雙壁多釘連接裝配式鋼保溫筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)性能研究結(jié)題摘要

在裝配式波紋鋼板倉(cāng)和波紋板螺栓連接受力性能研究基礎(chǔ)上，提出了雙壁多釘連接裝配式鋼保溫筒倉(cāng)。進(jìn)行了小模型試驗(yàn)，建立了雙壁倉(cāng)精細(xì)有限元模型。在詳細(xì)分析儲(chǔ)料荷載承載方式基礎(chǔ)上，對(duì)一1000噸級(jí)倉(cāng)容雙壁筒倉(cāng)進(jìn)行了儲(chǔ)料、偏心、地震和風(fēng)等典型荷載作用下的受力機(jī)理分析，并對(duì)其非線性承載力、破壞機(jī)制和缺陷影響進(jìn)行了研究。分析了內(nèi)、外環(huán)梁作用，優(yōu)化了內(nèi)、外板厚度和螺栓布局。開展了大模型試驗(yàn)，得到了6種卸料方式下筒倉(cāng)內(nèi)壁側(cè)壓力分布及動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)行了有限元仿真，提出了偏心卸料荷載加載方式。提出了各典型荷載單獨(dú)作用下的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法。建立了自然環(huán)境下有內(nèi)熱源鋼保溫倉(cāng)非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，編制了傳熱分析有限元程序，計(jì)算了筒倉(cāng)在南京市典型年氣象參數(shù)條件下溫度變化。 針對(duì)本課題的延續(xù)：超大型圓臺(tái)狀鋼-索-竹組合式筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)和環(huán)境自調(diào)節(jié)機(jī)理研究，首先進(jìn)行了單層平面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)理論與試驗(yàn)研究；其次試驗(yàn)研究了竹倉(cāng)壁板與鋼骨架螺栓連接承載性能；最后，理論分析了圓臺(tái)倉(cāng)儲(chǔ)糧作用機(jī)理，推導(dǎo)了圓臺(tái)倉(cāng)儲(chǔ)糧荷載計(jì)算公式。 主要研究結(jié)論：1) 波紋鋼板螺栓連接承載力均小于相應(yīng)平鋼板螺栓連接，螺母與鋼板的貼合程度是二者差異的主要因素；2）雙壁倉(cāng)內(nèi)、外板共同工作性能良好，建議采用A3模型（米字型短梁）；3）儲(chǔ)糧水平壓力主要由內(nèi)板受拉承擔(dān)，儲(chǔ)糧豎向摩擦力、風(fēng)、地震等由內(nèi)外板共同受力體系承擔(dān)；4）偏心卸料作用下雙壁倉(cāng)可正常工作；5）雙壁倉(cāng)有較高安全度，其破壞主要是由倉(cāng)壁板局部材料發(fā)生屈服引起的中下部“鼓狀”屈曲，它不是缺陷敏感性結(jié)構(gòu)；6）內(nèi)、外環(huán)梁可改善雙壁倉(cāng)受力性能，它們的作用可互相滲透；7）筒倉(cāng)卸料是以“承壓拱”的形成到破壞為一個(gè)周期，循環(huán)往復(fù)，直至整個(gè)卸料完成；卸料過程包含整體和管狀流動(dòng)，二者交界處容易出現(xiàn)動(dòng)態(tài)特性；8）簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法結(jié)果偏于安全；9）保溫層可有效降低筒倉(cāng)內(nèi)壁溫度（夏季最高溫度降低10度左右），筒倉(cāng)傳熱影響因素不僅是保溫材料厚度還有保溫材料的種類，建議新型保溫倉(cāng)保溫層采用50mm厚擠塑聚苯乙烯保溫板（XPS）；10）索網(wǎng)邊界支座剛度對(duì)撓度影響明顯，但達(dá)到一定剛度之后再增加邊界剛度帶來的貢獻(xiàn)相對(duì)減??；11）竹板與鋼板螺栓連接以端部被剪壞擠出為主要破壞形式，順紋平壓竹板螺栓最小端距和最小中距分別為6d和5d（d在為螺栓直徑）；12）圓臺(tái)狀筒倉(cāng)犧牲了部分容量，但倉(cāng)壁側(cè)壓力明顯比圓柱狀筒倉(cāng)小。 2100433B

糧食安全存儲(chǔ)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧的基礎(chǔ)。目前常用的鋼糧倉(cāng)保溫性能差，給安全儲(chǔ)糧帶來很大困難，并增加了存糧消耗與成本。本項(xiàng)申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N新的用于儲(chǔ)存糧食的雙壁多釘連接裝配式鋼保溫筒倉(cāng)，其在吸收現(xiàn)有裝配式鋼筒倉(cāng)優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，針對(duì)保溫筒倉(cāng)特點(diǎn)，將雙層鋼板由特制螺栓連接副連接形成共同受力體系。在對(duì)雙壁多釘連接裝配式鋼保溫筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)精細(xì)模型研究基礎(chǔ)上，對(duì)其在各種荷載作用與影響因素下的受力機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)理論分析與試驗(yàn)驗(yàn)證；合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，給出簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法；建立糧食鋼保溫筒倉(cāng)在自然環(huán)境下有內(nèi)熱源的多孔體系非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，得到內(nèi)部溫度場(chǎng)變化規(guī)律、最適合保溫填料和保溫性能指標(biāo)。本項(xiàng)目將為該新型糧食鋼保溫倉(cāng)的開發(fā)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)糧食鋼保溫倉(cāng)的裝配化、節(jié)能化、高效性，克服當(dāng)前鋼板筒倉(cāng)構(gòu)件間共同作用性能差和對(duì)偏心荷載極其敏感等缺點(diǎn)，為國(guó)家糧食發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)，為節(jié)能減排工作與發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

