考虑矿物各向异性的地聚物/集料界面静动态交互特征模拟

地聚物作为一种低碳环保、应用潜力广阔的无机结合料，其与不同表面构造集料的界面交互作用直接影响地聚物混凝土的力学性能和耐久性。充分考虑集料矿物晶向的各向异性，采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics， MD)从原子分子层次的作用模式和强度分析，模拟了地聚物主要水化成分N-A-S-H、C-A-S-H和集料矿物化学成分SiO₂、CaCO₃不同晶面的静态界面相互作用，并采用单轴拉伸方法从纳米尺度下讨论了不同界面交互的动态力学行为。模拟结果表明：CaCO₃各晶面表现出比SiO₂更强的表面能和表面浸润性，并与C-A-S-H、N-A-S-H的界面相互作用势和拉伸应力更强，但CaCO₃晶面各向异性明显，性能稳定性不及SiO₂。地聚物与集料矿物的相互作用势主要由静电势提供，由于矿物界面静电作用及浸润特征，交互区水分子聚集，氢键作用明显，同时水分子与Ca²⁺、Na⁺进行配位形成水合离子，有助于离子在矿物表面迁移、沉淀与成核生长，增强界面空间位阻效应。在单轴拉伸模拟中，地聚物与集料矿物界面拉伸失效机制包括2个阶段：第1阶段(0 nm＜界面位移d＜0.15 nm)主要克服界面交互的静电作用，第2阶段(0.15 nm≤d≤0.3 nm)主要克服氢键作用。MD模拟有助于从分子尺度揭示地聚物与集料界面作用机制，为进一步研究地聚物混凝土材料优化、交互界面强化及损伤等提供了新方法和理论依据。     

船舶艉轴承刚度和螺旋桨陀螺效应对轴系回旋振动特性影响的分析

当船舶轴系运行工况恶劣时,由于轴系后尾轴承与轴颈之间润滑不佳,使得轴承刚度发生较大变化,处于各向异性状态,这会影响轴系回旋振动特性。文章针对某大型集装箱船,在计入螺旋桨陀螺效应的基础上,借助于有限元ANSYS软件,研究了后艉轴承水平刚度单独变化对回旋振动固有频率、临界转速和振动响应的影响。其主要结果表明,后艉轴承水平方向刚度单独降低时,该方向上的横向振动固有频率降低,逆回旋振动固有频率在此基础上进一步降低;其轴频、叶频和倍叶频的正逆回旋临界转速和回旋振动响应均与各向同性时不同。     

各向异性沥青防水膜鼓泡扩散机理

目前,用于混凝土桥面或建筑物屋面的防水体系一般都是采用基于正交各向异性沥青膜;其中,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和无规聚丙烯(APP)聚合物改性沥青膜应用范围比较广,但存在自底向上的压力导致膜下形成鼓泡。该文通过弹性力学建模与试验来研究它的扩散机理。为了研究复杂平面应力状态下SBS膜的材料性能,通过双轴拉伸试验对聚合物改性沥青防水卷材(PBM)的正交各向异性力学性能进行试验。然后,对测得的应力-应变数据进行分析,确定纵向和横向的材料特性常数。在混凝土板上进行鼓泡试验,通过控制PBM和混凝土板之间的压力来进行鼓泡扩散机理研究。结果发现:鼓泡在纵向和横向的扩散比值与纵向和横向弹性模量的比值相当。根据PBM的正交各向异性材料特性,通过对椭圆形鼓泡扩散过程观察,提出一个新的模型确定椭圆鼓泡的扩散能量。     

Green函数法计算弹性地基钢筋混凝土薄板

将钢筋混凝土板在特定域中的Green函数作为影响函数，首先根据板的外边界条件以及非均匀弹性地基条件建立方程，求出虚拟域中的Green函数“源”，继而由求得的“源值”和板上的已知荷载确定板内任意点的挠度和内力。该方法简单实用，易于编程，适用于任意形状、多种边界条件以及非均匀弹性地基的钢筋混凝土弹性薄板。     

循环经济理念指导下的西班牙巴伦西亚港转体桥改建

欧洲F1方程式赛车大奖赛于2008年8月在西班牙巴伦西亚市港口环线上举行。该环线上原有1座立面转体开启闭合钢结构桥梁,桥梁闭合状态全桥长125 m,桥面宽净8 m。受城市交通规划的影响,该桥为已经放弃使用的原有轨道及公路交通两用桥。开赛之前,依据F1赛事技术要求,需要对原有桥梁实施加宽改造方能满足F1赛车需求。另外,根据巴伦西亚城市建筑规划要求,改建后的新桥要求为平面转体桥。在对原有桥梁恒活载与所需F1赛道桥梁恒活载对比分析的基础上,认为原桥主要钢构件可以利用,改建新桥在循环经济理念指导下实施。改建后的新桥利用原桥钢材95%,利用原有桥梁转体机械构件50%(包括桥梁跨中锁、桥头锁等构件)。改建后的新桥闭合状态全桥长135.2 m,桥面净宽18 m。     

粒状类材料模型研究综述

对粒状类材料的模型进行了分析比较,并对粒状类材料的各向异性特性对路面结构的影响做了相关总结,为粒状类材料在今后我国公路工程建设中的广泛使用提供了依据。     

裂隙岩体隧道非均质、各向异性等效渗流模型及应用

随着可持续发展战略的深化,隧道工程所引起的地下水环境问题越来越突出。简要介绍了裂隙岩体渗流特征、渗流模型及渗流计算原理,采用等效连续介质渗流模型模拟裂隙岩体隧道渗流规律并定量评价地下水资源流失量,为提高模型拟真性,在模型中考虑了裂隙岩体的非均质性和各向异性,并应用于实际工程中进行了隧道运营期间的地下水流失量计算,为减小隧道施工地下水资源流失提供技术支持。     

正交各向异性材料的强度理论

本文提出了一种建立各向异性材料强度理论的新方法，这种新方法的理论基础是最小耗能原理，根据这种方法具体导出了正交各向异性线弹性材料的强度准则。     

轴向压力作用下正交各向异性圆柱壳的稳定性与自由振动特性分析

本文依据Flagge壳体理论，从正交各向异性圆柱壳在轴向压力作用下的自由振动平衡方程出发，推导出在简支边界条件下壳体自由振动的特征方程，分析了正交各向异性圆柱壳在轴向压力作用下的稳定性和自由振动特性，详细讨论了壳体几何参数和材料特性参数以及轴向压力对于自振频率的影响，给出了最低频率随L／R变化的包络线。本文还使用Timoshenko壳体理论进行了比较分析。