湿热重载地区长寿命沥青路面动态响应实测系统研究

设计了湿热重载地区沥青路面动态响应实测系统及其布设、测试方案,实测系统包括4个子模块。湿热地区区域环境高温多雨,模块一以温湿度传感器动态监测沥青路面结构的温湿度场;重载地区重轴载、高胎压、大交通量,模块二以电阻应变式传感器动态监测各层横、纵向应变,模块三以多点位移计动态监测各层竖向变形;模块四以竖向压力计动态监测各层压应力。4个模块协同工作以确定沥青路面结构不同温、湿度场下应力及三向应变状态。对云罗高速公路3种长寿命沥青路面结构试验路动态响应系统进行布设、测试,统计传感器存活率,对测试结果进行滤波和平滑处理。结果表明实测系统设计合理,布设、测试方案得当,实测结果能较好地体现沥青路面动态响应。     

系杆拱桥静动力学特性的理论与试验分析

为评价某新建下承式系杆拱桥承载能力及使用性能是否达到设计要求,采用理论计算结合现场加载试验测试分析的方法,对系杆拱桥静动力学特性进行了深入研究。利用静动试验等效加载方式确定了该桥静动试验加载的效率和试验方案。依据试验方案进行现场等效试验荷载加载,测试该桥结构的内力、位移及动态响应,与理论计算结果对比分析,获得关键测点的应变、挠度校验系数及动态响应比较值。结果表明:该桥的静刚度和强度均满足设计要求,且结构处于弹性状态;实测频率较理论计算频率大,表明实际结构刚度大于理论计算刚度,而实测阻尼系数较小,桥梁结构振动衰减正常。     

基于MMLS3的半刚性基层沥青路面材料冻融试验研究

基于MMLS3加速加载设备,综合考虑了湿度、温度、荷载耦合作用,提出了荷载-冻融试验系统,既克服足尺寸试验周期长、消耗大的不足,又避免传统室内试验方法的尺寸效应。主要介绍了小尺寸加速加载试验设计方案,并根据缩尺路面结构,制定了光纤光栅传感器测试方案,分别在结构面层顶、上基层中部、下基层中部埋设了传感器,用于测试加速加载过程中的应力应变场和温湿度场,研究路面在有无冻融条件下的损伤演化规律。试验结果表明,冻融作用下的路面结构试件在加速加载过程中损伤劣化速度明显快于无冻融的路面结构试件,小尺寸加速加载试验方法可以用作路面结构冻融损伤程度评价。     

燃料电池发动机测试系统开发

主要设计了一套燃料电池发动机测试系统,同时对燃料电池发动机动态特性测试方法进行了研究.燃料电池发动机测试系统包括PLC控制系统、辅助电源系统、氢气供给系统、电子负载系统、被测试发动机系统五个部分.加载方式可采用恒流加载和恒功率加载等多种方式,可以实现燃料电池发动机的起动特性、稳态特性、动态响应特性和循环工况运行等多种性...     

室内加速加载条件下细砂路基的力学行为研究

细砂路基室内加速加载试验(APT),真实模拟了实体工程的边界条件。试验利用布设的传感测试系统,对长江口细砂路基的湿度、温度以及在车辆动载作用下的动态应变、应力与位移进行监测,获得了有效的监测数据。论文分析了细砂路基在行车荷载作用下的动态响应及其力学特征的相关数据,揭示了在加速加载条件下细砂路基的应力分布规律,为细砂路基的设计提供了理论支持和决策依据。     

胶粉改性沥青混合料动荷载力学响应分析

为研究动荷载作用下胶粉改性沥青路面实际的力学响应,依托“全域路面加速加载试验研究”课题,设计不同掺量胶粉改性沥青与混合料试验方案,采用全域路面加速加载试验设备评价路面结构受力变形,通过加速加载试验获取实测动态应变响应数据,研究各结构层应变响应规律。结合有限元数值模拟,基于所编写的加载程序,研究变温条件下胶粉改性沥青路面各层的动力响应情况。结果表明：采用微观测试、马歇尔试验与SHRP试验分析得到70#沥青改性所用的废胶粉最佳掺量;试验分析得到胶粉改性沥青混合料性能技术参数;借助全域路面加速加载试验,构建有限元模型,对比分析了不同路面结构、不同轴载作用次数下的车辙变形规律。     

车轮在动态弯曲载荷作用下的应力分析

应用Abaqus软件对某钢制车轮在动态弯曲载荷作用下的应力分布进行了仿真计算,并研究了不同加载方式对车轮应力计算结果的影响。将不同加载方式下所得车轮应力危险点应力变化情况与试验结果进行对比。结果表明,动态加载方式所得应力结果与测试结果较为接近,说明在对弯曲载荷作用下钢制车轮应力进行仿真时宜采用动态加载方法。     

沥青稳定碎石动态模量影响因素的研究

使用UTM材料测试系统,采用重复加载法,在不同影响因素下对ATB25沥青稳定碎石动态模量进行测试,分析了各种因素(应力水平、加载频率、温度等)对ATB25的影响.     

