Excel规划求解三轴试验抗剪强度指标

基于非线性规划方法,建立了描述三轴试验强度包线的数学模型;通过正确设置Excel软件的规划求解参数对话框,快速而准确地求解出目标函数的最优解,获取了三轴试验的抗剪强度指标;利用Excel图表向导进行绘图,实现试验数据自动处理及自动绘图.该方法简便易行 ,结果准确可靠.     

Excel在适线法中的应用

推求设计洪水时中常采用图解适线法,但计算绘图工作量大,计算结果也因人而异,为此,本文基于Microsoft Excel的内置函数、图表处理及脚本编程,编写了简单的Excel表,实现了参数优选的程序化和规范化。     

Excel VBA编程及其在铁路曲线拔道计算中的应用

用传统方法进行铁路曲线拔道计算，编程工作量大，程序调试复杂且容易出错。Excel具有强大的数据处理功能，最优化规划求解就是其中之一。介绍如何利用Excel VAB编程实现铁路曲线最优化拔道计算。     

基于Harris函数的2级加载固结试验方法及可靠性判别准则

为提高获取土体压缩模量和先期固结压力的土工试验测试效率,在采用Harris函数描述土体e-lgp曲线的基础上,提出2级加载确定土体压缩特性的固结试验方法,其在确定压缩模量Es和先期固结压力pc时的适用性得到了京沪高铁和京津城际铁路地基土样的验证。研究结果表明:由土体初始孔隙比e_0和2级加载稳定变形值可以准确计算压缩曲线的Harris函数表达式,除小于100 kPa时外,其余压力段压缩模量Es误差基本小于10%,平均误差仅为5.59%;利用Harris函数可得到压缩曲线最小曲率半径点坐标和直线段斜率解析值,所得先期固结压力的Casagrande法计算值与土体埋深呈明显正相关,且与上覆压力的比较结果和试验段实测分层沉降发展规律吻合;以压缩指数Cc为评价指标,通过概率模型建立固结试验可靠性判别准则,研究成果为简化固结试验方法,快速确定土体压缩参数提供了新途径。     

Excel VBA编程及其在铁路曲线拨道计算中的应用

用传统方法进行铁路曲线拨道计算,编程工作量大,程序调试复杂且容易出错.Excel具有强大的数据处理功能,最优化规划求解就是其中之一.介绍如何利用ExcelVAB编程实现铁路曲线最优化拨道计算.     

基于实测沉降数据的路基沉降机理及其预测分析

对路基沉降机理进行较深入的分析,归纳对比各类沉降预测模型,根据组合预测的思想通过加权建立组合预测模型,并基于最小二乘法进行求解。通过实测数据的建模分析,发现S形曲线拟合优度明显更好;组合模型确实能有效利用每种模型的信息而使预测值更为精确,组合模型的建立方法是合理且能够应用的。基于一维固结的解析法计算的最终沉降值与预测值的比较表明预测方法是可行的。两种计算方法都能满足工程实际需要。     

基于拉格朗日乘数法的轮对外形轮廓拟合方法

为实现轮对外形轮廓线的准确提取,提出了一种基于拉格朗日乘数法的轮对外形轮廓线拟合方法。首先将2D激光位移传感器获得的数据点进行区段划分,然后分别确定每个区段数据点的最小二乘拟合方程,最后根据拟合方程建立最小二乘回归模型,以分段点存在三阶连续导数作为约束条件构建拉格朗日函数,采用拉格朗日乘数法求解获得拟合方程参数。采用现场实测数据进行了轮对外形轮廓线拟合,结果表明拟合的轮廓线在分段点处光滑连续,与实际数据点的最大偏移幅度小于0.1%,满足了外形轮廓线拟合精度要求,可用于轮对磨耗及尺寸参数的精确计算。     

框剪结构基于能量概念的抗侧刚度优化研究

基于势能驻值原理推导框剪结构的层刚度矩阵,用有限单元法的思想,形成总体刚度矩阵,用于结构的振型分解和周期计算。选取结构滞回耗能需求值与滞回耗能能力值之比与结构所受水平地震作用的乘积作为目标函数,应用振型分解法求解多自由度体系的滞回耗能需求值和能力值,建立框剪结构基于能量概念的抗侧刚度优化数学模型。采用罚函数法的思想,将非线性约束优化问题转化为非线性无约束优化问题,采用MATLAB编制优化程序。最后给出算例,算例表明本文方法和程序是正确可行的。     

