去除Al和Cr，用Na2S沉淀回收Ni、Co、Mn；再经碳酸氢铵沉淀铁，焙烧制备氧化铁红。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线荧光光谱分析(XRF)等对硫铁矿还原过程进行研究。研究结果表明：在反应温度85 ℃、反应时间260 min条件下，酸浸液中Fe3+完全被硫铁矿还原，pH从0.94提高到2.90；还原后硫铁矿由片状团聚体转变为球形团聚体，硫产物由27.81% S、33.96% H2SO4和38.22% H2S(质量分数)组成，硫铁矿表面没有单质硫覆盖。用NaOH中和沉淀可完全去除Al和Cr。Na2S沉淀回收93.01%镍、91.62%钴，得到镍含量为13.47%(质量分数)的Ni、Co和Mn沉淀渣，达到镍精矿YS/T 340—2014中1级品标准。将纯化后的硫酸亚铁溶液沉淀，在600 ℃焙烧得到氧化铁红，颜色与三环颜料公司的H101产品相似，着色力达125.45%，质量符合GB/T1863—2008的要求。  
        关键词：蛇纹石;中和渣;硫铁矿;氧化铁红   
        4
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910306 false
        发布时间：2023-06-20
      • 赖永传,杨鑫龙,孙建之,尚鹤,莫晓兰,温建康
        2023, 54(5): 1703-1712. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.005
        摘要：针对石煤含氟酸浸液中钒铁分离问题，计算并绘制298.15 K下V(V)-Fe(III)-F-H2O系热力学平衡图，分析含钒离子、含铁离子随总钒浓度、总铁浓度、总氟浓度的变化规律。研究结果表明，随着pH由0升高至3.00，由于氟离子与VO2+、Fe3+的配位作用，含钒物种由阳离子转变为阴离子，含铁物种由阳离子转变为中性分子，此时可实现钒铁有效分离。定义pH50%为含钒阴离子摩尔分数50%时的pH，溶液中总钒浓度升高、总铁浓度升高，均导致pH50%升高，总氟浓度升高，pH50%则降低。采用N235阴离子萃取剂分离含氟溶液中的钒铁，当溶液中总钒浓度为0.05 mol/L、总铁浓度为0.05 mol/L、总氟浓度为0.50 mol/L时，溶液萃取pH升高，钒铁分离系数βV/Fe增加，当pH为1.97时，钒铁分离系数βV/Fe可达122.86，钒铁达到有效分离，与热力学分析结果一致。  
        关键词：石煤;V(V)-Fe(III)-F-H2O系;热力学平衡;pH50%;阴离子萃取剂   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909907 false
        发布时间：2023-06-20
      • 周润恺,晁自胜,易文君,宋琛
        2023, 54(5): 1713-1719. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.006
        摘要：以3，5-二氨基苯甲酸(DABA)和可提高溶解性能的六氟二酐(6FDA)作为单体，通过分子结构设计在主链上接枝光敏基团，合成可低温紫外光固化的光敏性聚酰亚胺(PSPI)。探究光敏性聚酰亚胺的基本性能，确定含氟聚酰亚胺树脂的光固化工艺参数，并分析不同配方下薄膜的机械性能和热性能。研究结果表明，以35%(质量分数)的PSPI作为预聚体，20%(质量分数)的丙烯酸羟乙酯(HEA)作为活性稀释剂合成的聚酰亚胺薄膜拉伸强度最高可达(60.71±0.68) MPa，硬度最高可达到(143.5±1.34) MPa，断裂伸长率为(2.83±1.05)%，弹性模量为(3.13±0.21) GPa，薄膜刚性明显提升，同时，在质量损失5%(Td5)和10%(Td10)时的温度分别为140 ℃和216 ℃。  
        关键词：光敏性聚酰亚胺;薄膜;紫外光固化;低温   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910171 false
        发布时间：2023-06-20
      • 全正煌,王周福,刘浩,马妍,王玺堂,董云洁,邓承继
        2023, 54(5): 1720-1729. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.007
        摘要：为寻找无铬化耐火材料在铜冶金领域的替代材料，制备高致密度镁铝尖晶石材料，探究镁铝尖晶石材料抗铜熔炼渣侵蚀机理。采用轻烧氧化镁与工业氧化铝为主要原料，经不同轻烧温度合成活性镁铝尖晶石，并对其烧结性能进行表征，利用静态坩埚法，研究镁铝尖晶石材料抗铜熔炼渣侵蚀能力。研究结果表明：合成的活性镁铝尖晶石原料的晶粒粒径小，烧结活性高的标准活性镁铝尖晶石原料的最适宜轻烧温度为1 400 ℃。所合成活性尖晶石原料在1 750 ℃保温3 h后可烧结合成致密尖晶石材料，致密尖晶石材料中尖晶石晶粒发育良好，呈致密镶嵌结构，晶粒分布均匀，平均粒径在7.26 μm左右，材料密度达3.29 g/cm3，显气孔率为3.53%。镁铝尖晶石与铜熔炼渣反应可形成液相与Mg(Fe2+)Al(Fe3+)2O4尖晶石相；且材料致密化程度对抗渣渗透起关键作用，对比传统工业上应用的电熔尖晶石原料，所合成出的活性尖晶石表现出较高烧结活性，可提高材料致密化程度，从而提高材料抗渣渗透能力。  
        关键词：轻烧温度;活性镁铝尖晶石;致密化;铜熔炼渣   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910274 false
        发布时间：2023-06-20
      • 杜银飞,黄伟,代明欣,马聪,郭辉
        2023, 54(5): 1730-1738. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.008
