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高动态磁场环境下陶瓷真空盒耦合阻抗的数值模拟
1
作者 黄良生 吴彬 +4 位作者 黄明阳 刘仁洪 谭彪 王鹏程 李晓 《强激光与粒子束》 北大核心 2026年第1期90-94,共5页
在快循环同步加速器(RCS)中,磁场与束流能量保持同步,形成高动态的磁场环境。为完全避免涡流效应并降低阻抗,RCS通常使用陶瓷真空盒,并覆盖复杂的屏蔽层结构。虽然传统理论认为此类结构的实部阻抗对束流动力学的影响可以忽略,但中国散... 在快循环同步加速器(RCS)中,磁场与束流能量保持同步,形成高动态的磁场环境。为完全避免涡流效应并降低阻抗,RCS通常使用陶瓷真空盒,并覆盖复杂的屏蔽层结构。虽然传统理论认为此类结构的实部阻抗对束流动力学的影响可以忽略,但中国散裂中子源(CSNS)的阻抗测量却揭示了陶瓷真空盒中存在低频谐振阻抗。理论溯源表明,这一阻抗正是导致CSNS/RCS束流不稳定性的关键机制。由于该谐振阻抗的物理机制复杂,尚无独立方法验证测量阻抗。为此,本研究首次采用数值模拟方法证实了谐振阻抗的客观存在,并通过系统模拟涵盖了RCS各类陶瓷真空盒的构型,成功构建了高精度阻抗模型,为强流加速器中的束流不稳定性研究提供了重要的理论支持。 展开更多
关键词 阻抗 陶瓷真空盒 屏蔽 共振 高动态磁场
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航天器空腔结构隔热屏设计及安装方法
2
作者 郝佳 梁小峰 +4 位作者 范庆梅 丁勤 孟晓亮 沈群 李志壮 《航天器工程》 北大核心 2026年第1期84-91,共8页
针对航天器空腔结构隔热屏设计中存在的结构繁复、材料密度较大及安装过程中存在的支撑力不足、易产生多余物等问题,提出一种悬空安装的隔热屏设计及安装方法。采用2层芳纶线框架与1块多层隔热组件的组合体隔热屏结构,并给出了芳纶线拉... 针对航天器空腔结构隔热屏设计中存在的结构繁复、材料密度较大及安装过程中存在的支撑力不足、易产生多余物等问题,提出一种悬空安装的隔热屏设计及安装方法。采用2层芳纶线框架与1块多层隔热组件的组合体隔热屏结构,并给出了芳纶线拉紧力量化检测计算公式,同时描述了此种隔热屏安装的工艺方法。将该隔热屏安装在某中心承力筒空腔结构的三超平台航天器上进行实例验证,结果表明:此设计及方法有效降低了航天器上设备的温度波动,尤其将相机设备一轨温度波动控制在[-2℃,+2℃],能大幅度提高相机的在轨成像质量。该设计及方法解决了航天器空腔结构热控隔热问题,同时提升了航天器热控实施方式的多样性,可应用至其他航天器空腔类结构及设备上。 展开更多
关键词 航天器 空腔结构 隔热屏 芳纶线框架 多层隔热组件
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XiPAF束流垃圾桶屏蔽设计及残余剂量评估
3
作者 王迪 陈伟 +4 位作者 吕伟 闫逸花 于俊英 王敏文 王忠明 《核技术》 北大核心 2026年第1期44-52,共9页
为了确保西安200 MeV质子应用装置(Xi'an 200 MeV Proton Application Facility,XiPAF)升级之后的辐射安全,对束流垃圾桶进行了屏蔽设计与残余剂量评估。首先分析了不同材料的中子产额特征,选择聚乙烯作为低中子产额的靶芯材料。基... 为了确保西安200 MeV质子应用装置(Xi'an 200 MeV Proton Application Facility,XiPAF)升级之后的辐射安全,对束流垃圾桶进行了屏蔽设计与残余剂量评估。首先分析了不同材料的中子产额特征,选择聚乙烯作为低中子产额的靶芯材料。基于FLUKA蒙特卡罗模拟设计了复合结构束流垃圾桶,主体屏蔽材料为铁,外围屏蔽材料为含硼聚乙烯。计算结果表明,束流垃圾桶尾部侧面和横向侧面的最大剂量当量率分别为4.2 mSv·h^(−1)和3.2 mSv·h^(−1),满足5.5 mSv·h^(−1)的设计限值。与传统石墨靶芯相比,聚乙烯靶芯在上游方向的剂量降低约75%。对连续出束1 h、1 d、1 w三种工况的残余剂量分析显示,桶入口处剂量衰减至2.5μSv·h^(−1)所需时间均为2~3 h。研究结果为中能质子加速器束流垃圾桶设计提供了重要参考,有助于确保XiPAF工作人员的辐射安全。 展开更多
