聚脲涂层结构模型吸声性能及应用研究

分析了水下敷设枯弹性材料多层结构的吸声机理,推导了用传递矩阵方法研究吸声模型的相关公式.通过数值仿真,对吸声模型的吸声性能与吸声材料参数的关系进行了研究.结果表明:吸声材料弹性模量以一定规律随频率动态变化时,能够取得更好的吸声效果.在此基础上,分别对聚脲和橡胶的吸声性能进行了仿真对比和实验研究,说明聚脲具有良好的吸声性能,应用前景可观.     

敷设聚脲的吸声模型改进粒子群算法优化

为了提高敷薄吸声层的水下小目标的隐身性能,以敷设聚脲的多层结构为基本吸声模型,推导了模型的反射系数计算公式.针对材料优化的应用需求,将粒子群算法的局部算法和全局算法相结合,改进粒子群算法的优化策略,得到了动态混合粒子群算法,提高了收敛能力和搜索精度.利用该算法对多层吸声模型的材料参数进行寻优,结果表明:当吸声材料杨氏模量近似为频率的分段线性函数时,其吸声性能最优.在此基础上,建立了提高模型吸声性能的理论方法,并进行了实例验证,结果表明,该方法可使模型吸声性能在140～500 kHz范围内达到-10dB以上.     

半柔性水泥乳化沥青加铺结构力学响应分析

针对半柔性水泥乳化沥青加铺层的结构特性，提出了加铺半柔性水泥乳化沥青的常规路面结构，并采用ANSYS软件建立模型进行有限元分析，对旧水泥路面加铺改造中不同的半柔性水泥乳化沥青厚度进行分析，确定其合理的铺设厚度。     

沈大高速公路改扩建工程路面加铺厚度的计算

根据沈大高速公路的路面实际情况,采用加铺方案对原路面进行处理,详细论述了路面加铺厚度的确定过程,按照柔性基层、半刚性基层对加铺厚度进行计算,并与三参数方法的计算结果进行了比较,同时对层底拉应力进行了验算.     

钢桥面铺装复合梁试件弹塑性研究

对钢桥面铺装沥青混合料材料进行循环荷载下的弹塑性分析。研究显示复合梁试件计算结果与极限加载试验结果基本一致。与弹性模型的计算结果对比说明运用弹塑性理论对铺装层材料力学性能进行改进是合理的。在等荷载加载情况下，本研究计算了复合梁试件弹性模型和弹塑性模型的挠度和应力、应变，比较分析了两种模型在相同条件下的受力变形特性。     

旧水泥混凝土路面加沥青面层抗剪切破坏分析研究

为防止旧混凝土加铺沥青面层结构出现高温剪切流变病害,对常见的几种旧混凝土路面加铺沥青路面改造结构组合方案进行了剪应力计算分析,研究了最大剪应力分析特点,为加铺层的材料组合设计提供了依据。     

铸造多孔铝的吸声性能与应用

多孔铝是一种新型的多用途金属材料,本文介绍了铸造多孔铝合金两种常用的制备方法,分析了孔径和孔隙率对吸声性能的影响及多孔铝合金在吸声、减震方面的应用。     

多孔棉布-酚醛轴承保持架的应变速率敏感性

为了分析研究多孔棉布-酚醛轴承保持架的应变速率敏感性，使用纳米压痕仪测量其在应变速率为0.01～ 0.05 s?1时的硬度和弹性模量，通过Kelvin-Voigt模型对材料的黏弹性进行分析，研究了材料在不同应变速率下的应变硬化效应和应变局部软化效应. 研究结果表明:随着应变速率提高，多孔棉布-酚醛材料的硬度和弹性模量先增加后减小；当应变速率从0.01 s?1增加到0.05 s?1，多孔棉布-酚醛材料硬度和弹性模量的增加与材料的应变硬化现象有关；当应变速率从0.05 s?1增加到0.30 s?1，蠕变位移显著增加，接触刚度快速降低，形变以热的形式消耗在压头与材料的接触界面，压头接触区材料从黏弹性向黏性转变，局部材料黏度降低，硬度和弹性模量快速减小；多孔棉布-酚醛的硬度和弹性模量随应变速率的变化是应变硬化效应和应变局部软化效应竞争的结果.      

饱和多孔介质冻融过程的混合物连续介质理论

应用混合物的连续介质理论,建立了冻融过程中饱和多孔介质的渗流场、应力场和温度场耦合作用的数学模型。该模型以多孔骨架位移、水头和温度为基本变量,包括水总质量守恒方程,总应力平衡方程和总能量守恒方程。该模型可简化为未冻区域内的三场耦合模型,两场耦合的渗流-弹性模型,热-弹性模型和热-渗流模型,以及单场作用的渗流模型,弹性模型和热传导模型。     

应力吸收结构层拉压模量差异对路面力学性能的影响

应力吸收结构层沥青混合料是一种沥青含量较高的热拌沥青混合料,具备较好的弯拉变形性能和抗车辙性能,且其拉伸模量与压缩模量(下文简称“拉压模量”)存在较大的差异。为研究旧水泥路面加铺中该类材料的拉压模量差异对路面结构的影响,针对其不同拉压模量的本构模型,建立32种路面结构模型进行数值模拟,分析材料的模量和厚度对路面力学性能的影响。结果显示:依据以压缩模量模型计算得到的应力吸收结构层材料的层底拉应变结果进行路面设计偏保守;应力吸收结构层材料拉压模量比的降低,对于减小层底拉应变从而降低材料疲劳引起的开裂风险是有利的;应力吸收结构层的层底拉应变与其厚度呈正相关,两种模量模式下计算得到的应变差与厚度呈正相关。     