        摘要：为了提高地暖系统(FHS)的传热效率以减小供暖能耗，采用不同掺量的SiC作为高导热掺合料制备FHS回填层复合水泥基材料(CCMs)，并通过微观结构分析、热稳定性、抗压/抗折强度、导热系数测试以及室内水浴传热试验表征CCMs的力学性能与热性能。研究结果表明：SiC具有锋利的棱角以及光滑的表面纹理，被水化体系包裹后，其结构完整性以及分散性较好，不发生新的化学反应；随着SiC掺量的增加，在CCMs的水化体系中出现更多的大孔隙与界面过渡薄弱区域，且CCMs的水化受抑制程度也随之增强，同时，抗压/抗折强度均呈现先增大后降低的趋势；SiC的引入对CCMs的热稳定性以及导热性能具有积极作用，导热系数最大可提高140.8%，并使热损失率减小约6%；水浴传热模拟结果也证实，SiC掺量越高则上述作用越强，计算的传热效率最大可提高23.6%。  
        关键词：地暖系统;SiC;微观结构;热性能;力学性能;传热效率   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910464 false
        发布时间：2023-06-20
      • 高英力,孟浩,万红伟,胡新浪,陈楚文
        2023, 54(5): 1739-1747. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.009
        摘要：采用流化涡旋技术对工业固体废弃物改性，以改性电石渣为碱性激发剂，以改性矿渣/粉煤灰为硅铝质原料制成全固废碱激发胶凝材料，并采用压汞实验(MIP)、水化热测定、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段研究其水化机理与微观结构。研究结果表明：流化涡旋技术对工业固废具有优异的物理、化学改性效果，使固废原料具备更高的反应活性；以改性原料制成的碱激发材料具有更优的力学性能和孔径分布特征，其7 d和28 d抗压强度分别可达22.4 MPa和37.8 MPa；改性电石渣释放更多的Ca(OH)2，提供碱性环境和钙质组分；改性矿渣/粉煤灰提供硅铝质组分，生成以C-S-H、C-A-S-H凝胶和托贝莫来石为主的水化产物，水化产物与少量原料紧密结合形成稳定结构，使胶凝材料具有良好的力学性能。  
        关键词：固体废弃物;电石渣;流化涡旋;碱激发材料;微观结构   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909521 false
        发布时间：2023-06-20

        机械工程 • 控制科学与工程

      • 杨梦起,杨文军,庞建超,高崇,胡德江,张哲峰
        2023, 54(5): 1748-1757. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.010
        摘要：针对大型螺栓的疲劳寿命预测问题，以35CrMo钢螺栓为研究对象，提出以应力集中系数为等效损伤参量的螺栓模拟构件模型，并进一步考虑疲劳综合修正系数，预测服役螺栓的疲劳寿命。研究结果表明：随着公称直径、螺纹圈数和牙底圆角的增加，螺纹应力集中系数呈现下降趋势，而螺距的增加使得应力集中系数逐渐增大；模拟构件的螺纹缺口模型与圆环缺口模型的应力集中系数差异很小，计算分析时可用圆环缺口模型代替螺纹缺口模型；综合修正系数方法预测的螺栓疲劳寿命曲线与有限元模拟的结果基本一致，验证了本研究所提出的基于模拟构件的疲劳寿命预测方法具有较高准确性及较好适用性。  
        关键词：35CrMo钢;螺栓模拟构件;应力集中系数;综合修正系数;疲劳寿命预测   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910238 false
        发布时间：2023-06-20
      • 黄亚飞,蒋兴良,郑华龙,马列
        2023, 54(5): 1758-1768. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.011
        摘要：为了丰富气流场试验手段以及满足复杂环境气流场试验的要求，提出一种基于旋转运动的试验气流场产生方法。建立基于旋转参考系以及滑移网格的数值求解模型并对有限空间内的三维旋转流场分布特性进行研究。研究结果表明：涵道结构可以有效提升试验段内的平均流速，其加速效果随着转速和旋转半径的增加而增加。试验段内动压系数及气流偏角则随着转速增加而增加，随着旋转半径的增加而减小。通过增加旋转半径来提升试验流速和流场品质是最合理的方式。涵道内的流场的径向偏移是影响试验段内的试验流场品质的重要原因，后续研究需对其进行校正以增加基于旋转运动的试验气流场产生方法的适用性。  
        关键词：流场试验;数值模拟;高速运动;旋转运动   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910376 false
        发布时间：2023-06-20
      • 莫帅,王檑,胡庆森,周长鹏,高瀚君,岑国建
        2023, 54(5): 1769-1778. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.012
        摘要：研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先，将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型，再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次，建立齿轮裂纹分析模型，将裂纹扩展路径和有效厚度的限制线分别假设为直线和抛物线，根据几何法和裂纹终止点的位置，改进有效截面积和截面惯性矩的计算方法，求解不同裂纹状态下的时变啮合刚度曲线。最后，建立六自由度裂纹齿轮故障动力学模型，采用龙格-库塔法求解不同裂纹下齿轮传动系统的振动特性和幅频特性，通过小波变换对振动特征进行时频分析。同时，采用统计指标的方法，研究齿轮裂纹对传动系统振动响应的敏感度。研究结果表明：裂纹齿轮在啮合过程中会产生冲击特征，随着裂纹情况的加剧，冲击加剧；峭度对振动响应最为敏感。  