关键词 束流垃圾桶 辐射屏蔽 残余剂量 蒙特卡罗模拟
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超高水压不同形式盾构管片接头抗弯性能研究
4
作者 张稳军 刘望 张高乐 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期259-269,共11页
为研究目前盾构隧道常用管片接头在超高水压大直径隧道中的抗弯性能表现,依托某大直径水下隧道工程,采用ABAQUS软件,建立了不同接缝形式精细化盾构隧道管片三维数值模型,研究了3类典型构造形式管片接头力学性能及损伤发展机制,结果表明:... 为研究目前盾构隧道常用管片接头在超高水压大直径隧道中的抗弯性能表现,依托某大直径水下隧道工程,采用ABAQUS软件,建立了不同接缝形式精细化盾构隧道管片三维数值模型,研究了3类典型构造形式管片接头力学性能及损伤发展机制,结果表明:3类构造管片接头在不同工况下抗弯性能表现出非线性及阶段性特征,高轴力荷载有效提升接头抗弯性能;管片接头抗弯性能发展分为多阶段,其中正弯矩下分为4个阶段,负弯矩下双道内外接头分为4个阶段,单道接头及双道外侧接头分为2个阶段;不同构造形式管片接头抗弯性能存在显著差异,正弯矩下接头抗弯承载力双道内外>单道接头>双道外侧,负弯矩下则完全相反;超高水压荷载下管片接头损伤自防水密封凹槽及螺栓孔位置产生,双道内外形式接头内侧防水凹槽处裂缝将增加渗漏水路径,影响结构承载力及防水性能;不同构造形式接头的损伤发展模式存在较大差异,正弯矩下双道外侧形式接头最不利于抵抗正弯矩荷载,负弯矩下结构承载力最高,适合布置于隧道肩部等负弯矩区。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片接头 抗弯性能 损伤发展
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二维大片径Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜的制备及其电磁屏蔽性能
5
作者 夏斌 喻莉 +5 位作者 罗志娟 王众 周娅玲 杨帆 张剑桥 程诗慧 《功能材料》 北大核心 2026年第2期109-114,共6页
二维Ti_(3)C_(2)T_(x)具有特殊的微观层状结构和良好的物理化学性能,被视为新型高效的电磁屏蔽材料。Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜是通过二维纳米片堆叠制备,因此单个Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片的性能和薄膜中片层排列的有序性都决定了Ti_(3)C_(2)... 二维Ti_(3)C_(2)T_(x)具有特殊的微观层状结构和良好的物理化学性能,被视为新型高效的电磁屏蔽材料。Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜是通过二维纳米片堆叠制备,因此单个Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片的性能和薄膜中片层排列的有序性都决定了Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜的电磁屏蔽性能。基于差速离心的方法,筛选并制备了二维大片径的Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对Ti_(3)C_(2)T_(x)的化学组成、晶体结构和微观形貌进行表征,利用四探针测试仪和矢量网络分析仪研究了Ti_(3)C_(2)T_(x)的电导率和电磁屏蔽性能。结果表明,大片径Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片在薄膜中呈现规则有序排列,且6μm以上片径Ti_(3)C_(2)T_(x)薄膜的电导率可达1.62×10^(5)S/m,是小片径薄膜的1.5倍,其电磁屏蔽性能最高可达64.8 dB。同时,在薄膜厚度为11μm时具有4.3×10^(6)dB/m的单位厚度电磁屏蔽效能。 展开更多
