复合地层中不同盾构掘进参数下碴土的颗粒特征研究

为定量研究盾构掘进复合地层时掘进参数对碴土颗粒级配特征的影响,以试验研究和统计分析为手段,得到掘进参数和颗粒特征之间的量化规律。首先,通过开展现场掘进试验,在不同有效推力和刀盘转速下实地采取碴样颗粒; 然后,对颗粒筛分结果进行统计分析,提出碴土颗粒级配预测方程; 最后,对级配预测方程的系数进行多元回归预测和影响性分析,定量研究方程系数和掘进参数之间的相关性。研究结果表明： 1）当盾构刀盘转速或盾构有效推力增大时,碴样特征粒径减小,碴土中的粗颗粒含量降低,细颗粒含量增大,碴样粒度分布范围增宽; 2）碴土颗粒的粒径存在上限,Rosin Rammler分布函数更加适用于盾构破岩颗粒级配特征分析; 3）在一定掘进参数范围内,盾构碴土颗粒级配方程系数的预测模型预测精度较高,能够较好地反映工程实践中掘进参数对方程系数的影响。     

公路汽车排气污染物扩散模式的研究

建立了公路交通环境特点的线污染源扩散方程，在考虑近地面层风和垂直的散系数切变的条件下求得公路汽车排气污染物浓度分布的解析解。并对一些大气和公路工程参数对污染物浓度分布的影响进行了分析。     

工字梁桥活荷载剪力分布系数方程的验证

横向剪力荷载分布系数("S-over"LDF)在确定桥梁弯矩与剪力分布中已使用多年。直到最近AASHTO LRFD桥梁设计规范修改后,以幂函数形式表示的新的LDF方程得以应用。虽然这些新方程可以更准确地计算弯矩和剪力分布,且与测试和有限元分析结果接近,但它们是基于复杂的回归分析,不能体现LDF的基本背景。因此,为能更好地理解梁体尺寸和间距与LDF之间的关系,工程师需要一个更基本的方程,如横向剪力荷载分布系数方程。该研究的主要目的是开发一个工字形钢梁桥和预应力混凝土梁桥的横向剪力荷载分布系数简化方程。用精细有限元分析(FEA)模型评估和验证7个实际工字梁桥的现场测试结果,以不同梁间距和跨径为变化参数研究验证该方程。结果表明,该方程与基于计算机分析的精确有限元模型结果有很好的相关性。     

公路隧道空气质量模式及应用

根据大气扩散方程建立了公路隧道内空气质量与方程和方程中相关参数，并导出了计算自然通风、纵向通风、全横向通风和半横向隧道内空气污染物浓度分布的解析解。实例计算了中国３座营运公路隧道内的ＣＯ浓度值与其实测浓度值之间有良好的线性关系，其相关系数的平方Ｒ＾２在０．８４９９￣０．９２３１之间。     

公路隧道围岩失稳概率计算中随机参数样本的修正

基于围岩变形破坏原理,建立了围岩稳定极限状态方程的普遍形式。研究了响应面方法求解该方程的过程,得出经典响应面方法仅仅适用于围岩物理力学参数随机分布曲线偏度系数为零的情况。针对围岩物理力学参数统计分布曲线的复杂性,利用统计矩参数对随机变量分布曲线形态特征的控制作用,提出了抽样样本修正方法和具体计算公式。归纳了修正后响应面算法的运行程序。以某公路隧道为例,分别采用经典算法和修正后算法计算了围岩稳定可靠度,然后与蒙特卡洛模拟结果进行了对照,经典方法计算结果与准精确解的绝对误差为1.017%,修正方法的计算结果与准...     