        关键词：齿轮裂纹;时变啮合刚度;齿轮动力学模型;振动响应;故障机理   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910037 false
        发布时间：2023-06-20
      • 胡恩泽,贺建军,申帅,吴仁超
        2023, 54(5): 1779-1790. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.013
        摘要：针对大型工业仓库中自动引导车(AGV)集群执行大规模任务时效率低的问题，提出一种基于分层规划的综合优化调度方法，将调度问题分解为聚合的上层任务定序分配问题和下层路径规划问题。在上层问题中生成精英解集，将下层路径规划生成的禁忌列表作为碰撞冲突约束条件融入上层问题迭代寻优过程，并在迭代搜索中，将路径规划结果反馈给上层问题并更新约束条件，通过上下两层问题的综合计算得到整体性能最优的方案。进一步将路径搜索和禁忌列表融合，实现AGV调度中相互关联的多个问题的同步优化。通过大型工业仓库实例验证该方法的有效性。研究结果表明：相较于依次优化调度方法，基于分层规划的综合优化调度方法的平均任务完成时间减少10.56%，碰撞冲突造成的延迟时间减少74.53%；相较于混合自适应大邻域搜索算法和预先规划算法，基于混合离散状态转移算法的分层规划综合调度方法对于大规模问题任务完成时间分别减少9.73%和5.54%，计算时间分别减少84.19%和86.68%。  
        关键词：自动引导车(AGV);综合优化调度;任务定序分配;路径规划;碰撞冲突   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910201 false
        发布时间：2023-06-20

        地质工程 • 土木工程

      • 徐蒙,费章辉,刘磊磊,李晋峰,徐力生
        2023, 54(5): 1791-1803. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.014
        摘要：针对目前灌浆过程中使用电磁流量计测量低流速状态下浆液流量精度较低的问题，提出一种基于激光测距技术的灌浆流量实时检测方法。首先，通过理论分析，推导浆液流量计算公式，然后，利用Fluent软件对该检测方法的测量精度进行研究，并采用正交试验设计法研究浆液水灰比、搅拌桨转速、排浆速度这3个设计参数对该流量检测方法测量精度的影响。研究结果表明：采用测量液位高度得到低排浆速度下浆液实时流量的检测方法具有一定的可行性，将搅浆桶内液面高度下降4 mm所需时间作为单位时间计算浆液流量，所测流量相对误差在6%以内，且在0.013 m/s低排浆速度下，该检测方法测量精度较电磁流量计的测量精度有大幅度提升；排浆速度是影响流量测量精度的最直接因素，在低排浆速度下，排浆管内浆液易产生回流现象，进而加剧浆液液面的不稳定程度，导致流量测量误差偏大。  
        关键词：流量检测;正交分析法;激光测距技术;数值仿真   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909871 false
        发布时间：2023-06-20
      • 刘威,朱鸿鹄,张汉羽,王涛,于大勇,李杰,施斌
        2023, 54(5): 1804-1813. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.015
        摘要：基于在云南省宾川县开展的现场试验，探究频率-波数分析技术应用于分布式光纤声波传感（DAS）数据处理的可行性，分析该技术在判断地震动事件所在方向的应用效果，在此基础上，探讨频率-波数分析法的偏差来源，并提出减小定位误差、提高分辨能力的措施。研究结果表明，DAS阵列的方向偏差为2.37°，相较于检波器阵列，其判断精确度更高。使用特殊设计的光缆提升应变的传递效率、使用锚固装置增强缆-土之间耦合效果以及改变DAS阵列的几何形态捕获多方向的震动信息等措施可以有效减少定位误差，提高分辨能力。  
        关键词：分布式声波传感(DAS);地球物理探测;分布式光纤传感(DFOS);地震动事件定位   
        4
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909992 false
        发布时间：2023-06-20
      • 申成庆,胡迎新,黄方林,李显方,周德,雒明波,周天睿
        2023, 54(5): 1814-1822. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.016
        摘要：频率法是现场测试桥梁索力最常用的方法之一，但在测量“短索结构”时无法获得稳定的自振频率，导致索力测试值与真实值存在严重偏差。为探索“短索结构”自振频率测试机理，引入长细比λ，推导索结构在不同边界条件下自振频率与长细比的函数关系，提出一种通过长细比判断“短索结构”的方法。为验证长细比判据的有效性，采用通用有限元软件对不同直径的索结构进行仿真分析。采用提出的“短索结构”判定方法，对舟山新城大桥吊索HL1和HL2进行分析，从理论上解释2组吊索在实测中无法获得稳定自振频率的原因，验证长细比判据的工程适用性。研究结果表明：“短索结构”的边界条件受扰动发生的随机变化是频率法无法测得稳定自振频率的主要原因；采用通用有限元软件对不同直径的索结构进行仿真分析，得到的索结构自振频率和频率比的仿真计算结果验证了长细比判据的工程适用性。  
        关键词：频率法;短索结构;长细比;有限元模拟;边界条件   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910143 false
        发布时间：2023-06-20
      • 余建,周旺保,蒋丽忠,刘祥,冯玉林