关键词 二维纳米材料 Ti_(3)C_(2)T_(x) 有序排列 电磁屏蔽 导电性
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基于NSGA-Ⅱ的盾构管片智能化设计系统
6
作者 李栋 王烨 +2 位作者 李启明 房倩 付功云 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期82-88,共7页
研究目的:为实现盾构管片的快速设计与方案优化,本文开发了一套盾构管片智能化设计系统。该系统涵盖地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化七个模块。通过与深圳地铁某区间盾构隧道设计案例的对比,验... 研究目的:为实现盾构管片的快速设计与方案优化,本文开发了一套盾构管片智能化设计系统。该系统涵盖地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化七个模块。通过与深圳地铁某区间盾构隧道设计案例的对比,验证该系统在荷载与内力计算上的可靠性,以及综合考虑性能与成本的能力。研究结论:(1)研发的盾构管片自动化设计系统,集成地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化等模块,实现了在有限输入信息条件下的快速管片设计;(2)构建了基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化函数,兼顾结构性能与成本,通过二次寻优输出最优设计参数组合;(3)在深圳地铁某盾构区间工程案例中应用验证,系统计算得到的水土荷载相对误差小于6%,内力计算相对误差小于5%;(4)本研究结果可为轨道交通行业设计领域的智能化发展提供一定参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 智能化设计 多目标优化 NSGA-Ⅱ
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囊袋注浆法抬升盾构隧道试验
7
作者 黄大维 施良晨 +3 位作者 罗文俊 闫江 樊潇宇 曾小涛 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2026年第1期80-89,共10页
为解决注浆抬升技术整治地铁盾构隧道不均匀沉降效果不佳的问题,采用囊袋注浆方法进行盾构隧道抬升效果试验研究。先将浆液注入至隧道底部正下方的囊袋中,再对所抬升的隧道周围附加土压力与隧道变形进行量测。试验结果表明:1)采用新式... 为解决注浆抬升技术整治地铁盾构隧道不均匀沉降效果不佳的问题,采用囊袋注浆方法进行盾构隧道抬升效果试验研究。先将浆液注入至隧道底部正下方的囊袋中,再对所抬升的隧道周围附加土压力与隧道变形进行量测。试验结果表明:1)采用新式囊袋注浆法进行隧道底部注浆抬升,浆液不发生扩散,且在囊袋的约束下能够均匀分布,形状可控,可有效避免发生跑浆,隧道注浆抬升效果明显,隧道变形更稳定。2)相对单点注浆,多点囊袋注浆法对隧道周围土体产生的附加土压力变化更大,分布更加均匀。3)在囊袋注浆产生的附加土压力作用下,模型盾构隧道的竖向直径减小,水平直径增大,发生明显的横椭圆变形;与单点注浆相比,平均单个囊袋的注浆量变小时,采用多点同时注浆,盾构隧道变形更明显、更缓和。4)相对单点注浆,多点同时注浆对隧道的抬升量更显著,且降低管片错台、局部应力集中风险。因此,实际工程中建议考虑囊袋注浆法并采用多点注浆。 展开更多
关键词 盾构隧道 囊袋注浆法 注浆抬升 模型试验 附加土压力
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考虑超挖量下的盾构机极限转弯半径研究
8
作者 郑余朝 陈世达 +4 位作者 朱斌忠 姚智文 戴永兴 陶磊 吉艳雷 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期67-73,100,共8页
