单侧接触埋置结构与瞬态SH波的动力相互作用——时域边界元分析

应用时域边界元法 ,研究了单侧接触埋置结构与瞬态SH液 (剪切横波 )的动力相互作用 ,当入射SH波足够强时 ,界面会出现局部滑移并假设摩擦遵守库仓定理。笔者从实际情况出发 ,提出了新的数学模型和计算方法 ,计算了埋置矩形结构与瞬态SH波的动力相互作用问题 ,由于对此类问题的深入研究 ,为评估和预测埋置结构在动荷载下的安全性及疲劳寿命提供了重要的理论价值     

强震作用下地埋结构的数值模型

应用时域边界元法研究了结构 介质动力相互作用问题。假设摩擦遵守库仑定理 ,当入射波足够强时界面会出现局部滑移、分离。由于边界上的区域 (滑移、分离和粘着 )是未知的 ,所以 ,笔者研究的实际上是个复杂的边界非线性问题。该模型对评估和预测地埋结构在动荷载下的安全具有重要的理论价值     

钢筋混凝土界面的疲劳损伤

钢筋与混凝土界面的脱粘是钢筋混凝土材料与结构的主要失效形式之一。针对笔者建立的几何剪切筒模型和选取的常用实验加载方式 ,推导出循环荷载作用下钢筋与混凝土界面脱粘应力解析模型 ,借助断裂力学的基本理论 ,进一步研究和分析了界面疲劳脱粘速率及界面摩擦剪应力与循环加载次数的关系 ,同时考虑了泊松比对疲劳特性的影响 ,为混凝土结构的安全评估提供一个新思路。     

钢筋与混凝土界面的疲劳特性

钢筋与混凝土界面的脱粘是钢筋混凝土材料与结构的主要失效形式之一。针对建立的几何剪切筒模型和选取的常用实验加载方式,对3种不同损伤模型推导出循环荷载作用下钢筋与混凝土界面脱粘应力解析模型;借助描述疲劳裂纹扩展的Paris公式,进一步研究和分析了界面疲劳脱粘速率及界面疲劳裂纹扩展长度与循环加载次数的关系;同时分析了材料刚度衰减对疲劳裂纹扩展速率和扩展长度的影响。笔者对钢筋与混凝土界面的疲劳特性研究所建立的损伤模型和分析方法,为混凝土结构的安全设计及其寿命评估提供一个新思路。     

压电安全管理及其模型

为创新安全管理范式,进一步丰富安全管理理论,基于压电理论与安全管理理论,开展压电安全管理研究。首先,分析压电理论对安全管理的启示,探讨压电安全管理的内涵,并提出压电安全管理概念模型;在此基础上,结合安全管理全生命周期理论,构建与解析压电安全管理模型;最后,阐述压电安全管理的特点。结果表明：压电安全管理是一种可根据系统在一定时空内安全状态的变化而采取针对性措施并满足系统安全需求的安全管理新范式,兼备常态安全管理和非常态安全管理2种安全管理模式,同时,涵盖安全风险防控、应急响应和调整优化3种安全管理行为。     

与土体部分脱离的埋置半圆形基础与SH波的动力相互作用

利用波函数展开法结合奇异积分方程技术,研究了部分脱离的埋置半圆形基础与土体的出平面动力相互作用问题。把脱离区看做界面裂纹,将问题归结为一组奇异积分方程。通过数值计算获得了土体和基础中的位移场。利用动应力强度因子描述了粘接区的切应力强度,其结果显示:有缝隙界面基础与土体的动力相互作用呈现明显的低频共振特性。奇异积分方程技术的引入,使得笔者所用方法与已有方法相比更具一般性。研究结果对埋置结构的安全评估与寿命预测具有重要的理论与实际意义。     