        2023, 54(5): 1823-1838. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.017
        摘要：以带CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的高速铁路多跨简支梁为研究对象，分析高速铁路桥梁-轨道系统震后残余变形的分布规律，提出一种描述震后残余变形的特征曲线，比较在不同地震强度下场地条件对震后残余变形的影响。研究结果表明：在横向地震作用下，支座发生了严重的横向变形，箱梁发生了明显的横向偏移，其余构件没有发生损伤；在纵向地震作用下，各构件没有发生损伤；多遇地震作用后，高速铁路桥梁-轨道系统无需修复，震后高速列车运行无需减速；在设计地震和罕遇地震作用后，支座需要更换，震后高速列车运行需要减速；随着土体柔软程度的提升，震后残余变形的幅值明显增加；地震作用后当高速列车由坚硬场地行驶至柔软场地时，需要适当减速。  
        关键词：桥梁工程;高速铁路;演化功率谱密度;短时傅里叶变换;地震残余变形;场地条件   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909746 false
        发布时间：2023-06-20
      • 张洪福,刘婷婷,周蕾
        2023, 54(5): 1839-1850. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.018
        摘要：在强风作用下，屋盖作为风敏感部位往往最先发生破坏，如何抑制屋盖上的极值负风压是保障大跨建筑抗风安全的关键。基于此，提出一种简单有效的新型屋盖抗风气动措施。在平屋顶屋檐处安装旋涡发生器(PVG)，通过旋涡发生器的扰流作用来减小屋盖极值风压。采用风洞测压试验研究在不同风向角下PVG对屋面极值风压的气动控制效果，分析PVG对屋顶流场结构的影响并探讨PVG的工作机理。研究结果表明：PVG可以有效减小平屋盖屋面极值风压，尤其在倾斜风向角下的减压效果显著。在最不利风向角下，屋盖极值风压最大减小幅度可达73.3%。相对于长度来说，PVG高度对屋面风压的影响更明显，较密的安装间距和适宜的安装角度可以更好地降低屋盖风吸力。在安装PVG后，屋盖锥形旋涡的涡核位置和再附位置发生改变，屋顶风压低频部分能量占比大幅度减少，脉动能量减弱，大尺度旋涡减少，而小尺度的湍流造成的脉动能量成分增加。  
        关键词：平屋盖;大跨建筑;风洞试验;极值风压;旋涡发生器   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910342 false
        发布时间：2023-06-20
      • 程康,徐日庆,应宏伟,李冰河,张金红
        2023, 54(5): 1851-1862. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.019
        摘要：基于所收集的16个杭州地铁基坑案例，首先，建立基坑相对“标准化模型”，包括基坑物理参数模型、基坑施工过程模型以及场地土层参数模型，并由此进行三维有限元建模分析；其次，将建模计算的地表沉降值与工程实测、既有文献解进行对比，验证所建标准化模型的准确性，并提出考虑全开挖过程的杭州地铁车站基坑坑外任意地表沉降实用计算方法；最后，分析杭州地铁基坑各开挖阶段地表沉降特征。研究结果表明：当开挖深度超过7 m时，坑外地表横向沉降曲线由“悬臂状”转化为“三段式”折线；随挖深的增加，地表沉降显著增大，地表最大沉降的位置距基坑距离也逐渐增大。所建标准化模型和所提实用计算方法具有准确性。  
        关键词：地铁基坑;标准模型;全过程开挖;横向沉降;纵向沉降   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909951 false
        发布时间：2023-06-20
      • 窦玉喆,孙淼军,国振,渠立标,朱佳慧,赵洪洋
        2023, 54(5): 1863-1874. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.020
        摘要：以舟山某海域的某三维斜坡海床为原型，开展一系列大型波浪港池试验，探究波浪作用下三维黏质斜坡海床的孔压响应、变形及冲蚀破坏特征。研究结果表明：当波高较小时，黏质斜坡海床内部的超孔压累积不明显，多表现为振荡孔压；当波高逐渐增大时，黏质斜坡发生由坡顶到坡脚的浅层破坏，在靠近坡脚处出现明显的黏土碎屑状堆积，海床内超孔压表现为先累积后消散，其变化规律与海床冲蚀失稳特征密切相关。  
        关键词：波浪浅水化;三维黏质斜坡海床;孔隙水压力;冲蚀;失稳   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910612 false
        发布时间：2023-06-20
      • 李晋鹏,汪磊,徐永福,陈洋
        2023, 54(5): 1875-1884. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.021
        摘要：为了研究浅层膨胀土的抗压强度及抗剪强度与抗压强度之间的关系，开展低密度低应力下直剪试验和低密度下无侧限压缩试验，研究干密度和含水率对浅层膨胀土抗压强度和抗剪强度的影响；同时，以无侧限压缩试验和剪切试验结果为依据，研究膨胀土抗压强度与抗剪强度之间的关系，建立含水率w、抗压强度qu、基质吸力Ψ和内摩擦角φ之间关系的数学模型。研究结果表明，在含水率相同的条件下，浅层膨胀土的抗剪强度和抗压强度都随干密度的增大而增大；在干密度相同的条件下，浅层膨胀土的抗剪强度和抗压强度都随含水率的增大先增大后减小，呈现明显的非线性关系。所建立的含水率w、抗压强度qu、基质吸力Ψ和内摩擦角φ之间的数学关系可为预测浅层膨胀土抗压强度提供一种可靠的计算方法。  