直道钢桥面沥青铺装层动应变测试与分析

采用动态数据采集系统进行钢桥面沥青混合料铺装层动应变的测试 ,分析了车速和温度对动应变的影响。     

虎门大桥东塔桩基大吨位静载试验研究

介绍了广东虎门大桥东塔桩基大吨位静载试验的加载系统，桩身混凝土应变测试，P－S曲线，桩壁摩阻力的测定及计算新方法，分析评定桩基的承载力，为科学合理地确定桩强提供依据。     

水泥稳定碎石力学特性研究

为研究水稳碎石材料的力学特性,通过简单加载试验、逐级加载试验和循环加载试验,分析了加载方式、应力水平、龄期对其抗压强度、割线模量、破坏应变和累积应变变化规律的影响。结果表明:水泥稳定碎石是典型的弹塑性材料,应力依赖性明显,对荷载变化敏感,弹性和塑性的临界值为(0.7~0.8)σmax;随着应力水平的增加,简单加载和逐级加载所提取的不同龄期下割线模量先增加后减小,出现峰值所对应的荷载级别随龄期增长而增加,且循环加载和逐级加载累积应变出现突变;龄期增加,3个加载试验所提取的割线模量和抗压强度增长明显,而破坏应变减小;破坏应变大小顺序为循环加载>逐级加载>简单加载。     

凸轮轴相位调节器回位弹簧应变测试方法

为了测试发动机凸轮轴相位调节器回位弹簧在工作时的应变,设计了半桥惠斯顿电桥,将应变片桥路布置在弹簧和相位调节器表面,以倒拖电机台架为发动机载体,采用了无线遥感测试系统以及高频采集设备测量并记录发动机在运转时的回位弹簧动态应变值。通过测量结果发现发动机转速为3500r/min左右时,回位弹簧应变值突然增大,最大应变值可达约1500μm/m。     

移动轴载作用下路面沥青层动态响应模量主曲线研究

路面沥青混合料层的模量是路面设计的必要参数之一，为定量分析现场沥青层的实际模量特性，提出了一种由现场实测应变数据出发，确定沥青层动态响应模量主曲线的方法，实现了对沥青层现场动态特性的精准表达。首先，实测了柔性基层、半刚性基层2类典型沥青路面不同温度及轴载移动速度下的沥青层动态应变响应；其次，以实测应变波形为基础，分析了不同加载工况下的现场沥青层加载频率特征；最后，基于实测应变值，利用有限元模型反演得到沥青层的动态响应模量，结合沥青层加载频率，建立了沥青层动态响应模量主曲线，并进一步对该主曲线的可靠性进行了验证。研究结果表明：沥青层内部加载频率与轴载移动速度呈正比，且与温度正相关；沥青层现场动态响应模量值随温度升高显著减小，随轴载移动速度增大而增大；结合加载频率及响应模量反演结果，可利用Sigmoidal模型很好地拟合得到沥青层响应模量主曲线；验证结果表明，该主曲线可较为准确地预估其他温度及轴载移动速度下的沥青层响应模量值。所提出的确定沥青层动态响应模量主曲线的方法可为其他试验路应变实测数据的处理提供参考。     

大体积砼索塔下横梁支架的设计与监测

介绍了荆岳长江大桥北索塔（大体积砼索塔）下横梁施工阶段支架的设计及其应变和挠度测试方案,并对测试结果进行了分析;通过对支架应力和变形的测试和控制,验证了下横梁支架设计的合理性。     

电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析

为提高电驱动总成差速器壳体疲劳寿命分析的准确性,基于实测载荷谱和台架试验开展疲劳寿命分析.首先建立差速器壳体有限元模型,基于液压伺服系统、应变测试系统等设计了动态载荷加载试验系统,并分别进行了相同条件下的试验和有限元分析,验证了有限元模型的精确性,在此基础上,基于实测载荷谱,综合运用验证后的有限元模型、名义应力法、壳体...     