车辆变刚度弹簧组模糊可靠性分析方法研究

在常规可靠性设计方法的基础上,通过应用模糊数学理论,考虑弹簧应力和强度的不确定性,运用模糊可靠性方法对我国铁路货车新型变刚度弹簧组的模糊可靠度问题进行分析。针对新型变刚度弹簧组的疲劳试验方案,采用经典公式法和常规转换法,并结合数字仿真计算得出模糊可靠度结果。计算结果显示:标准试验方案下各弹簧可靠度均在96%以上;当量挠度试验方案下,除承载内簧可靠度较低外,其余弹簧的可靠度均在98%以上。研究表明,应用模糊可靠性理论评估变刚度弹簧组的可靠度是合理可行的,计算出的模糊可靠度具有较高的准确性。     

武广客运专线红黏土抗剪强度参数试验对比和分析

对武广客运专线红黏土的大量试验表明,剪切与三轴压缩实验测得的抗剪强度参数值不一致,而且直剪试验内摩擦角大于三轴试验,两种试验的黏聚力互有大小。基于上述实验结果,从试验方法和条件的角度分析了两种实验所得参数不一致的原因,并给出了三轴压缩试验和抗剪强度参数之间的线性关系式。建议今后在给出红黏土的黏聚力和内摩擦角时应标明是由何种试验方式所测得的,并提出了红黏土抗剪强度参数的选取原则。     

基于均匀试验设计的结构可靠指标计算方法

基于可靠指标的几何原理，结合均匀试验方法设计试验点均匀分散的特点，提出了一种基于均匀试验方法求解结构可靠指标的实用计算方法。该方法不需求偏导数，适合于求偏导数难和偏导数不存在的可靠指标求解问题。经算例验证，该方法简便实用，且具有令人满意的计算精度和计算效率，同时将该方法应用于一实际斜拉桥桥塔强度可靠指标计算，也具有良好效果。本文方法为结构可靠指标计算提供一种新的有效途径。     

变高度薄壁箱梁的剪力滞

考虑了3个不同的剪滞纵向位移差函数以反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,提出了一种能对工程中常用的变高度梯形截面箱梁剪力滞及剪切变形效应进行分析的方法。应用能量变分原理,导出了箱梁受横向荷载作用下的剪滞控制微分方程和边界条件,获得相应的闭合解。在理论解的基础上,进而建立一种考虑剪滞剪切效应的有限段模型。进行了有机玻璃模型试验,并对模型桥作了有限段法和有限元法的数值计算,计算值与试验结果均吻合良好。     

客运专线动车组运用周转计算方法研究

基于Excel表格函数和统计功能,针对客运专线动车组开行方案,计算出动车组运用套数及车站驻勤车数,并统计出动车组平均日车公里数。本计算方法模拟动车组运用周转过程,突破传统简单化、平均化计算方式的局限性,实现动车组运行交路接续、套跑的逻辑判断和计算以及动车组配属统计,提高计算准确性,减轻计算工作量,对于确定动车段(所)的规模,具有指导意义。动态调整相关参数,优化动车组运营参数,减少动车组配属,缩小动车段(所)规模,减少工程投资。     

第三系粉质黏土地层隧道围岩大变形分析及控制研究

大西客运专线第三系粉质黏土地层乔家山隧道区段在建造初期曾出现喷射混凝土压溃、钢拱架扭曲和仰拱填充层开裂等问题。物相、微观结构分析及现场直剪流变试验表明第三系粉质黏土具有流变特性。本文采用Burgers流变模型模拟该地层力学行为并基于现场直剪流变试验反演获取流变模型参数,运用FLAC程序建立数值模型对隧道围岩大变形进行分析,结果表明围岩流变特性是造成大变形的主因。考虑地层流变性对隧道受力的影响,提出适当加大支护刚度和增大预留变形量的优化方案。数值计算和现场实测均表明优化方案使二次衬砌结构安全得到保证,隧道可顺利通过该地层。     

非线性方程的Excel拟合及在沉降评估中的应用

曲线拟合是沉降评估的重要步骤,处理方法和过程比较复杂,需要编制专门程序进行数据处理与计算.作者利用Excel中的规划求解功能,分步实现沉降观测中的曲线方程拟合;利用Excel的表格功能,可实现沉降预估指标的计算.本文叙述的方法直接利用Excel的数据格式和功能,方便快捷,能满足铁路沉降观测计算的需要,方便工程技术人员掌握和应用.     