        关键词：抗压强度;抗剪强度;预测模型;基质吸力;膨胀土   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909691 false
        发布时间：2023-06-20
      • 张一,徐赵东,李今保,郭迎庆
        2023, 54(5): 1885-1893. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.022
        摘要：提出一种基于应力释放原理测量混凝土工作应力的分步开槽检测方法，针对单向应力状态下的混凝土受压构件，采用数值模拟的方法分析开槽形状、开槽间距、开槽长度以及开槽深度等因素对应力释放程度的影响。研究结果表明：开槽形状为横槽时，开槽间距越小，开槽长度越长，应力释放越快；开槽形状为方槽时，开槽间距越小，应力释放越快，而开槽长度对方槽的应力释放影响较小；当开槽深度为0~ 40 mm时，方槽与相同开槽间距、长宽比λ>1的横槽可以相互替换，两种情况中心测点处的应力差值较小。当应力释放时，槽内区域比槽外区域的应力变化更敏感和准确，开槽法解决了圆孔法孔内应变信息无法连续输出的问题。通过测量每步开槽深度下的应力释放值，与数值模拟的结果相结合，利用多步优化结果反推测点处工作应力，减小测量误差。  
        关键词：建筑结构;应力释放法;数值模拟;工作应力;开槽法   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910780 false
        发布时间：2023-06-20
      • 戚家南,程杭,程钊,王景全,李明
        2023, 54(5): 1894-1904. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.023
        摘要：为研究栓钉剪力连接件受力机理及其在不同强度混凝土中的有效受力长度，进行不同长度栓钉剪力连接件推出试验和精细化有限元参数分析。基于精细化数值模型，分析栓钉及其周围混凝土受力机理，得到栓钉周围混凝土主应力迹线，揭示混凝土力流传递路径。研究结果表明：栓钉受力分为弹性和塑性两个阶段，混凝土强度不变时，栓钉长度变化对栓钉抗剪性能影响较小。基于应力分布规律，栓钉周围混凝土分为三个受力区域，即栓帽上方受压拔区、栓帽下方受拔区和栓钉根部下方受压区。栓钉有效受力长度随混凝土抗压强度增加而减小。以直径19 mm栓钉为例，当混凝土抗压强度为20、30、40和50 MPa时，栓钉有效受力长度为4.42d(d为栓钉直径)、4.00d、3.68d和3.42d。  
        关键词：组合结构;栓钉;剪力连接件;有效受力长度;推出试验   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910511 false
        发布时间：2023-06-20
      • 曹光伟,欧强,丁选明,周鹏
        2023, 54(5): 1905-1915. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.024
        摘要：基于有效应力原理和黏土边界面塑性本构模型，开发适用于ABAQUS/Explicit的VUMAT子程序。在此基础上，研究不同循环幅值与桩径对软黏土大直径单桩水平响应的影响。研究结果表明：本文所开发程序可有效模拟循环荷载下土体的孔压和位移累积特性与刚度退化行为；循环次数与桩泥线处的桩累积变形大致呈线性关系，受加载幅值比影响；卸载刚度退化与桩累积变形成幂函数关系，且桩径增加，退化趋于严重；对于大直径海洋单桩，桩底易出现超孔压累积，其累积量受循环幅值控制；桩径对超孔压累积量不敏感，但桩径增加后其影响区域显著增加。  
        关键词：数值模拟;二次开发;循环荷载;大直径管桩   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909659 false
        发布时间：2023-06-20
      • 王正中,孙涛,郑艾磊,刘铨鸿,康凯,陆立国
        2023, 54(5): 1916-1929. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.025
        摘要：为合理优化设计寒区弧底梯形渠道的形体结构，基于冻土水热力三场耦合及冻土-衬砌相互作用的渠道冻胀数值模型，结合分层序列法将渠道断面水力参数最优解集作为变量空间，以衬砌结构的强度、刚度及几何构造为约束条件，以衬砌适应冻胀变形能力为目标函数，建立寒区弧底梯形渠道水力-抗冻胀双优数学模型。随后对寒区各类典型渠道工程进行双优结构标准化设计，得到弧底梯形渠道在不同负温、地下水埋深、土质、断面规模下的双优边坡系数、实佳比及衬砌厚度的标准参数，供工程设计参考。研究结果表明：双优结构尺寸参数均随地下水埋深的增大而减小、随基土冻胀率的增大而增大、随冬季负温的降低而增大、随断面规模的增大而增大。以新疆某渠道工程为例，优化后的断面实佳比为1.02，较原设计值增大1.8%；最大法向冻胀量为2.52 cm，较原设计值增大20.0%；最大拉应力为0.95 MPa，较原设计值减小60.4%；衬砌整体柔度为305.47 cm/MPa，较原设计值增大42.3%，水力性能及抗冻胀性能均达到最优。  
        关键词：冻土;水-热-力耦合;冻土-衬砌相互作用;弧底梯形渠道;水力-抗冻胀双优   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910849 false
        发布时间：2023-06-20
      • 孙浩,陈帅军,金爱兵,唐坤林,刘美辰,韦立昌
        2023, 54(5): 1930-1941. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.026