研究目的:明确盾构机的转弯能力是顺利进行小半径曲线隧道设计和施工的重要前提,而目前针对有铰盾构转弯半径方面的研究明显不足,本文根据铰接式盾构机在施工中的几何特点及仿形刀超挖量,分别推导单、双铰接盾构机尺寸,铰接角度与转弯... 研究目的:明确盾构机的转弯能力是顺利进行小半径曲线隧道设计和施工的重要前提,而目前针对有铰盾构转弯半径方面的研究明显不足,本文根据铰接式盾构机在施工中的几何特点及仿形刀超挖量,分别推导单、双铰接盾构机尺寸,铰接角度与转弯半径间的函数关系并进行相关因素分析。研究结论:(1)在单铰盾构中,盾构极限转弯半径随铰接角度的增大呈近似对数减小,且铰接装置越靠中其转弯极限半径越小;(2)在双铰盾构中,盾构极限转弯半径随盾构总长增大呈近似线性增长,且前、中盾长度比值越接近1,其转弯半径也越小;(3)无、单、双铰接盾构机均能够进行小半径转弯,且铰接角度越充分利用,有铰及多铰盾构的小半径转弯优势则越明显;(4)本研究成果可为盾构机设计及小半径盾构隧道施工提供参考与指导。 展开更多
关键词 盾构机转弯半径 铰接角度 超挖量
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基于浆液浮力消散特性的盾构隧道管片上浮计算模型与验证
9
作者 王先明 王士民 +3 位作者 林志宇 钟美昀 陈鹏 陈建福 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期147-156,共10页
针对盾构隧道施工过程中常出现的管片上浮问题,首先通过自主研发的同步注浆浮力测试装置,揭示了典型单、双液浆净浮力随时间的变化规律,并采用ExpDec2模型建立净浮力-时间的通用数学表达式。随后综合考虑浆液浮力消散特性、管片自重、... 针对盾构隧道施工过程中常出现的管片上浮问题,首先通过自主研发的同步注浆浮力测试装置,揭示了典型单、双液浆净浮力随时间的变化规律,并采用ExpDec2模型建立净浮力-时间的通用数学表达式。随后综合考虑浆液浮力消散特性、管片自重、盾构推力、地层荷载以及盾尾约束,通过有限元软件ABAQUS建立盾构隧道管片上浮计算模型,探明了典型单、双液同步注浆作用下管片衬砌结构的上浮变形规律,并结合工程实测数据验证了数值计算的合理性。研究结果表明:①同步注浆浆液净浮力随时间的变化可分为缓慢降低的直线段Ⅰ和快速降低曲线段Ⅱ两个阶段,且净浮力降至零时浆液仍处于流塑状态,远未达终凝时间;②建立的管片-注浆层计算模型能够揭示被逐渐胶凝浆液所包裹的管片上浮特性,与实测数据基本一致,可为类似工程管片上浮设计提供依据;③与单液浆相比,双液浆浮力消散时间和物理终凝时间均非常短,从而能够快速腔固管片而大大抑制管片上浮,由此若实际工程管片上浮严重,建议选取胶凝时间快、早期强度高的同步注浆浆液。 展开更多
关键词 盾构隧道 同步注浆 浆液浮力消散 管片上浮 计算模型与验证
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高压电缆缓冲层烧蚀致绝缘屏蔽损伤的机理研究
10
作者 张可 高建 +3 位作者 武康宁 门业堃 任志刚 李建英 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第1期445-454,I0034,共11页
高压电缆缓冲层烧蚀引发的本体击穿事故频发,但目前对于烧蚀缺陷向电缆绝缘屏蔽层发展的过程与机理尚不明确。该文分析实际烧蚀故障电缆中白色粉末对绝缘屏蔽的损伤特征,通过高压电缆三维有限元仿真,研究白色粉末对绝缘屏蔽烧蚀的损伤机... 高压电缆缓冲层烧蚀引发的本体击穿事故频发,但目前对于烧蚀缺陷向电缆绝缘屏蔽层发展的过程与机理尚不明确。该文分析实际烧蚀故障电缆中白色粉末对绝缘屏蔽的损伤特征,通过高压电缆三维有限元仿真,研究白色粉末对绝缘屏蔽烧蚀的损伤机理,并通过绝缘屏蔽损伤过程模拟试验与实际电缆模拟烧蚀试验验证仿真结果。结果表明:白色粉末对绝缘屏蔽层的损伤特征主要表现为嵌入式损伤,由白色粉末边缘处的电流热效应以及承受压力所致。轴向上,白色粉末边缘处产生电流密度集中,促进了缓冲层表面的电化学腐蚀与连续分布的条状白色粉末的生成;径向上,当缓冲层表面电流密度达到临界值185 A/m^(2)时,缓冲层温度高达204℃,绝缘屏蔽层温度高达90.5℃,超过缓冲层的热分解温度和绝缘屏蔽层的熔融温度,在电缆自重作用下白色粉末将逐步贯穿破坏缓冲层,并最终损伤绝缘屏蔽表面。仿真结果能够与实验室绝缘屏蔽损伤过程模拟试验和实际烧蚀故障电缆解体情况对应良好,验证了分析结果的合理性,研究结果对于揭示缓冲层烧蚀缺陷的发展机理具有一定意义。 展开更多