风险界面理论及其在作业风险分析中的应用

为分析油气管道抢维修作业过程风险,首次提出风险界面理论。该理论综合考虑因抢维修作业过程中人员、设备、环境交互性频繁导致的风险因素多、演化路径复杂、事故后果严重等特点,在现有风险控制理论的基础上,将存在不安全行为的人员、不安全状态的设备以及存在风险因素的周围环境抽象为危险能量携带主体,由能量意外释放理论以及事故致因理论等得出,风险总是存在于危险能量携带主体的接触界面,即风险总是存在于人员、设备、环境的接触界面。基于风险界面理论,对油气管道抢维修过程进行风险分析并建立风险因素鱼骨图。结果表明,该过程所涉危险能量携带主体间交互作用频繁,危险能量释放的概率极大,风险性极高。     

Lamb波在起重机主梁等板结构的传播特性研究

针对Lamb波在起重机主梁板状结构中的传播机理展开研究,基于全局传递矩阵法和子波展开法,建立各向同性材料的声波传播特性理论模型,获得了板状结构的Lamb波频散方程。以起重机主梁常采用的钢板为数值仿真对象,根据建立的频散方程,利用MATLAB编写计算程序进行数值仿真研究,获得理论频散曲线,并与其他计算软件获得的结果进行对比,两者具有很好的一致性,表明理论模型及计算程序正确可靠。该研究成果为Lamb波在起重机主梁板状结构的应用奠定了理论基础,也为起重机大型构件的大面积无损检测提供了新的思路。     

纳米储氢材料贮存使用安全评估方法研究

储氢材料贮存使用的安全可靠性是安全工程和可靠性领域中的特殊问题 ,纳米储氢材料的使用 ,其安全性和贮存可靠性同时占有重要地位。笔者依据纳米储氢材料使用和在正常贮存状态下的失效特点 ,应用Poisson过程理论建立纳米储氢材料使用和贮存安全性评估数学模型和统计分析方法 ,给出了在一定置信度下纳米储氢材料贮存寿命与可靠度之间的关系表达式。为纳米储氢材料和新型能源材料研究和使用等提供了理论基础和应用控制的方法。     

安全科学与工程技术体系知识结构的空间分布

从科学知识空间分布的角度研究安全科学与工程技术知识的结构与分布。分析了安全科学的研究内容。提出了时空观念上的安全科学,指出了脱离物质运动形式和状态的空洞理论的谬误。对安全科学与工程技术知识的结构进行了动态和静态分析。指明了安全科学与工程技术的发展趋势。     

Resistance of Medical Gloves to Permeation by Methyl Methacrylate (MMA), Ethylene Glycol Dimethacrylate (EGDMA), and 1,4-Butanediol Dimethacrylate (1,4-BDMA)

Gloves afford hand protection by minimizing skin contact. The effectiveness of medical gloves to protect against permeation of the monomers, methyl methacrylate (MMA), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), and 1,4-butanediol dimethacrylate (1,4-BDMA), was assessed focusing on permeation rates and degradation of glove materials caused by monomer contact. Fifteen different brands of gloves were tested using a European Standard procedure. Surface images of glove materials before and after exposure to the monomer mixture were obtained using a scanning electron microscope. The standard is not applicable as the only method for estimating the safety of gloves, but it is useful as guideline together with the cumulative permeation of acrylic monomers. Monomer contact on the outside resulted in substantial swelling of most glove materials, and structure changes of the inside surface.     

基于矿山安全专家系统安全信息采集及特征研究

把人工智能专家系统应用到矿山安全领域,模拟专家的经验评估安全生产环境,实现矿山最大安全化管理。安全专家系统的人机界面是系统与用户沟通的桥梁。友好的人机界面信息采集,既可以提高使用者的工作效率,也可以提高输出结构的准确性。针对安全专家系统在金属非金属矿山研究较少的特点,从系统安全工程相关原理出发,引入了人工智能安全专家系统,并从总图布置单元、开拓单元、采掘单元、提升运输单元、供电通讯单元、通风单元六个方面,探讨了界面信息采集的有关理论。根据给出的人机界面信息采集流程,得到了能够最大程度表征矿山安全的信息。为专家系统推理机后续的推理工作提供了一条有效的途径,最终实现人-机交互过程智能化的目的。     

安全生产与经济社会发展关系理论研究

对美、英、加、日、澳等发达国家的安全生产状况近百年的统计数据进行了分析研究,发现大都经历了从事故频发到达高峰.逐步下降到平稳发展的"驼峰"过程,安全生产状况与经济社会发展阶段存在着相互制约、相互影响的联系,这是建立安全生产状况与经济发展水平的理论模型的事实依据.安全生产状况随经济社会发展而呈现出阶段性的变化趋势.影响一个国家的职业安全健康水平的直接原因有经济上的(安全投入)、科学技术方面、管理制度方面以及教育文化水平方面的,其中经济发展水平是各种原因的根本.重点揭示了安全生产与经济社会发展关系的内在规律,建立了相应的理论模型.并把所建立的理论模型应用到我国的煤矿安全领域.理论模型与实际统计数据基本吻合.     