高瓦斯隧道工作面甲烷传感器布置研究

针对高瓦斯隧道工作面甲烷传感器的安装位置参数缺乏理论依据,首先建立隧道几何模型,根据湍流状态下的守恒方程、湍流动能方程、组分输送方程以及标准k-ε模型,模拟隧道工作面甲烷的分布情况。结果显示,风管位置和通风量对工作面甲烷体积分数的分布情况影响很大,正常通风状态下风管对面边墙位置甲烷体积分数高,通风量不足时,隧道顶部甲烷体积分数高。根据模拟结果和现场实测,确定甲烷传感器的安装位置和数量,并提出合理的布置要求。     

汽车零部件时变可靠性及其灵敏度分析

推导了一种考虑初始参数不确定性的一维布朗运动方程,构建了载荷和结构参数时变的模型。运用材料S-N特性求得剩余强度分布,结合应力-强度干涉理论,提出了一种既考虑初始参数及强度不确定性又考虑实际使用过程中不确定性的可靠性及其灵敏度分析模型。在此基础上,研究了汽车零部件结构参数、强度、载荷、可靠度及其灵敏度随时间的变化规律。以某汽车驱动桥半轴为例,计算了时变条件下驱动桥半轴可靠度、失效率及可靠性灵敏度的变化规律。     

公路隧道围岩失稳概率计算中随机参数样本的修正

基于围岩变形破坏原理,建立了围岩稳定极限状态方程的普遍形式。研究了响应面方法求解该方程的过程,得出经典响应面方法仅仅适用于围岩物理力学参数随机分布曲线偏度系数为零的情况。针对围岩物理力学参数统计分布曲线的复杂性,利用统计矩参数对随机变量分布曲线形态特征的控制作用,提出了抽样样本修正方法和具体计算公式。归纳了修正后响应面算法的运行程序。以某公路隧道为例,分别采用经典算法和修正后算法计算了围岩稳定可靠度,然后与蒙特卡洛模拟结果进行了对照,经典方法计算结果与准精确解的绝对误差为1.017%,修正方法的计算结果与准精确解的相对误差为0.388%.     

细粒土的压实特性与土体物理性质的关系研究

首先介绍了当前有关细粒土压实特性研究的最新成果—全压实曲线及方程,分析了方程参数对压实曲线形状的影响,并对方程式的正确性进行了验证;探讨了压实曲线形状与土体物理性质的关系,并建立起了土体物理性质指标与全压实曲线方程参数之间的量化关系,这样我们便可通过对土体物理性质指标的量测,直接确定土体的全压实曲线方程参数及方程,从而为确定土体击实最大干密度和对应的最佳含水量提供了一种简便方法。     

柔性层状路面应力和位移场的边界元分析

为研究任意形状分布的各种荷载作用下柔性多层弹性路面应力和位移的性状分布特点,利用层状材料的广义Kelvin基本解,建立了边界元分析方法.结合广义Kelvin基本解与边界元方法,建立柔性层状路面边值问题的边界积分方程,对于核函数中出现的奇异积分做了解答.该方程中不舍在层状材料交界面上的积分,可求解任意形状分布各种荷载作用下的多层弹性体系应力和位移.算例分析表明:该方法可以获得较高的计算精度;由于采用了层状材料的广义Kelvin基本解,该方法能处理力学参数沿深度方向任意变化的柔性路面.     

一个同时模拟活性污染物及其次生物浓度的解析模式

建立了一个点源排出的活性污染物以及其在大气中化学转化形成的次生物扩散方程。对阶函数分布排放源求得了活性污染物及其次生物浓度解析解。以某光气源事故泄漏为例对影响光气和它的次生物氯化氢地面浓度的重要参数进行了灵敏度分析。     

车路环境耦合作用下侧向动力学模型可靠性估计

车辆侧向动力学旨在研究车辆主动安全的预测和控制。根据道路环境激励载荷对车辆侧向动力学的影响,建立车路环境耦合动力学模型,综合考虑车辆动态参数、道路和外部环境参数建立车辆危险状态极限方程。在此基础上,根据激励载荷作用下的参数摄动分布函数,求解车辆动态系统的可靠性,进而采用蒙特卡洛方法对模型求解进行验证。结果显示该模型具有良好的准确度。最后,实例分析了在道路环境激励载荷作用下车辆侧向动力学响应特性。     