关键词 缓冲层烧蚀 绝缘屏蔽层 电流热效应 电化学腐蚀 有限元仿真
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基于Kriging模型与NSGA-Ⅱ算法的500 kV复合横担均压屏蔽装置设计优化
11
作者 杨暘 刘鹏 黄力 《高压电器》 北大核心 2026年第2期183-193,共11页
超高压输电线路复合横担的绝缘结构复杂,部分重要区域电场畸变严重,极易发生电晕放电和电蚀损破坏,合理且有效的配置均压屏蔽装置是保障复合横担杆塔安全稳定运行的重要环节。为确定均压屏蔽装置的外形结构和具体参数尺寸,文中建立复合... 超高压输电线路复合横担的绝缘结构复杂,部分重要区域电场畸变严重,极易发生电晕放电和电蚀损破坏,合理且有效的配置均压屏蔽装置是保障复合横担杆塔安全稳定运行的重要环节。为确定均压屏蔽装置的外形结构和具体参数尺寸,文中建立复合横担三维模型,首先利用有限元仿真软件获得复合横担无均压屏蔽装置下的电场分布情况,分析场强畸变严重部位电场分布特性并对均压屏蔽装置进行初步设计;然后,采用最优拉丁超立方设计方法在均压屏蔽装置结构参数变量空间中抽取试验样本点,通过有限元仿真获得不同样本点下的复合横担和均压屏蔽装置表面电场分布;其次,通过构建Kriging模型,搭建复合横担和均压屏蔽装置测点场强与均压屏蔽装置结构参数的响应关系近似模型,并基于灵敏度分析技术获得各结构参数对复合横担和均压屏蔽装置表面最高场强的影响程度;最后,通过第二代非劣排序遗传算法,获得最优均压屏蔽装置结构参数。结果表明,加装文中设计优化后的均压屏蔽装置,复合横担柱式绝缘子沿面场强峰值下降约63.5%,悬式绝缘子沿面场强峰值下降约54.7%,并且复合横担沿面场强和均压屏蔽装置表面场强均满足控制要求。优化方法为输电线路均压屏蔽装置优化设计提供重要的参考价值。 展开更多
关键词 复合横担 均压屏蔽装置 多目标遗传算法 KRIGING模型
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新型分布式X射线管屏蔽结构研究
12
作者 唐华平 陈志强 +3 位作者 李国宇 何武 王彪 赖生 《核技术》 北大核心 2026年第2期24-31,共8页
不同于传统单焦点X射线管的结构特征,分布式多焦点X射线管的辐射防护和屏蔽设计需要开展针对性研究。本文采用蒙特卡罗模拟计算方法对分布式多焦点X射线管的辐射场和屏蔽结构进行模拟和研究,模拟计算结果表明分布式多焦点X射线源具有线... 不同于传统单焦点X射线管的结构特征,分布式多焦点X射线管的辐射防护和屏蔽设计需要开展针对性研究。本文采用蒙特卡罗模拟计算方法对分布式多焦点X射线管的辐射场和屏蔽结构进行模拟和研究,模拟计算结果表明分布式多焦点X射线源具有线源特性,提出了各屏蔽面特别是沿焦点分布方向采用均匀厚度的屏蔽体设计方法。通过模拟各屏蔽面在不同屏蔽厚度下的漏剂量率水平,设计了一款各面分别为5~6 mm等厚的铅屏蔽结构并与X射线管装配,在阳极高压160 kV、阳极电流15 mA条件下,开展漏剂量率测试与屏蔽性能评估。结果表明,对新型分布式X射线管,在各屏蔽面特别是焦点分布方向上采用均一厚度的屏蔽设计是可行的;各点位的实际测量与蒙特卡罗模拟计算结果偏差小于25%,偏小为主,一致性较好;漏剂量率较大的点位在前下中部和后下中部,分别为2.4μGy·h^(-1)和2.92μGy·h^(-1),顶底和左右的漏剂量率分别低于2μGy·h^(-1)和1μGy·h^(-1);X射线管采用各面均匀厚度的屏蔽结构后,各点位的漏剂量率均满足低于5μGy·h^(-1)的漏剂量率限值要求。 展开更多