        摘要：针对现有放矿研究中未充分考虑粗颗粒影响的问题，基于滚动阻抗模型开展放矿数值试验，对不同粒径和位置单一粗颗粒影响下的矿岩颗粒体系三维力链宏观分布、数量、平均强度、准直性、长度以及方向等演化特征进行量化研究。研究结果表明：1) 针对0.3~0.8 m的三维矿岩细颗粒体系，仅当粗细颗粒粒径比大于6.0且粗颗粒处于矿岩颗粒剪切带区域时，单一粗颗粒的存在才会导致粗颗粒一侧的松动体形态产生明显变异，引起局域细颗粒的提前移动。2) 粗颗粒能够产生力链聚集效应，显著提高其四周局域内力链分布密度、力链接触数占比以及力链平均强度，而对力链准直性无显著影响。3) 无论是否存在粗颗粒，在各放矿阶段局域内力链概率均随其长度增加而呈负指数函数形式减小；从统计意义的角度而言，力链最大长度均不超过10。4) 当粗颗粒及其四周细颗粒未产生松动时，粗颗粒的存在可显著提高局域力链方向各向异性程度；当粗颗粒及其四周细颗粒产生松动后，其局域力链方向各向同性程度不断提高，局域力链方向逐渐向放矿口方向集中。  
        关键词：放矿;单一粗颗粒;矿岩颗粒体系;三维力链演化;滚动阻抗模型   
        4
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910905 false
        发布时间：2023-06-20
      • 马博渊,周佳城,班晓娟,袁兆麟,阮竹恩
        2023, 54(5): 1942-1953. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.027
        摘要：为解决膏体料浆对于接触式浓度计的损坏以及核子浓度计对施工人员的辐射等问题，提出一种基于视觉检测的非接触式膏体浓度识别方法，以膏体图像数据集为基础，采用卷积神经网络模型提取膏体深度特征，设计多模型全连接层融合算法、伽马矫正数据增广策略，对膏体浓度监测准确率进行分析。研究结果表明：手动搅拌膏体数据集的准确率为88.79%，在自动搅拌膏体数据集上获得91.42%的准确率，可有效提高浓度识别准确性，避免浓度计损坏或辐射危险。  
        关键词：膏体充填;非接触式浓度识别;深度学习;图像分类;模型融合   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909581 false
        发布时间：2023-06-20
      • 唐丽云,黄涛,汪卫兵,金龙,孙强,李国玉,罗滔
        2023, 54(5): 1954-1969. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.028
        摘要：为探明冻融循环下寒区土石混合体-混凝土界面强度劣化机制，首先，通过核磁共振(NMR)分层测试获取界面区孔隙结构演化特征；其次，考虑冻融循环次数、含石率、法向应力的影响开展直剪试验，以探究界面剪切力学特性；同时，基于分形理论定量评价界面区孔隙结构特征；最后，结合界面区孔隙结构演化特征与界面强度劣化规律揭示界面强度劣化机理。研究结果表明：土石混合体层及界面层T2谱分布均有2个峰值，随冻融次数增加向右发生偏移，反映了冻融过程孔隙结构的演化特性；界面剪切应力-位移曲线表现为应变软化型，界面抗剪强度及黏聚力随冻融次数增加呈现急剧下降、反翘、缓慢下降3个阶段；分形维数随冻融次数的增加呈先增大后减小趋势，随含石率的增加而增大；第1次冻融循环后，界面区土颗粒聚集成较大的团聚体，界面层孔隙体积增大，孔隙复杂程度变大，界面整体性下降，经历5次冻融后，团聚的土颗粒逐渐变脆破碎导致骨架塌落、孔隙体积减小，界面处黏结力增大，称第5次冻融循环为骨架结构变形“分水岭”，之后随冻融次数的增加碎石外部的土颗粒逐渐剥落，界面区孔隙体积增大，界面逐渐脱黏劣化。  
        关键词：冻融循环;土石混合体-混凝土界面;NMR;孔隙演化特征;剪切特性   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909624 false
        发布时间：2023-06-20
      • 李胜,窦智,陈永强,马晓凡,王锦国,周志芳
        2023, 54(5): 1970-1977. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.029
        摘要：为进一步提高对不同地层中水油分布运移规律的认识，利用低场核磁共振技术，对“上粗下细”的常规二元结构含水层和“上细下粗”的倒转二元结构含水层中的污染物迁移及分布规律进行研究。分别对单层和双层多孔介质模型进行NMR测试和T2谱分析，并结合理论模型对比验证。研究结果表明：在二元结构地层中，轻非水相液体(LNAPL)的运移扩散方式为横向扩散和逆向渗吸，而决定扩散方式的主要因素为污染物的泄漏位置：当LNAPL泄漏在常规地层顶部或倒转地层内部时，污染物的运移主要以横向扩散为主；而当LNAPL泄漏在常规地层内部或倒转地层顶部时，二元结构内部发生逆向渗吸现象；在逆向渗吸过程中，毛细管力对水的牵引方向决定渗吸方向，LNAPL重力的存在影响渗吸速率：当渗吸方向与LNAPL重力方向一致时，渗吸速率明显提高，渗吸过程完成时间提前52.69%；反之，渗吸方向与重力方向相反时，渗吸速率降低25.80%。  
        关键词：低场核磁共振;LNAPL;二元结构;毛细管力;逆向渗吸   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910720 false
        发布时间：2023-06-20
      • 宋泽卓,刘瑾,梅红,卜凡,陈志昊,祁长青
        2023, 54(5): 1978-1989. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.030
        摘要：采用黄原胶与黏土形成黄原胶-黏土复合基材，通过室内试验对其强度、蒸发特性、抗冲刷性以及其对植被发芽生长的影响进行研究，并利用扫描电子显微镜对复合基材的微观结构进行分析与研究。研究结果表明：随着黄原胶含量的增加，复合基材的黏聚力呈现先增大后趋向于稳定的趋势，内摩擦角则不断增加。黄原胶可以有效改善复合基材的蒸发特性和抗冲刷特性。随黄原胶含量的增加，土体的平均蒸发速率明显降低，并使表层的开裂现象得到明显改善，土体的冲刷率不断地降低。黄原胶可以促进植被的生长，使种子的发芽时间提前，植被生长更加茂盛。但当黄原胶含量过大时，植被的发芽与生长被抑制。黄原胶可以在复合基材内部的形成大量的薄膜，填充土颗粒表面以及土颗粒之间的孔隙和裂缝，将土颗粒链接为一个整体，使复合基材的整体结构更加紧密。  