高氣密性多芯多徑光纖穿壁密封連接器專利目的

《高氣密性多芯多徑光纖穿壁密封連接器》要解決的技術(shù)問題是要提供一種能夠適應(yīng)高真空環(huán)境的高氣密性低損耗多芯多種直徑光纖穿壁密封連接器，旨在保證光纖信號(hào)無損傳輸?shù)耐瑫r(shí)保持空間環(huán)境模擬器內(nèi)部的高真空度與航天器內(nèi)部的真空度。

高氣密性多芯多徑光纖穿壁密封連接器技術(shù)方案

《高氣密性多芯多徑光纖穿壁密封連接器》采用的技術(shù)方案如下：

高氣密性多芯多種直徑光纖穿壁密封連接器，包括膠囊狀殼體、空心密封套管，殼體內(nèi)部密封圈，空心螺栓型金屬壓塊，以及殼體外部密封圈，膠囊狀殼體穿設(shè)在航天器艙體壁上或空間環(huán)境模擬器壁上并通過殼體外部密封圈進(jìn)行密封，膠囊狀殼體包括首端尾罩、末端尾罩以及首尾分別與兩尾罩相互螺接固定的內(nèi)部密封體，膠囊狀殼體的內(nèi)部密封體為中空結(jié)構(gòu)，可供多根多直徑光纖并排穿過，在膠囊狀殼體內(nèi)部，每根光纖依次穿過空心密封套管，殼體內(nèi)部密封圈，內(nèi)部密封體一側(cè)上的安裝槽底部穿孔，將多根多直徑光纖并排穿過空心密封套管、在空心密封套管內(nèi)灌裝粘性密封材料，形成氣密性光纖密封套管，將空心密封套管、殼體內(nèi)部密封圈放入內(nèi)部密封體的安裝槽內(nèi)設(shè)置的安裝凹腔中，并進(jìn)行固定；所有光纖的尾端穿過空心螺栓型金屬壓塊，金屬壓塊穿過空心密封套管放入安裝凹腔中，置于殼體內(nèi)部密封圈的上方端面，通過工具旋轉(zhuǎn)擠壓金屬壓塊，壓縮內(nèi)部密封圈，完成空心密封套管與內(nèi)部密封體的氣密封，實(shí)現(xiàn)光纖在穿艙密封連接器殼體內(nèi)部的密封。

其中，內(nèi)部密封體的安裝槽內(nèi)設(shè)置有反凸字形的安裝凹腔，將空心密封套管、殼體內(nèi)部密封圈放入安裝凹腔中并進(jìn)行固定。

其中，空心密封套管的直徑小于殼體內(nèi)部密封圈的直徑和安裝凹腔底部穿孔的直徑，空心密封套管穿過殼體內(nèi)部密封圈和內(nèi)部密封體安裝凹腔底部穿孔，殼體內(nèi)部密封圈的直徑小于內(nèi)部密封體安裝凹腔的直徑，大于安裝凹腔底部穿孔的直徑，以使其卡設(shè)在安裝凹腔的內(nèi)壁上。

其中，空心密封套管的直徑小于空心螺栓型金屬壓塊直徑，金屬壓塊穿過空心密封套管放入殼體內(nèi)部安裝凹腔中，置于殼體內(nèi)部密封圈上方端面，通過工具旋轉(zhuǎn)擠壓空心螺栓型金屬壓塊，壓縮內(nèi)部密封圈，完成密封套管與內(nèi)部密封體的氣密封。

其中，膠囊狀殼體通過螺母，機(jī)械固定到艙體壁法蘭上。

其中，尾罩側(cè)壁上均設(shè)置有鏤空觀察窗，所述鏤空觀察窗用于觀察殼體內(nèi)部光纖緊固形態(tài)防止光纜線間彎曲纏繞。

其中，首端尾罩、末端尾罩的外部分別設(shè)置突出的頭端鎖定機(jī)構(gòu)和尾端鎖定機(jī)構(gòu)以分別固定光纜頭端和光纜尾端。

高氣密性多芯多徑光纖穿壁密封連接器改善效果

《高氣密性多芯多徑光纖穿壁密封連接器》的連接器具有高氣密性、零部件可互換性、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低損耗、多直徑光纖適用等優(yōu)點(diǎn)，解決了光纖連接器的高氣密性（泄漏率＜1.0×10^-7帕·升/秒）低損耗多種類多直徑多芯光纖密封連接技術(shù)難題。利用該連接器可以實(shí)現(xiàn)只有光纖傳感系統(tǒng)無電器件（光纖傳感器與傳輸光纖）放置于容器內(nèi)，帶電器件放置于容器外，免受容器內(nèi)部高真空度與超低溫（溫度＜-190℃）環(huán)境影響。該連接器尺寸適配空間環(huán)境模擬器壁法蘭電接口尺寸，可實(shí)現(xiàn)光纖連接器與電連接器互換，無需為光纖連接器單獨(dú)制作模擬器壁法蘭，實(shí)現(xiàn)試件上傳感器端到模擬器外光纖鏈路的接口標(biāo)準(zhǔn)化，并不損傷光纖的插入損耗和回波損耗光學(xué)性能指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)信號(hào)的無損傳輸，機(jī)械性能穩(wěn)定，并且，該光纖連接器也可應(yīng)用航天器在軌運(yùn)行階段，既保證光纖信號(hào)無損傳輸?shù)耐瑫r(shí)保證航天器內(nèi)部真空度。