关键词 分布式X射线管 屏蔽结构 蒙特卡罗仿真设计 线源特性 漏剂量率
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大直径越江盾构高地温始发端头垂直冻结与实测研究
13
作者 张婷 施液峰 +1 位作者 杨平 单晓波 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期11-20,共10页
针对富水承压软弱地层高地温条件下大直径泥水盾构始发端头加固难题,以南京地铁4号线二期工程滨江站~江心洲中间风井区间盾构始发端头垂直冻结工程为背景,给出水泥系加固后高地温条件下的局部垂直冻结方案,采用远程自动测温系统对去、... 针对富水承压软弱地层高地温条件下大直径泥水盾构始发端头加固难题,以南京地铁4号线二期工程滨江站~江心洲中间风井区间盾构始发端头垂直冻结工程为背景,给出水泥系加固后高地温条件下的局部垂直冻结方案,采用远程自动测温系统对去、回路盐水温度和测温孔测点温度进行实测。结果表明:水泥系加固后受水化热影响土体温度升高,靠近地下连续墙的测温孔,初始温度较低且相似,自上而下温度呈上升趋势;位于外排冻结孔外侧的测温孔,初始温度32.30~46.37℃,上部温度高,下部温度低,且均远高于正常地温;冷冻机组连接方式由并联改成串联,可有效降低盐水温度1℃;局部垂直冻结联合水泥系加固可有效控制冻胀变形,冻结期间加固区最大地表隆起小于8 mm;积极冻结65~77 d,底部渗透性强的粉细砂土层受到地下水位上涨影响,造成外侧冻结壁42.7 m以下底部温度回升,说明超深端头底部加固效果不佳,故类似地层用水泥系加固时,应进一步加强底部水泥系加固体。 展开更多
关键词 大直径盾构始发端头 高地温 人工冻结加固 冻结温度场 冻胀变形
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强γ辐射场中3He中子探测器应用研究
14
作者 李井怀 梁庆雷 +2 位作者 周浩 田园 刘国荣 《科学技术创新》 2026年第1期83-86,共4页
本文对广泛应用于后处理厂中子监测的3He探测器的工作条件进行了研究,包括提高探测效率和降低本底干扰。模拟强γ场进行了探测器性能测试,通过增加铅屏蔽降低γ射线对探测器的干扰,并对前置放大器提出了可行的保护措施,从而实现3He探测... 本文对广泛应用于后处理厂中子监测的3He探测器的工作条件进行了研究,包括提高探测效率和降低本底干扰。模拟强γ场进行了探测器性能测试,通过增加铅屏蔽降低γ射线对探测器的干扰,并对前置放大器提出了可行的保护措施,从而实现3He探测器在强γ辐射场中可以正常工作。 展开更多
关键词 强γ场 3He探测器 屏蔽
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异形排架拱桥拱肋构件风荷载遮挡效应风洞试验研究
15
作者 侯旭 王学军 +3 位作者 刘曜坤 龙航 温青 华旭刚 《中外公路》 2026年第1期169-176,共8页
排架拱桥是一种新颖的结构形式,排架密集布置的空间构件对风荷载存在显著的遮挡效应。该文以拱肋构件密集布置的异形排架拱为工程背景,通过标准双方形拱肋和双矩形拱肋、带翼板双方形拱肋和双矩形拱肋节段模型风洞试验,获得了0°~90... 排架拱桥是一种新颖的结构形式,排架密集布置的空间构件对风荷载存在显著的遮挡效应。该文以拱肋构件密集布置的异形排架拱为工程背景,通过标准双方形拱肋和双矩形拱肋、带翼板双方形拱肋和双矩形拱肋节段模型风洞试验,获得了0°~90°风向角范围内中心间距对拱肋构件气动阻力和气动升力系数的影响,分析了拱肋构件风荷载遮挡效应特征。风洞试验研究结果表明:迎风拱肋的遮挡效应会使背风拱肋阻力系数明显减小,且中心间距比越小,背风拱肋阻力越小。随着风向角增大,迎风拱肋遮挡效应减弱,当风向角超过30°后,遮挡效应基本消失;翼板对背风拱肋气动阻力的影响与中心间距比和风向角相关,在0°~30°风向角内,翼板基本不影响背风拱肋气动阻力,在30°~90°风向角内,翼板使背风拱肋气动阻力出现差异,差异大小与中心间距比相关。 展开更多
关键词 排架拱桥 拱肋 遮挡效应 气动力 风洞试验