LYP160级钢单调及循环加载性能试验

为探讨国产LYP160级钢单调及循环加载下的力学性能,对12个LYP160级钢试件进行单调加载试验和多种加载制度下的循环加载试验,分析其单调加载力学性能、本构关系及循环加载应力-应变特性;并基于Ramberg-Osgood模型拟合了不同循环加载制度下LYP160级钢的应力增量-应变增量关系曲线。研究结果表明:LYP160级钢具有良好的塑性变形能力和滞回性能,不同循环加载制度下的应力-应变曲线饱满;其循环加载应力-应变曲线与单调加载应力-应变曲线差异明显,循环加载应变幅值、加载历史对其循环应力-应变曲线影响显著;若循环加载应变幅小于LYP160级钢的强化初始应变,则循环硬化现象不明显,若循环加载应变幅大于LYP160级钢的强化初始应变,则循环硬化现象非常明显;基于Ramberg-Osgood模型能较好地模拟各循环加载制度下的应力增量-应变增量曲线,应变幅逐级增大的加载制度下各应力增量-应变增量曲线较为接近,而应变幅逐级减小的加载制度下应力增量-应变增量曲线与其他加载制度下的应力增量-应变增量曲线差异较大。     

光纤应变传感器在桥梁应变监测上的应用研究

随着外界应力的变化,光纤应变传感器中干涉光发生相应移动,输出多个干涉明暗变化,光波相位发生改变。利用此特性,通过对干涉光相位的解调,就可以测出应变的大小。实验结果与理论分析证明,该测试系统具有结构简单、测量范围大、稳定性好、灵敏度和信噪比高等特点,其测试精度达1微应变。可满足土木工程结构健康监测的要求,特别为桥梁的应变监测提供了新方法。     

SBS和TLA改性沥青AC-13混合料动态模量研究

采用万能材料试验机(MTS),在不同温度和加载频率下对湖沥青(TLA)改性沥青和SBS改性沥青AC-13混合料的动态模量进行测试;基于西格摩德沥青混合料通用方程生成沥青混合料的动态模量主曲线,对TLA和SBS改性沥青混合料的动态模量的时间-温度效应进行研究。结果表明,沥青混合料的动态模量随着试验温度的提高而降低;随着加载频率的增大,沥青混合料的动态模量增大,且动态模量对温度的依耐性减小;SBS改性沥青混合料的高温性能优于TLA改性沥青混合料,两者的低温性能基本持平;在中等加载频率范围,TLA改性沥青混合料对温度的敏感性大。     

各种应变速率下不同设备获得的高强度钢板应力-应变曲线比较

精确测定钢板在不同应变速率下的应力-应变关系曲线是评估汽车冲击吸能零件防撞性的重要环节。但在超过10/s的高应变速率下,由于应力波在测力传感器中的干涉,采用传统的拉伸测试仪器,会影响到应力-应变关系测量的准确性。为获得在高应变速率下精确的应力-应变关系,目前已开发多种型式的拉伸试验系统。本文选取其中6种系统来获得高强度钢板的应力-应变关系,对各种方法测得的应力-应变关系进行了比较,并对其特征进行了描述。在超过5%的应变区域,各类型的试验系统得到的应力-应变曲线都比较一致;但在低于5%的小应变区域,当应变速率达到10~3/s左右时,所得到的应力-应变曲线因试验系统的不同而不同。另外,动态应力-应变曲线在汽车车身零件防撞性评估中的作用也得到了肯定。     

基于温度与应变参数的沥青混合料动态模量依赖模型研究

为客观表征沥青混合料的非线性黏弹性及其温度、荷载依赖性,采用法国梯形梁试验仪开展了不同应变水平、不同温度、不同加载频率下的沥青混合料二点弯拉动态模量试验。通过引入非线性算子的方法,提出了基于温度与应变参数的沥青混合料动态模量依赖模型构建方法,建立了沥青混合料动态模量主曲面表达式,利用相关系数检验和方差分析方法评价了动态模量依赖模型的可靠性。结果表明:以足尺环道沥青混合料为基础开展的梯形梁二点弯拉试验,0℃时动态模量变异系数均值约为2.5%,45℃时动态模量变异系数均值约为6.2%,10个试验温度下动态模量变异系数均值约为4%,试验方法变异水平低、误差小,具有十分良好的平行性和可靠性;所建立的基于温度与应变参数的动态模量依赖模型表达式,决定系数R~2能够达到0.99以上,F检验的P值为0,模型对试验结果的拟合效果良好,动态模量与温度、应变水平之间具有十分显著的相关性;可采用该模型描述沥青混合料弯拉动态模量,并将沥青混合料动态模量的描述模型由主曲线转变为主曲面。在路面结构分析中使用该模型,能够更加客观地反映实际路面中的非线性响应现象,有效避免了结构分析中由于模量取值不合理,所造成的计算结果失真等问题。