铁路混凝土工程钢筋机械连接疲劳性能试验研究

基于"等强度连接"设计原则,采用常用3种直径的钢筋,结合螺纹接触力学计算与加工难易程度,选定疲劳性能试验研究的连接件规格,并进行疲劳性能试验研究,得出如下结论:(1)除Φ32mm、P=3.0mm镦粗直螺纹连接接头的结果不满足100MPa应力幅、200万次疲劳循环试验外,其余连接件均能满足要求,且滚轧直螺纹连接组件的S-N曲线最为平缓,疲劳性能最好,挤压型连接形式次之,镦粗直螺纹连接形式效果最差;(2)从螺距上比较,2.5mm螺距的连接形式得出S-N曲线最为平缓,疲劳性能较好,2.0mm、3.0mm基本相当;(3)当采用所有的试验样本进行S-N曲线回归分析后,曲线的斜率为-0.20662,与欧洲规范规定斜率-0.2误差3.31%,连接件设计合理,工艺可靠;(4)疲劳断口多发生在连接件之外钢筋母材的第一圈螺纹处,与滚压、镦粗和挤压对钢筋母材的影响规律一致。实际应用时,可参考归一化分析的S-N曲线,选定合理的疲劳强度及疲劳寿命,确保结构的疲劳性能满足使用要求。     

两种地球重力场模型在GNSS高程拟合中的适用性分析

为比较XGM2019e与EGM2008两种地球重力场模型在GNSS高程拟合中的适用性,基于“移去-恢复”法,使用平面拟合、二次曲面拟合及多面函数拟合在两个不同地形条件区域开展GNSS高程拟合实验。实验数据表明,在两个区域中,基于XGM2019e模型计算出3种不同拟合方法的外符合精度依次为2.22,1.62,1.85 cm及1.56,3.32,1.17 cm,均高于使用EGM2008模型计算出的外符合精度,表明在实验区域内使用XGM2019e模型进行GNSS高程拟合的效果优于EGM2008模型,将XGM2019e模型与不同GNSS高程拟合方法进行组合,还可进一步提升GNSS高程拟合精度。     

一种用于运动参数估计的神经网络方法

运动参数估计是计算机视觉中极为重要的研究课题，Ｔｓａｉ和Ｈｕａｎｇ提出的线性方法是典型的和较为有效的估计方法，但此种方法需要对矩阵进行特征分解，或用最小二乘法求解，运算量较大，本文把求解非线性约束极值问题引入神经网络，利用罚函数，构造网络的能量函数，网络最小能量状态时的矢量即为最小特征矢量，计算机模拟表明，该网络能较快收敛到稳定状态，运算结果是比较理想的。     

钢筋混凝土梁单元截面刚度求解方法

在考虑材料非线性的有限元分析中,根据荷载进行相应的钢筋混凝土梁单元截面刚度的求解.通过对Cranston方法求解截面刚度的原理和步骤的分析,指出由于混凝土和钢筋的应力-应变关系曲线均为分段曲线,应用Cranston方法进行单元截面参考轴应变和曲率迭代计算时可能会出现不收敛的情况,依据函数的单调性和连续函数的介值定理,提出在该情况下可采用加速搜索区间法和二分法相结合进行钢筋混凝土梁单元刚度求解.基于该方法编写考虑材料非线性的平面杆系有限元程序,并用算例进行验证,表明其具有良好的收敛效果.     

铁道客车通过夹直线反向平面曲线时车钩最大偏移角计算分析（上）

针对铁道客车通过最小反向曲线时,车钩偏移角的校核问题,计算推导出客车在TB/T 2218—2010《铁道客车通过最小半径曲线试验》规定的夹一段直线反向定圆平面曲线上运行时,车钩最大偏移角出现的位置区间和计算方法。以YW25G型客车为例,计算车钩最大偏移角,介绍利用Excel电子表格软件求解车钩最大偏移角的方法,计算结果与采用UGS NX三维设计软件草图模块求出的结果一致。