桩-土-结构相互作用动力离心模型试验方案设计研究

以滨江广场地基土、桩基及上部结构为研究对象,设计了三者相互作用的动力离心模型试验方案。对桩-土-结构地震响应的动力离心试验进行相似关系设计和相似材料的研究,选择了对体系地震响应具有控制作用的参数,根据Buckingham法,计算了土、桩基及上部结构的相似常数,建立相似关系。对模型材料的物理力学特性进行试验,测得模型土的级配曲线和抗剪参数;基于计算结果,根据桩的抗弯刚度相似进行了模型桩的设计。根据桩-土-结构相互作用的特性对模型测试元器件进行了合理的布设,并设计了地震波及加载工况。所得结果为即将开展的桩-土     

盾构同步注浆试验平台的设计方法研究

为解决盾构同步注浆试验平台研制过程中所涉及各变量缩放合理性的问题,从相似理论中的量纲分析法着手,通过推导相似判据和确立相似常数的方法来解决试验平台机械结构部分和注浆部分相关参数能否放缩的问题,并对平台相似度进行说明,最后进行模型仿真判断参数选择的合理性。运用相似理论与仿真分析相结合的方法验证了这种盾构同步注浆平台设计方法是合理的,该结论为研制同步注浆平台提供了理论依据。     

双塔斜拉刚构组合体系桥梁振动台试验研究

双塔斜拉刚构组合体系桥受力复杂,结构地震响应十分复杂,以永定河特大桥为背景,设计并制作了1∶ 40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。借助CATIA-BIM模型根据相似比设计结构复杂试验模型,动力特性结果证明了模型桥的可靠性。根据模型桥试验结果可知,支座位移满足设计要求。     

高速多片湿式离合器低带排转矩参数优化设计

试验发现高速湿式离合器在分离状态下易出现摩擦片与钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响传动装置的工作效率和可靠性。因此,本文中以多片湿式离合器为研究对象,建立了湿式离合器油槽结构与工作参数优化设计模型,以离合器最高工作转速时的带排转矩最小为优化目标,采用基于带排转矩近似模型的优化设计方法,利用最优拉丁超立方试验设计法、椭圆基神经网络模型和多岛遗传算法分别对摩擦片油槽结构参数和离合器工作参数进行了优化设计,并对优化结果进行仿真和试验验证。研究结果表明:摩擦片油槽结构参数中油槽深度和油槽数量对带排转矩的负效应比较明显;离合器工作参数中摩擦副间隙对带排转矩的负效应较明显。     

沥青混合料转运车模型试验研究

在分析沥青混合料转运车的工作原理及作用的基础上,根据相似理论,设计了沥青混合料转运车相似模型,试验揭示了其结构参数对改善沥青混合料离析程度的影响,得出了材料离析率与螺旋轴转速、螺距及螺旋半径之间的关系,为沥青混合料转运车的设计开发提供科学可靠的依据。     

双层桥面钢管混凝土拱桥试验模型设计及理论分析

介绍了正在兴建中的某大桥设计方案的模型试验设计原则、相似常数的选取与确定，采用三维空间有限元模型进行计算，并从理论上分析了结构内力和位移，确定了模型桥的试验控制荷载。     

装载机的结构尺寸相似性

通过对现有轮式装载机产品随机样本系列的主要性能、结构尺寸参数，参数组的回归分析，所得的参数关系式与理论推导出的相似公式基本相符，证实了装载机系列型谱的研制设计实践具有结构尺寸相似机器系统的设计特点和仿真设计的适用性。     