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基于随机场理论的黄土隧道开挖地表变形分析
16
作者 欧尔峰 张旭旭 管性钰 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期347-357,366,共12页
场地土体力学参数空间变异性给工程建设带来困难。为探讨土体力学参数空间变异性对盾构隧道施工引起地表变形的影响,依据西安市某地铁区间盾构隧道工程,考虑黄土力学参数弹性模量E、黏聚力c、内摩擦角φ空间变异性,利用协方差矩阵分解... 场地土体力学参数空间变异性给工程建设带来困难。为探讨土体力学参数空间变异性对盾构隧道施工引起地表变形的影响,依据西安市某地铁区间盾构隧道工程,考虑黄土力学参数弹性模量E、黏聚力c、内摩擦角φ空间变异性,利用协方差矩阵分解法建立土体力学参数的随机场模型,结合Monte-Carlo策略,采用有限元分析土体力学参数变异对地表变形的影响。结果表明:考虑土体力学参数空间变异性,可以避免传统分析中采用确定值为监测控制值的风险;土体力学参数空间变异性对地表变形曲线的离散程度和包络范围有较大影响,但并不会改变变形的趋势和规律;内摩擦角φ变异性对地表变形的影响较大,弹性模量E和黏聚力c影响次之,且两者影响程度相近;相关距离、变异系数与地表变形呈现正相关,相关距离越大、变异系数越大、地表变形的结果越离散,地表变形最大值与超越概率随之越大;建议在勘查阶段尽可能确定场地土体力学参数空间变异特征,施工时应该重视场地条件核查,积极采取工程措施,保证地表变形在控制范围之内。 展开更多
关键词 黄土 随机场理论 盾构隧道 协方差矩阵法
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缆式3丝脉冲气保焊接电弧行为研究
17
作者 陈书锦 刘莎 +3 位作者 杨晓杰 杨志东 胥国祥 方臣富 《电焊机》 2026年第1期35-44,共10页
开发的缆式3丝脉冲气保焊接工艺,采用3根直径为0.8 mm的分焊丝经过绞合形成直径1.6 mm的缆式焊丝,送丝机连续送进的焊丝不断熔化,致使分焊丝端部阳极区同步旋转,形成自主旋转焊接电弧;采用普通平特性电源,输出电流叠加占空比、幅值、脉... 开发的缆式3丝脉冲气保焊接工艺,采用3根直径为0.8 mm的分焊丝经过绞合形成直径1.6 mm的缆式焊丝,送丝机连续送进的焊丝不断熔化,致使分焊丝端部阳极区同步旋转,形成自主旋转焊接电弧;采用普通平特性电源,输出电流叠加占空比、幅值、脉宽可调的电流脉冲进行缆式3丝脉冲气保焊接工艺试验,采用高速录像系统、记忆示波器建立的电弧多信息测试分析系统,实时采集缆式3丝脉冲气保焊接电流、电弧电压,分析叠加脉冲电流对电弧行为、熔滴过渡的影响机理,并对缆式3丝气保焊焊缝金相组织进行了测试分析。研究结果表明,相比普通恒压焊,缆式3丝脉冲气保焊电弧轴向尺寸、径向尺寸大幅度减少,电弧压缩比例约52%,焊缝熔深提高约44%,熔宽与余高均有明显增大。压缩后的焊接电弧能量密度增大、热量集中度增加,能够有效克服缆式焊丝气保焊因电弧旋转,焊接电弧热量较为分散导致熔深较浅的不足、实现气保焊高效、大熔深焊接。 展开更多
关键词 缆式3丝 气保焊 压缩电弧 电弧旋转 熔滴过渡
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盾构隧道开挖面失稳对既有管线影响的模型试验研究
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作者 李鹏飞 马泽帅 +2 位作者 崔小普 贾飞 夏俊偉 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第1期122-133,共12页