地面堆载对埋地管道的安全影响分析

为了分析地面堆载对埋地管道安全性的影响,以非线性接触模型为基础,应用ANSYS有限元软件,建立了地面堆载作用下的三维管土相互 作用模型。通过求解模型,探讨了地面堆载的大小、作用位置以及作用尺寸对埋地管道位移、应力和椭圆度的影响。结果表明:管道的应力和 椭圆度随着堆载大小的增大呈线性增大;垂直作用于管道正上方的堆载对管道的强度和稳定性影响较大;当作用应力不变时,与长度相比,堆 载宽度的变化对管道的影响更显著,而当总作用力不变时,增大堆载长度和宽度均可有效降低其对管道安全性的影响。预期研究结果可以为解 决油气管道建设中的安全防护问题提供一定的技术支持。     

过氧化氢热爆炸研究进展

过氧化氢作为绿色环保的氧化剂,广泛应用于工业的各个领域,同时也因其热分解爆炸危险性导致了一系列严重的火灾爆炸事故。过氧化氢在高温或与一些不兼容化学物质作用下,将会激发其热危险性,进而引发热失控反应,最终导致爆炸事故的发生。结合近年来国内发生的过氧化氢热爆炸事故,简要概述了其热爆炸事故历程,并从理论研究和实验研究两个方面综述了过氧化氢热爆炸的研究进展。理论研究方面,主要介绍了化学反应失控模型和基于热动力学的研究方法,尤其对基于热失控模型的热风险评估进行了详细的阐述。实验研究方面,分析了高温条件下与杂质催化作用下过氧化氢的热危险性,包括无机杂质和有机杂质。最后就过氧化氢热爆炸的研究提出了进一步的研究方向。     

基于多群组SEM的有感领导对群体不安全行为影响研究

为了研究有感领导对建筑施工不同经验工人群体不安全行为的影响,采用问卷调查方法,以群体安全氛围为中介变量,建立了多群组结构方程模型(SEM),并运用AMOS软件分析了有感领导核心四要素(能见度、关系、对工作团体的投入、主动管理)对群体不安全行为的影响及路径系数。结果表明:有感领导对经验缺乏的新工人群体的影响均大于老工人群体;对新工人群体,能见度和主动管理对其不安全行为影响较大,路径系数分别为0.654和0.639;而对老工人群体,关系和对工作团体的投入对其影响较大,路径系数分别为0.577和0.561。因此,在实施有感领导管理时,面对不同经验工人群体,应该因人而宜,以实现更加有效的管理。     

基于压电传感板的建筑疏散照明技术

在当今世界,电力、能源和安全是人们日常生活的基本要求。为了应对日益增长的能源需求,最终的解决办法是实施可再生能源,然后将其用于人类的安全。可再生能源需要以它们各自正确的方式实施。研究基于压电传感器片的迈步发电装置,并演示了如何利用这些能量实现建筑物疏散照明。我们在传感器的下方和顶部分别固定了木板和可移动网螺栓,利用压电传感器系统,行人可以通过迈步向发电装置施加电能,另外,将硅凝胶粘贴在位于下部木板空洞中的所有传感器顶部。当有人踩到板上时,就会自动施加压力。在木板的顶部和底部设置了一个孔,以便随时调整在底部和顶板之间安装的可移动网螺栓。烟雾传感器用于启动灯光。使用这种设备,我们实现了建筑物疏散路径上的LED灯正常运行。结果表明,这种安全发电的设计和方法具有一定的实用价值,同时也满足了全球对能源的需求。