考虑结构损伤的在役混凝土桥梁有限元模型修正方法

混凝土桥梁结构及材料参数在服役期间处于动态变化过程(如材料劣化),在桥梁完工投入运营之后再测定桥梁的材料或者结构参数较为困难,且采用基于桥梁初始设计参数建立的有限元模型来对其进行模拟的精度有限。为建立考虑结构损伤的在役混凝土斜拉桥的高精度有限元模型,提出了一种基于桥梁荷载试验的混凝土斜拉桥有限元模型修正方法。首先以一座混凝土斜拉桥为依托工程,建立了桥梁初始Midas有限元模型。在考虑混凝土斜拉桥结构特点、施工误差以及可能出现的结构损伤部位的基础上,选取4个结构参数及1个试验参数作为待修正参数。根据依托工程桥梁荷载试验特点及常规试验内容,选择了4个覆盖了结构静、动力特性的指标作为目标函数,根据有限元计算结果建立了待修正参数与目标函数之间的响应面方程。最后根据依托工程荷载试验的结果,结合响应面方程对初始有限元模型进行了修正。结果表明:采用修正后参数的计算结果与实际桥梁施工情况相符,修正后的桥梁有限元模型具有较高精度,可较好地反映出实际桥梁工程在弹性阶段的静、动力力学状态;所提出方法可通过桥梁荷载试验来反推桥梁当前状况下的参数状态,实现对桥梁结构的精确模拟,该方法不仅适用于新建桥梁也可对长期运营的桥梁的结构状态进行反推和模拟。     

基于动静载试验数据的预应力混凝土梁模型修正方法试验研究

为了将有限元模型修正方法引入到预应力混凝土主梁结构性能评估中,首先基于设计图纸,用有限元软件ANSYS建立后张法预应力混凝土T梁和箱梁的有限元模型。而后,综合运用动态加权系数和灵敏度分析的方法,以静载试验竖向挠度以及竖向前5阶自振频率为状态变量,构造目标函数。通过分析目标函数对设计参数的灵敏度,选取灵敏度高的设计参数对模型进行修正,调整了模型的物理参数,使模型计算值与试验结果在合理误差范围内。该方法克服了以往采用单目标函数修正有限元模型的不足,更易找到全局最优解。修正后的有限元模型按照静载试验加载工况进行加载,模拟分析了静载试验加载工况下2榀预应力混凝土梁有限元模型的应变、挠度计算结果,与现场静载试验测试结果相比较,其表明能够用于桥梁结构性能评估,可为类似工程提供借鉴。     

斜拉桥锚拉板空间有限元分析与模型试验

该文对武汉二七大桥锚拉板结构进行有限元分析与模型静载试验,首先,根据相似理论采用应力相等对试验模型进行合理设计,以保证模型和实桥具有相同的受力状态.其次根据试验模型和实桥模型有限元分析,得出试验模型能反映实桥结构的受力状态,最后,对模型静力试验的数据分析,同时与模型有限元计算结果比较,得出两者应力接近,验证了计算模型的正确性,同时可知模型结构具有一定的安全储备,但局部区域存在严重的应力集中现象,在实际加工时切记要注意圆弧倒角的过渡匀顺,尽量减小应力集中.     

水泥混凝土桥面变形研究的室内模型设计

基于挠度变形的相似原理,设计水泥混凝土桥面变形研究的室内试验模型。利用有限元软件,建立并分析实桥模型,得到实桥在车辆荷载作用下跨中挠曲变形,根据薄板弯曲理论及挠曲变形相似原理,设计室内试验模型,研究试验模型在试验荷载作用下与原桥的桥面挠度变形曲率的相似性。计算结果验证了所设计的试验模型的正确性与有效性。     

基于Weibull分布的土-结构接触面剪切损伤模型研究

针对土-结构接触面剪切特性,基于现有统计损伤理论提出了土-结构接触面剪切损伤模型及模型参数的确定方法。利用大型直剪仪对红黏土-混凝土结构接触面进行直剪试验,分析了红黏土-结构接触面上剪应力-应变特性。根据试验结果得到红黏土-结构接触面剪切损伤模型的相关参数,建立了基于Weibull分布的损伤模型参数与法向应力的关系,并对模型进行了修正。最后将理论计算结果与试验结果进行了对比分析,验证了该模型的合理性。研究成果表明:法向应力水平越大,黏性土-结构接触面剪切软化现象越不显著,应力应变关系由软化型转变为弱软化型。通过对接触面直剪试验的成果进行验证,模型计算与试验结果吻合较好,证明了文中提出的剪切损伤模型具有能够充分反映土-结构接触面软化特性和应力状态的特点,模型参数较少。     