多孔混凝土基层疲劳特性及其轴载换算公式研究

多孔混凝土作为水泥混凝土路面或沥青路面基层时,和面层一起受到车辆荷载和温度应力的反复作用,路面应力分析和结构设计中需考虑其疲劳性能。文章在室内多孔混凝土室内小梁弯拉疲劳试验的基础上,通过分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出其疲劳寿命服从双参数威布尔分布,建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程。根据得出的疲劳方程提出了多孔混凝土作为水泥混凝土路面基层进行路面结构设计的轴载换算公式。     

基于非稳态温度场解析解的沥青混凝土路面温度分布研究

研究以实测气象资料来预估沥青混凝土路面结构层内温度场的分布状况为目的.通过分析太阳辐射、大气温度两种主要影响参数,运用传热学理论建立沥青混凝土路面二维非稳态温度场解析方程.并在云南大理地区埋设温度传感器进行实时数据采集,对计算模型和实测数据相关关系进行了对比分析.最终在云南省不同温度分区基础上,计算得到不同路表温度的结构内部温度分布曲线.研究结果表明:建立的以太阳辐射和大气温度日变化规律为基础的温度场解析方程模型计算结果与实测结果相比,误差最大3℃左右;温度分布曲线反映出在不同路表温度时,结构内部一定深度内温度分布的规律性和温度梯度的改变趋势,能有效地帮助材料设计,计算结果证明了该模型的合理性和有效性.     

砼搅拌运输车搅拌筒对数螺旋线螺距的探讨

通过在球面坐标系中推导搅拌运输车搅拌筒对数螺旋线的参数化方程,并用拌筒的设计参数表达螺距方程．总结了在UG中生成圆锥对数螺旋曲线的四种方法。     

疲劳寿命曲线特性研究及在汽车部件疲劳试验优化中的应用

研究了疲劳寿命的P-S-N曲线三参数幂函数方程中待定参数的确定方法，并结合汽车主要承载部件——前轴的疲劳试验数据，深入分析了三参数幂函数方程的计算精度特性。利用此特性优化试验，可以在保证数据精度的前提下缩短试验时间、降低成本，获得显著的经济效益。     

多孔混凝土疲劳对比试验研究

多孔混凝土作为道路结构基层,具有优良的排水性能。本文在改性多孔混凝土小梁室内疲劳试验的基础上,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,证实多孔混凝土疲劳寿命服从双参数的威尔布分布,并建立了不同应力水平条件下的疲劳方程。通过与其他材料的对比,得出添加剂和用水量对多孔混凝土疲劳寿命有决定性影响。     

基于四参数方程的细粒土全压实特性研究

系统研究了细粒土的压实干密度和饱和度随含水量变化的全压实曲线,由土的三相比例指标与换算指标之间的关系推导出细粒土全压实曲线四参数方程,并将方程参数与土体物理力学性质指标建立起量化关系。结合3种细粒土,通过3种击实功条件下的击实试验和基本物理性质试验,研究该方程对不同击实功条件下建立的全压实曲线簇的适用性。结果表明:四参数方程能较好地拟合落锤法击实方式全压实曲线,而且能够预测不同击实功下的全压实曲线,得到各参数与土的物理力学性质的关系。     

柱塞副油膜温度分布的数值分析

在忽略温度在油膜厚度方向的变化而将温度求解视为二维问题的条件下,采用数值方法研究了轴向柱塞泵马达柱塞副油膜的温度分布规律.假设膜厚分布已知,通过黏温黏压关系方程、雷诺方程和能量方程联合求解,得出柱塞副油膜的温度分布.结果表明,按二维绝热模型计算的温升比传统的解析法更接近实测值,计算出的温度分布规律与实际测试结果一致.     

基于参数自适应方法的路面性能衰变方程研究

路面性能衰变方程是针对路面在使用过程中性能衰变的预测。应用贝叶斯估计，对路面性能衰变方程的参数自适应进行了研究，得到参数自适应的计算公式。它能够简便的计算出模型所需的参数，不需通过对整体庞大的数据进行回归。最后通过随即生成的样本对提出的自适应算法进行了检验。