中美机场水泥混凝土道面加铺厚度设计方法对比分析

通过计算不同荷重级别的设计飞机类型(波音-737、空客-300、波音-747)、不同厚度和模量的既有道面结构(面层、基层)、不同既有道面条件(主要状况为轻微或严重损坏)、不同加铺类型(水泥混凝土、沥青层)等256种工况下的加铺层厚度,对中国民航机场道面设计规范中既有水泥混凝土道面加铺设计方法与美国联邦航空管理局、陆军工程兵团、Rollings等加铺设计方法进行对比分析。结果表明,在繁重交通荷载作用下加铺水泥混凝土时,我国民航设计方法厚度在既有水泥道面结构较强计算结果相对保守;加铺沥青层时,在既有水泥道面结构不强时计算结果较为保守,不符合经验预估范围。其它工况下与其它方法厚度设计结果相差不大。     

旧混凝土路面加铺沥青混凝土面层的实际应用

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层是一种特殊的路面结构,其应力、应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别。以205国道秦皇岛段西环线大修工程为实例,详细介绍了旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层质量控制涉及到的旧水泥混凝土板的处理、反射裂缝的防治、加铺层厚度控制、面层材料的选择、提高路面的抗渗性能等关健环节。     

级配碎石在旧水泥混凝土路面加铺中的应用研究

通过室内试验研究级配碎石材料的力学特性,对级配碎石加铺层结构进行荷载应力、温度应力及耦合应力分析,探讨设置级配碎石裂缝缓解层的加铺层结构设计方法;提出以设计弯沉值为厚度计算指标、沥青加铺层及半刚性补强层层底拉应力为验算指标的破碎板加铺层厚度计算方法;提出防止反射裂缝的级配碎石的施工方法及质量控制措施.     

多层均匀材料复合结构的声反射透射特性研究

采用传递矩阵方法,依据层界面上应力和振速的连续性,从理论上推导了2种典型的任意多层均匀材料复合结构的反射透射系数公式,研究了一些常用复合结构形式的声反射和透射特性,数值计算结果表明,有橡胶层的多层复合结构的吸声效果取决于各层材料的声学性质、厚度以及声波的入射角.     

旧水泥路面不同加铺方案设计研究

通过对现有旧水泥路面加铺方案的分析,防治反射裂缝的方法主要有土工合成材料、应力吸收层、大粒径沥青碎石层、级配碎石层,对以上几种方案进行ANSYS应力计算,对其沥青层底主应力、等效应力和最大剪应力进行分析,以及沥青层顶弯沉差的对比,得出每种材料对防治反射裂缝的效果,以供加铺方案设计参考。     

多孔混凝土加铺时机对隧道路面的影响分析

隧道路面可采用下层普通混凝土加上层多孔混凝土的双层结构组合方式,以保证其结构强度和路表使用功能。针对铺筑双层混凝土路面的关键问题,即如何控制多孔层加铺的时机,分别采用室内足尺试验和现场实体工程成型双层路面。通过钻芯取样测试了面层的抗压强度、抗剪强度、劈裂抗拉强度和抗弯拉强度,分析了多孔层加铺时机对路面强度的影响规律,得出路面强度随加铺时间间隔的增大而减小。从路面的整体效果来看,多孔混凝土层的合理加铺时机应控制在下层混凝土初凝过后,终凝之前。     

基于弹性层状体系理论的多孔混凝土基层荷载应力计算

利用弹性层状体系理论,对多孔混凝土基层荷载应力进行数值分析,建立了荷载应力的回归模型,得到了回归模型的各项系数,结果表明回归系数均能通过检验,由此得到的多孔混凝土基层荷载应力计算公式精度好,表达形式简单,使用方便,可满足工程设计和理论研究的需要;最后分别采用刚性路面规范设计公式和回归公式2种方法对荷载应力进行计算,结果显示前者的计算值偏于保守。     

旧路加宽路面结构适用性分析

应用弹性层状体系理论对路面结构在不均匀沉降条件下的附加应力状况进行了计算。计算结果表明,在不均匀沉降位移作用下,降低基层材料模量,有利于路面各层合理受力;半刚性基层容易引起附加应力过大而产生结构性破坏;柔性基层更适合在旧路加宽路面结构中使用。     

非线性有限元法计算路面结构弯沉和应力

在分析柔性路面的弯沉和应力时，采用了碎石层和土基层的材料非线弹性本构模型，以及碎石、土的非抗拉性能，编制了可以分析任意多层体系的路面结构的四边形单元非线性程序，给出了算例，与理论值和实测值进行比较，比较结果表明了本文理论和该程序的正确性。最后还作了进一步的工程应用。     

钢箱梁桥面柔性铺装荷载响应力学分析

根据线弹性理论和层状体系理论,用有限元分析方法对钢箱梁桥面铺装层的弯沉量、层顶弯拉应力、粘结层与桥面板结合处的主剪切应力的分布与变化进行了计算与分析,确定了最大弯沉量、最大弯拉应力和最大层间剪切应力的产生位置及其量值。研究结果可以为大跨径钢箱梁桥面柔性铺装设计提供理论参考。