基于灵敏度分析的双塔斜拉桥有限元模型修正优化

为了获得精确度更高的桥梁有限元模型，基于静动载试验结构响应数据及参数灵敏度，采用基于灵敏度分析理论和序列二次规划法对苏通长江大桥有限元模型进行修正优化，对比分析研究模型静力位移修正优化、动力频率修正优化和联合静动力修正优化的结果。结果表明：联合静动力优化后的模型结构自振频率更加接近结构实际自振频率、参数变化更合理且结构材料参数更符合成桥阶段的变化。     

路面结构动力响应仿真与参数分析研究

运用均匀设计方法安排计算机辅助试验，对各种结构组合情况的路面动力有限元模型进行了求解，运用人工神经网络原理技术，开展路面结构动力响应仿真和路面结构动态参数反分析，为进一步分析路面结构动力特性和改进路面结构性能评价策略提供帮助。     

寒冷地区适宜沥青路面结构的工程验证

本文在总结了我省近年来常用沥青路面结构的基础上，通过试验路的形式对这些路面结构进行较系统的检验，并对材料设计参数进行了实际评价，其结果对寒冷地区沥青路面设计和施工是有意义的。     

基于试验设计的汽车侧面碰撞结构改进

采用PAM-CRASH软件建立了某轿车的侧面碰撞有限元模型,对该模型进行有限元分析,并通过试验验证了其有效性。根据上述仿真和试验的结果分析了原结构存在的缺陷,提出了可能的结构改进措施,再采用正交试验设计分析了各结构参数对乘员伤害的影响程度,初步选定了结构改进方案。最后通过全因子试验确定了两处关键结构的具体参数。结果表明,改进后该车在侧面碰撞中的假人伤害指标得到改善,基于C-NCAP的假人得分由12分提高到13.2分。     

铝合金工字梁极限承载力有限元分析

以5片铝合金工字梁为研究对象,进行非线性极限承载力有限元分析,得到了荷载-位移曲线,并与已有试验结果进行比较,计算结果与已有试验结果吻合较好;研究结果也验证了采用兰伯格-奥斯古德(Romberg-Osgood)模型来描述铝合金结构本构关系是合适的。在此基础上,研究了不同结构初始几何缺陷和荷载偏心等参数对铝合金工字梁极限承载力的影响。最后,从工程应用的角度,对相同设计参数下铝合金工字梁和钢工字梁极限承载力进行了对比分析,研究表明,相同设计参数的铝合金结构极限承载力与重量比为钢结构的1.645倍。     

装配式桥墩模型设计方法及相似性研究

为使装配式桥墩模型能准确反映原型结构的力学性能,对装配式桥墩按等配筋率的设计方法进行模型相似性设计。试验采用UHPC灌浆波纹管连接预制拼装墩柱模型进行拟静力往复加载试验,研究其柱脚塑性铰区的破坏机理,并对其破坏形态、极限承载力及位移延性与原型结构进行对比。研究表明,等配筋率模型设计方法在装配式桥梁模型设计中简单可行,试验结果与实际原型结构基本吻合。     

大型聚氨酯隔振件的实验研究和有限元分析

聚氨酯材料在隔振领域广泛应用,为了设计出满足刚度要求的聚氨酯隔振件,文章进行了一系列实验和分析,首先对聚氨酯材料进行单轴拉伸试验;然后利用实验数据对常见的经典超弹性本构模型进行拟合,得出相应的本构模型参数,并选择Mooney-Rivlin模型作为聚氨酯的本构模型;再用有限元软件ABAQUS计算聚氨酯隔振件的刚度,通过改变其结构尺寸,使其满足设计刚度要求;最后试验测试隔振件的刚度,有限元仿真结果与产品试验结果误差为6.25%,满足设计要求。     

人-车-路闭环系统驾驶员模型参数辨识

基于在驾驶模拟器上进行的人－车－路闭环系统仿真试验，使用全局演化局部寻优的辨识算法，对驾驶员模型进行参数辨识。通过大量的实际驾驶人员的试验数据，辨识出各种水平的驾驶员模型参数，为改进智能车控制系统的设计提供了依据。利用辨识得到的驾驶员模型和车辆模型进行了人－车－路闭环系统的双移线与蛇行线仿真，仿真结果与试验数据具有很好的一致性。