肋条在湍流减阻中的数值模拟

采用标准k-ε湍流模型,利用PHOENICS3.6软件数值求解,考察了带有下凹的横向肋条的湍流边界层流动和黏性阻力,通过数值计算,考察湍流减阻性能,表明在充分发展的湍流场中,横向肋条的减阻效果是很明显的。探讨了沟槽面的减阻机理,提出下凹的肋条引起了边界层的向下移动,使平板面处的速度损失减少,达到了减阻的效果。     

主动旋流管道除垢系统的三维数值模拟

为分析主动旋流管道除垢系统的清洗效果,建立了以高压高速空气为介质的内置螺旋凹槽管的环形流动模型,利用fluent软件对光滑管和内置螺旋凹槽管进行数值模拟,并利用网格无关性验证模型网格。模拟结果表明：内置螺旋凹槽管的环形流动呈复杂的三维螺旋流动,而光滑管则呈普通的直线流动。在相同的条件下,内置螺旋凹槽管的切向速度比较剧烈,而光滑管的切向速度几乎为零,内置螺旋凹槽管的径向速度也比光滑管的大。内置螺旋凹槽管的切向和轴向速度的增大,使边界层减弱,有利于增大管壁的冲刷力,从而增强清洗管道的效果。     

跑道形波纹管设计

目前国际上对于管道补偿装置的跑道形波纹管设计、制造、检验与验收未形成相应的标准及计算公式,文中利用有限元分析法计算跑道形波纹管的耐压、位移、疲劳等参数.文中通过有限元分析法模拟波纹管在各种工况下的使用情况,进行试验对比分析.波纹管承受内、外压时应力分布、变形情况,以及整体跑道形波纹管横向位移时应力分布、疲劳寿命均与工程...     

深埋置装配式大直径波纹钢管构造及有限元分析

本文首先介绍了装配式波纹钢结构的构造方法,利用有限元软件对基于二维平面应变模型的装配式和整体式管涵进行计算;其次,分别分析基于弯矩等效和波纹的三维有限元模型受力和变形;最后,通过构造减压板对深埋置波纹钢管进行加固。结果显示,二维平面应变模型下,装配式与整体式两者之间应力和变形存在较小的差异;三维弯矩等效平板模型和二维平面应变模型计算结果具有一致性;三维等效平板模型和波纹模型具有较大的差异;深埋置作用下,减压板不能改善波纹钢管受力和变形状态。有以下结论:1)分析时整体式模型可以代替装配式模型计算; 2)弯矩等效的平板简化模型具有一定的适用范围; 3)深埋置状态下,减压板不能改善波纹钢管的受力和变形状态。     

不同减载措施下高填黄土拱形明洞结构受力研究

高填明洞比常规明洞承受的荷载大、结构更加复杂,减载后的土压力变化是否有利于明洞结构受力尚不明确。文章通过室内模型试验,研究了两种减载措施下沟槽式高填黄土拱形明洞受力特性,得到了明洞周围土压力和外侧应力随填土高度的变化规律及减载效果。试验结果表明,EPS板、EPS板+土工格栅减载可将明洞拱圈上方土压力转移至明洞两侧,使拱顶、拱底土压力减小,两侧土压力增加;明洞外侧各截面应力均减小,铺设减载材料对截面不同位置的外侧应力影响程度依次为拱腰侧墙拱顶拱肩拱底。采用有限元平面应变模型,对试验过程进行数值模拟分析。结果显示,明洞周围土压力、外侧应力与试验结果平均相对误差分别为11.7%和14.6%;随着填土高度的增加,明洞内力减载量增加,且其变化率增大。因此,实际沟槽式明洞减载工程中,在保证明洞衬砌结构安全情况下,应合理选择减载材料及基础刚度。     

考虑基底摩阻力作用的台阶形拱座基底应力和稳定实用计算方法

为对台阶形拱座构造参数进行更准确的设计,文章在考虑拱座基底摩阻力作用下,分析了拱座受力平衡状态,提出了拱座基底应力及稳定的计算方法,并以某桥拱座为算例,进行了不同计算方法的对比分析。结果表明,在考虑基底摩阻力作用下,台阶形拱座基底应力和稳定实用计算方法更符合拱座受力特点,计算结果安全,可用于设计验算。     

25Cr1Mo钢蠕变裂纹特性数值模拟分析

利用有限元软件ANSYS模拟2.25Cr1Mo钢紧凑拉伸试样的蠕变裂纹扩展特性,得到在不同温度、不同应力下蠕变裂纹长度随时间的变化曲线.结果表明:随着温度和应力的升高,蠕变裂纹扩展速率变快.同时,验证了随着应力的降低,孕育期和传播期的时间将延长,裂纹扩展速率也将变得缓慢的结论.     