        关键词：黄原胶;黏土;复合基材;岩质边坡;生态修复   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910551 false
        发布时间：2023-06-20
      • 钟炜辉,郑玉辉,谭政,孟宝
        2023, 54(5): 1990-2005. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.031
        摘要：讨论构件抗力与结构抗力的关联性，分别给出不同结构参数下(层数与跨数)层间抗弯能力、层间水平约束以及大变形阶段层间极限轴力的计算模型。借助构件性能指标并结合各层构件的实际受力状态(包括拉弯、受弯和压弯)，得到多层框架起始屈服抗力、最终屈服抗力与极限抗力的计算式。通过可靠的数值模型对多层钢框架模型抗力评估过程的3个步骤进行验证与分析。研究结果表明，多层框架层间内力主要体现为小变形阶段层间抗弯能力与大变形阶段层间轴力的差异；计算结果与数值结果较为接近，该理论方法可体现层间内力的相互作用并建立构件与结构抗力之间的关系，为多层钢框架抗倒塌能力的评估与计算提供参考。  
        关键词：连续倒塌;多层钢框架;层间约束;倒塌抗力;理论计算   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910422 false
        发布时间：2023-06-20
      • 孙兆辉,刘建坤,游田,郝中华,胡田飞,房建宏
        2023, 54(5): 2006-2019. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.032
        摘要：针对工程扰动引起的多年冻土退化与路基热稳定性问题，基于光伏发电技术与制冷技术，开发一种用于防治多年冻土退化的光伏直驱压缩式制冷装置，并开展现场应用测试与数值模拟研究。研究结果表明：新装置能够适应多年冻土地区的严寒环境，实现自动化运行，且装置运行期间，制冷管管壁热流密度随太阳总辐射量的增大而增大，平均热流密度为-4.1~-6.3 W/m2。与普通路基相比，制冷路基的热学稳定性得到显著提升，其中，冻土人为上限随着制冷管长度与管壁热流密度的增大而提高，随着制冷管埋置深度的增大先提高后降低，而冻土升温速率则随着制冷管长度、埋深与管壁热流密度的增大而降低。基于灰色关联理论分析可知，制冷功率对人为上限影响最显著，制冷管长度的影响次之，埋置深度的影响最小；而冻土升温速率对制冷管埋置深度最敏感，制冷功率次之，制冷管长度最小，建议设计施工时优先选择更为显著的因素加以调控。  
        关键词：多年冻土;制冷路基;光伏发电;压缩式制冷;冻土上限   
        3
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909786 false
        发布时间：2023-06-20

        能源工程 • 交通运输工程

      • 杨博,程文龙,年永乐,赵锐,许张敏
        2023, 54(5): 2020-2029. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.033
        摘要：为了提升空气的载带能力，提出一种新型热空气除湿-加湿含氚废水载带系统，系统首先对环境空气进行除湿处理，再加热，然后采用一种新型2层多喷嘴雾化加湿塔，利用含氚废水加湿热空气；针对新型系统搭建实验平台，通过实验研究出塔温度、出塔相对湿度、载带量和加湿效率的变化规律，并总结不同热风温度、热风流量、喷雾流量以及除湿系统、填料等参数对雾化加湿效果的影响规律。研究结果表明：与未除湿的湿润环境空气相比，经过除湿后其出塔温度和相对湿度下降，载带量和加湿效率能分别提升20.6%和37.2%；与无填料系统相比，加湿性能提升明显，载带量和加湿效率较无填料系统能分别提升47.8%和37.0%；喷雾流量增加能提升载带量却降低了效率。  
        关键词：含氚废水;加湿;除湿;载带量   
        2
        |
        2
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910866 false
        发布时间：2023-06-20
      • 陈宪麦,陈楠,魏子龙,杨飞,尤明熙
        2023, 54(5): 2030-2038. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.034
        摘要：为了更好地了解钢轨的本质特征，分析钢轨在列车荷载作用下的响应以及裂纹的萌生与变化规律，采用离散元法构建钢轨静力学分析模型并研究其静力学特性。通过抗拉强度试验仿真，验证离散元力学参数的可行性；在此基础上，对横纵断面钢轨的最不利状态进行静力加载分析，并进一步探究车轮垂向位移对钢轨裂纹演变规律的影响。研究结果表明：静力加载时，轮轨接触力主要由作用点附近的钢轨颗粒承担，距离作用点较远的钢轨内部颗粒承担的荷载较小；随车轮向下移动，初始阶段钢轨轨头出现小量倾斜，接触面增大而接触应力减小；随车轮位移增加，钢轨轨头和轨腰逐渐出现裂纹，并且裂纹不断扩展；在纵断面钢轨接头处，随车轮垂向位移增加，钢轨承担的荷载由轨头转向轨腰，轨底所承担的轮轨接触力较小；当车轮通过钢轨接头时，由于其对轨缝两侧钢轨分配的荷载不均匀，接头容易产生病害。  
        关键词：离散元;钢轨伤损;力学性能;裂纹扩展   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38909556 false
        发布时间：2023-06-20
      • 郭子健,刘堂红,周蕾