针对盾构隧道开挖面近距离密贴下穿地下管线时的失稳机制问题,利用模型试验方法,研究在不同管隧竖向净距下,隧道开挖面失稳与既有管线的相互影响规律。试验得到了既有管线应变和压力、地表沉降、地层土压力的变化规律,并通过数值模拟进... 针对盾构隧道开挖面近距离密贴下穿地下管线时的失稳机制问题,利用模型试验方法,研究在不同管隧竖向净距下,隧道开挖面失稳与既有管线的相互影响规律。试验得到了既有管线应变和压力、地表沉降、地层土压力的变化规律,并通过数值模拟进行验证。研究发现,(1)在不同的管隧净距下,雨水管线纵向变形经历3个阶段,其中快速增长阶段应变增长速率为缓慢增长阶段的2~3倍,且随着管隧净距增大,快速增长阶段的增长速率逐渐减小。(2)管线变形和土体流失有关,管隧净距较小时,土体流失主要发生在管线右下侧,管线斜向受压;管隧净距较大时,土体流失主要发生在管线两侧和底部,管线竖直受压。(3)在无管线情况下,地表变形呈现“V”形;有管线且管隧净距较小时,地表变形呈现偏“W”形,在净距增大后逐渐转变为正“W”形。(4)雨水管线对周围土体变形具有一定抑制效果,对正上方土体的效果更为显著,当管隧净距较小时,土体流失主要发生在开挖面前方;管隧净距较大时则同时发生于开挖面前方和后方。(5)试验结果表明,在黏土地层中,管线上部土体流失易产生空洞,会对管线产生较大扰动,实际工程中应采取相应控制措施。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 开挖面失稳 既有管线 模型试验 管线变形 地表沉降
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基于CNN-LSSVM的滚刀磨损状态监测
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作者 王华伟 王有富 +2 位作者 刘四进 王小天 刘鹏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2026年第1期91-96,共6页
盾构机刀盘上的滚刀在掘进过程中直接切削、挤压破碎岩石,其磨损状态将显著影响隧道掘进施工的效率和安全性。将滚刀磨损分为正常磨损、一侧偏磨、滚刀磨尖、弦偏磨和崩刃5种状态,为了实时对磨损状态进行监测,使用电涡流传感器采集滚刀... 盾构机刀盘上的滚刀在掘进过程中直接切削、挤压破碎岩石,其磨损状态将显著影响隧道掘进施工的效率和安全性。将滚刀磨损分为正常磨损、一侧偏磨、滚刀磨尖、弦偏磨和崩刃5种状态,为了实时对磨损状态进行监测,使用电涡流传感器采集滚刀刀圈的磨损量并传输至上位机,在上位机中使用机器学习算法识别滚刀刀圈磨损状态。在1∶2比例的缩尺实验台上测试验证,结果表明该监测系统能准确检测滚刀刀圈磨损量。CNN-LSSVM识别不同损伤状态的总体准确率为99.4%,单一状态的分类准确率均高于94.3%。使用的CNN-LSSVM混合结构充分利用两者的优势,实现特征提取和分类鲁棒性之间的高效协同,能更好地实现滚刀损伤状态识别。 展开更多
关键词 盾构滚刀 电涡流传感器 硬件采集系统 CNN-LSSVM 损伤状态识别 磨损状态
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基于分布式光纤光栅技术的盾构隧道结构监测及安全评估技术研究
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作者 汤东婴 魏晓斌 +1 位作者 郭建祥 汪晟 《工程质量》 2026年第1期40-45,共6页
隧道施工中,盾构机掘进作业会打破土体的自然平衡,引发应力重分布与周边土体形变,这一过程对盾构管片的整体稳定性构成挑战。本研究聚焦于施工期地铁隧道结构变形的特征监测与分析,以南京市某地铁盾构隧道项目为例,依托高精度光纤光栅... 隧道施工中,盾构机掘进作业会打破土体的自然平衡,引发应力重分布与周边土体形变,这一过程对盾构管片的整体稳定性构成挑战。本研究聚焦于施工期地铁隧道结构变形的特征监测与分析,以南京市某地铁盾构隧道项目为例,依托高精度光纤光栅传感技术及其构建的变形监测系统,实施现场实时监测。通过建立结构健康评估模型,计算结构健康指数,旨在评估隧道施工过程中的安全性,明确盾构隧道的稳定状态,并深入探讨隧道结构变形的具体特性,总结光纤光栅传感技术在现场应用中的关键注意事项,为类似工程提供实践参考。 展开更多
关键词 光纤光栅 盾构隧道 结构评估 变形监测
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