砂土地层深基坑开挖引起下卧隧道变形机理研究

深基坑开挖引起的应力释放将不可避免地引起邻近隧道的附加应力和变形.通过开展三维有限元数值分析,研究了深基坑开挖尺寸和管片接头刚度对下卧隧道三维变形的影响.利用土工离心模型试验验证了有限元计算模型和结果的合理性.在基坑中心线下,隧道隆起和横向弯曲应变随基坑开挖长度的增大而增大.当基坑开挖长度为基坑开挖深度的9倍时,隧道隆...     

天然气输送用双抗型钢管的焊接工艺试验研究

为了研究影响双抗型钢管的抗氢诱导裂纹和抗硫化物应力腐蚀开裂的产生因素,对某双抗型钢管采用双V型坡口形式,通过不同线能量下手工电弧焊工艺施焊后,对焊接接头的力学性能、焊接裂纹性能、最高硬度、金相组织进行试验分析.采用美国腐蚀工程师协会的试验方法进行试验,发现钢管焊缝试样的硫化氢应力腐蚀裂纹大多沿着粒状贝氏体晶界和焊缝组织...     

基于离散元方法的车-路相互作用下沥青路面力学响应研究

为研究车-路相互作用下沥青路面力学响应,文章基于离散元方法,利用PFC软件建立沥青路面的三维数值模型,施加车辆荷载,模拟分析车辆与道路之间的相互作用,主要结论为:(1)沥青路面在荷载的作用下,随着路面深度的逐渐增加,竖向位移值和竖向正应力均逐渐减小,且在静荷载的作用下,各结构层的竖向位移在短时间内急剧增大,达到峰值后逐渐减小,然后趋于稳定;(2)沥青路面在振动荷载的作用下,各结构层的竖向位移和竖向正应力变化曲线均呈现半正弦形,在振动荷载施加完成后,路面的竖向位移并未恢复为零,这部分残余变形可被视为车辙产生的原因;(3)沥青路面在移动荷载的作用下,当荷载逐渐接近监测点位置时,各结构层的竖向位移和竖向正应力逐渐增大,反之则逐渐减小,且随着路面深度的增加,竖向正应力值逐渐减小,但应力响应时间逐渐延长。     

大跨径连续刚构桥荷载试验分析

文章以某大跨径连续刚构桥维修加固及荷载试验为例,结合荷载试验结果,分析该桥维修加固的效果。结果表明粘贴钢板和裂缝封闭对箱梁顶板纵向裂缝及腹板非结构性斜向裂缝的维修效果较好,但对箱梁底板横向受力裂缝的维修效果不明显,且结构整体刚度未得到改善,结论可为同类工程提供技术参考。     

钢-混凝土组合（箱）梁桥建设成套技术研究

波纹钢腹板预应力组合箱梁结构具备缩短工期、降低成本、提高效益等多项优点,可以解决大跨连续梁或连续刚构中出现的混凝土腹板开裂问题。西部项目＂钢-混凝土组合（箱）梁桥建设成套技术研究＂在详细调研和全面总结前期科研成果的基础上,取得了一批具有创新性和实用价值的研究成果,为我国波纹钢腹板预应力组合箱梁桥的推广应用提供强有力的技术支持与可靠保障。本篇对该项目创新成果进行推介。     

盾构始发水泥土加固后水平冻结温度实测研究

依托于苏州地铁二号线火车站东风井2#洞门盾构始发水平冻结加固工程,通过实时监测杯型冻土壁温度场,分析了不同阶段的盐水温度规律,以及在不同深度、不同土质和不同冻结区域的土体温度发展特征;并计算了不同土质冻土壁厚度、交圈时间和发展速度.监测结果分析表明,在整个冻结期间,任意时间都是板块体加固区测温孔温度低于圆柱体加固区测温孔温度;同一测温孔中,冻结前期水平入土越深温度越高,冻结后期水平入土越深温度越低;在相同冻结能量和冻结时间内,水泥土加固粉砂土比粉质粘土温度要低;水泥土加固粉质粘土释放潜热的天数是水泥土加固粉砂土的2倍;在冻结效果方面,包括冻土壁交圈时间、冻结壁厚度、冻结壁平均发展速度、冻结壁平均温度,水泥土加固粉砂土比水泥土加固粉质粘土更好.     