        2023, 54(5): 2039-2048. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.035
        摘要：列车高速运行时会产生可能危害站台人员安全的列车风，而对列车风的大多数研究没有考虑站台带来的影响。为研究站台对列车风特征的影响，基于实际情况提出3种站台(无站台、单侧站台和双侧站台)配置，通过改进延迟分离涡(IDDES)数值模拟方法对比分析高速列车在无站台、单侧站台和双侧站台区域的列车风特性与周围流场差异。研究结果表明：考虑站台时，中间车在轨侧产生的合成列车风速度大于无站台配置的列车风速度，而尾流区域的列车风速度较小；站台配置对一定高度上的列车风速度的纵向分量和垂向分量影响显著；站台的垂直端面与列车壁面之间的狭窄空间会改变周围的流场结构，破坏列车尾部压力和漩涡的对称性，在站台上形成随列车纵向长度发展而上移的漩涡，在车辆与站台间区域内的涡度显著增强。基于站台区域最大列车风速度的分布，当列车以300 km/h的速度通过时，若不存在站台，则人员的安全退避距离约为3.4 m，若存在站台，则该距离减小至约2.5 m。  
        关键词：高速列车;列车风;站台配置;安全距离;CFD   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910109 false
        发布时间：2023-06-20
      • 徐任泽,伍钒,刘欢,钱博森
        2023, 54(5): 2049-2059. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.036
        摘要：基于欧拉-拉格朗日模型，建立高速列车客室流场与呼吸道飞沫耦合运动、扩散的数值模拟方法，研究飞沫初始释放位置、粒径以及速度对飞沫传输规律的影响。研究结果表明：在送风系统、客室内部结构以及乘客热羽流的共同作用下，各位置释放的同一粒径的飞沫蒸发速率差异较小；所考虑的散送-散回送风系统具有较好的对称性，超过95%的飞沫聚集在飞沫释放侧，只有极少量飞沫流动到中间过道以及非释放侧空间中；大粒径(大于100 µm)飞沫由于重力作用，在6 s内快速沉降到客室表面，且主要集中在释放者周围1 m范围内，而小粒径(10 µm)飞沫则在短时间快速蒸发并跟随客室气流一起运动，因此，小粒径飞沫比大粒径飞沫扩散范围更广；与说话产生的飞沫扩散范围(纵向、横向、垂向的最大移动距离分别为0.89、0.76和1.21 m)相比，在喷嚏的强射流作用下，呼吸道飞沫的最大扩散范围明显提高(最大移动距离分别增加4.87、2.59和1.09倍)。  
        关键词：高速列车;客室流场;呼吸道飞沫;飞沫扩散;多尺度仿真   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910638 false
        发布时间：2023-06-20
      • 高雅,魏子龙,杨飞,吴军,李红艳,李威霖
        2023, 54(5): 2060-2073. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.037
        摘要：针对某高速铁路列车在运营速度由200 km/h提升至250 km/h后，部分直线区段出现的车体横向低频晃动现象开展试验研究和仿真分析。首先对比分析提速前、后轨道动态检测数据在晃车区段和未晃车区段的时频特征以及乘坐舒适性，进而研究晃车区段的轮轨接触特性，通过建立车辆-有砟轨道动力相互作用模型，深入分析轮轨廓形、列车运行速度以及轨道平顺状态对高速铁路直线运行晃车问题的影响。研究结果表明：当列车提速至250 km/h后，晃车区段车体横向加速度出现明显周期性波动，振动频率为1.37 Hz，与提速前相比，车体横向加速度振动幅值增加了一倍，舒适性等级接近超限，乘坐舒适性明显降低；与采用CHN60&LMA廓形相比，采用实测轮轨廓形时的轮对蛇形运动加剧，轮对运动向一侧钢轨偏移，直接影响车体横向振动频率；列车运行速度提高后车辆系统响应对轮轨廓形的变化更为敏感，采用实测轮轨廓形，列车运行速度为250 km/h时的车体横向加速度谱峰较运行速度为200 km/h时的增大了1.6倍，较采用CHN60&LMA廓形时的增大了1.5倍；当列车提速至250 km/h后，轨道不平顺振动频率与轮对蛇形运动频率相同，轮轨动态响应进一步加剧，从而造成车体产生横向低频晃动。  
        关键词：高速铁路;提速列车;横向低频晃车;有砟轨道;动力响应   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910949 false
        发布时间：2023-06-20
      • 李广,姚远,陈相旺,沈龙江
        2023, 54(5): 2074-2084. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.038
        摘要：针对国内某型160 km/h高速机车，归纳出4种典型的抗蛇行减振器布置方式，并通过SIMPACK建立机车动力学模型。以提高机车横向平稳性和蛇行稳定性为目标，采用基于全因子DOE方法对抗蛇行减振器阻尼、关节刚度和横向安装角进行优化，并利用Pearson相关性系数分析法研究抗蛇行减振器参数对机车横向动力学性能影响规律。研究结果表明：布置方式对机车横向动力学性能具有显著影响，当采用开口向外布置方式时，机车可实现较优的横向平稳性且可以通过调整横向安装角来消除前后司机室横向平稳性差异。此外，减小抗蛇行减振器阻尼和关节刚度有利于改善机车横向平稳性和蛇行稳定性，与布置方式无关；但横向安装角对横向动力学性能的影响受到布置方式的影响。  
        关键词：高速机车;抗蛇行减振器;布置方式;横向平稳性;蛇行稳定性   
        2
        |
        0
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 38910885 false
        发布时间：2023-06-20
      0