Origin-destination matrices estimation model using automatic vehicle identification data and its application to the Han-Shin expressway network

The Automatic Vehicle Identification (AVI) system was recently installed in expressway networks in Japan. License plate numbers of passing vehicles are monitored through roadside AVI cameras and then recognized. This paper shows the formulation of origin and destination (OD) matrices estimation model using the observed data with the AVI system. The results of license plate matching between a pair of AVI cameras are involved as the input variables. The formulated model is a least squares model and yields to the linear transformation of the partly observed OD matrices. The model is applied to the Kobe corridor line in the Han-Shin expressway network. It is found that the estimated OD matrix is consistent with the one using the previous mail survey. The proposed estimation method is expected to investigate the day-to-day fluctuations of OD patterns in the expressway network.     

Predictive path following with arrival time awareness for waterborne AGVs

Large ports are seeking innovative logistical ways to improve their competitiveness world-wide. This article proposes waterborne AGVs, inspired by conventional automated guided vehicles and autonomous surface vessels, for transport over water. A predictive path following with arrival time awareness controller is proposed for such waterborne AGVs. The controller is able to achieve smooth tracking and energy efficiency with arrival time awareness for transport oriented applications. Tracking errors are conveniently formulated with vessel dynamics modeled in connected reference path coordinate systems and a coordinate transformation at switching coordinate systems. Binary decision variables and logic constraints based on an along-track state are proposed for modeling switches in the framework of Model Predictive Control (MPC) so that overshoots are avoided. Moreover, timing-aware along-track references are generated by a two-level double integrator scheme. The lower level is embedded in online MPC optimizations for smooth tracking. The higher level solves a mixed-integer quadratic programming problem considering distance-to-go and time-to-go before each MPC optimization. References over the next prediction horizon are generated being aware of the requirements on arrival time. Furthermore, successive linearizations of nonlinear vessel dynamics about a shifted previous optimal system trajectory are implemented to maintain a trade-off between computational complexity and optimality. Simulation results of two industrially relevant Inter Terminal Transport case studies illustrate the effectiveness of the proposed modeling and control design for waterborne AGVs.     

防城港20万吨级矿石码头大圆筒浮游稳定分析

防城港20万吨级矿石码头圆筒直径20m,高21·7m,是讫今世界上最大的坐床式圆筒码头结构。文章针对防城港作业没有大型起重船设备原因,介绍采用在圆筒底部加设临时底板的海上浮运安装方案,该方案通过螺栓与圆筒内趾连接,并设置止水形成封闭底板,施工期用以承受浮托力,圆筒安装就位后松脱螺母,使其不参与使用期受力,维持原结构受力模式的效果,同时可以节约可观的大型起重船调遣安装费,供同类工程参考。     

制造工艺对焊管力学性能的影响

为获得从热轧板卷或钢板到成品钢管这一过程中材料力学性能的变化规律,针对国内外对于焊管制造不同工序过程中力学性能变化的研究进行了分析.结果表明：制管工艺对钢管的力学性能有显著影响,主要涉及包辛格效应、加工硬化以及应变时效等.制管成型过程的弯曲变形使材料的屈服强度降低,而随后的扩径和/或水压试验以及涂层加热则会明显提高钢管的屈服强度,影响的程度与具体的制造工艺及工序、强度水平等因素密切相关.     

Exploring low carbon transition pathways for the UK road transport sector

This paper uses an analytical framework of multi-level and multi-phase perspectives to explore low carbon transition pathways for the UK road transport system. The work draws on the impact made by the national (UK) and regional (EU) low carbon policy instruments on the UK road sector. The results show that the transformation pathway, which is at the take-off phase on a large scale, is the only fully active pathway. The transformation is mainly characterized by the adoption of biofuel blends and hybrid electric vehicles, as well as niche technologies. For the emergence of an ideal low carbon road system in the UK, it is shown that the transformation pathway is insufficient and the likely pathway sequence to full decarbonization will be transformation-substitution-de-alignment/re-alignment. However, the dynamics that can favour a smooth process of this sequence will demand a range of active niche technologies and strong government intervention.     

朔黄铁路芦沟特大桥T梁加固动力特性分析

文章以朔黄铁路芦沟特大桥32 m双片式预应力混凝土简支T梁墩梁体系为研究对象,通过建立墩梁体系加固前后空间有限元分析模型,对墩梁体系加固前后的动力特性进行分析。分析结果表明桥梁加固效果良好,为进一步开展结构抗震及车桥振动研究打下了基础。