基于有限元的软土路基沉降影响因素分析

为研究不同因素对软土路基沉降的影响,运用有限元软件建立软土路基截面数值模型,模拟分析了软土路基填方高度、填筑速率、排水桩间距及真空压力对路基竖向沉降的影响。结果表明:①随着填方高度的增大,路基沉降不断增大,实际工程中填方高度不宜过大;②随着填筑速率的增大,软土路基沉降不断增加,填筑速率为0.5 m/7d最为理想;③路基的沉降时间随着排水桩间距的增加而逐渐增大,间距为1 m时路基沉降最快达到稳定状态;④随着真空压力的增大,软土路基沉降逐渐增大,真空压力选取80 kPa路基最为稳定。     

CR1500HF镀锌热成形钢点焊接头性能研究

采用电阻点焊工艺研究模压淬火态CR1500HF镀锌热成形钢焊接接头性能,分析不同工艺参数对焊点接头性能的影响,并比较了镀锌涂层和裸板热成形钢焊接工艺窗口。结果表明,镀锌板焊接工艺窗口为1.2～1.6 kA（裸板的焊接工艺窗口为1.4～1.8 kA）。且随着电极压力的增大,焊接电流逐渐增大;焊接过程中镀锌板熔核中并未出现液态金属致脆(Liquid Metal Embrittlement,LME)现象。     

寒区湿地软土抗剪强度特征试验研究

针对寒区湿地公路软土地基在路堤填筑分级加载作用下的稳定性问题,为采用理论计算方法研究寒区湿地软土地基稳定性提供必要的计算参数,采集原状土,对寒区湿地两层软土进行三轴试验和直剪试验。研究寒区湿地软土在5个不同固结压力和3个不同固结度下主应力差与轴向应变关系的变化,以及5个不同固结压力和6个固结度下抗剪强度指标和抗剪强度的变化。试验结果表明:采用不排水剪,第1层软土的应力-应变关系呈现典型的加工硬化特征,第2层软土的则接近于理想塑性。在相同的应变下,随着固结压力和固结度的增加偏应力逐渐增大;抗剪强度随固结压力和固结度的增加而增大。粘聚力c在固结度U<20%时,随固结度的增加而减小;固结度U>20%,总体上随固结度的增加而增大。内摩擦角φ随着固结度的增大有所增加,但规律性不很明显。     

纳米炭黑粒径对沥青路用性能影响研究

为提高沥青胶结料的路用性能,探讨了纳米炭黑粒径对沥青胶结料老化前后性能的影响。分别进行了老化前沥青针入度、延度、软化点、旋转黏度以及薄膜烘箱加热短期老化试验。试验结果表明:纳米炭黑可以提高沥青的高温稳定性、短期抗老化能力以及降低温度敏感性;随着纳米炭黑粒径的增大,纳米炭黑沥青25℃针入度增大、15℃延度逐渐减小、软化点略有提高、针对度指数PI值与60℃旋转黏度先增大后减小、短期老化残留物25℃针入度比与15℃延度及其比值逐渐减小。基于综合性能最优角度出发,建议采用N220纳米炭黑对沥青进行改性。     

基于各向异性的沥青混合料车辙模拟分析

为了深入研究沥青混合料的各向异性对车辙计算的影响,利用沥青混凝土各向异性参数,结合有限元分析软件Abaqus建立路面计算模型,进行车辙板试验模拟及有效性验证,从细观结构实现各向异性度及材料非均质性模量比的调整,从宏观角度调整各向异性参数,在不考虑温度场的情况下,计算在10万次标准荷载作用下的车辙,得到参数变化对车辙发展的影响性分析。结果表明:随着细观结构各向异性度及模量比的增加,车辙量均逐渐减小;无论是泊松比、弹性模量、还是剪切模量,其各向异性度对车辙计算均有一定的影响,随着各向异性度的增大,竖向位移逐渐减小;当垂直方向上的弹性模量、泊松比、剪切模量同步增大,车辙的变化率相对于其单独变化时明显增大;蠕变应变各向异性度的变化对车辙计算有显著影响。     

电控单体泵系统喷射特性仿真研究

对电控单体泵的喷射特性进行了建模仿真。研究了燃油系统结构参数对喷射压力和喷油速率的影响以及转速对喷射延迟的影响。结果表明:喷射延迟时间随着转速的增加而增加;喷射压力与柱塞—喷孔直径比成正比,而喷油速率与柱塞—喷孔直径比成反比,柱塞—喷孔的直径比决定了燃油喷射系统可能达到的最大喷油压力和最大喷油速率;最大喷射压力和最大喷射速率都随着长度比的升高而降低,最大喷射压力受长度比的影响比最大喷射速率更加敏感。     

汽车开关壳体翘曲变形工艺优化

<正>本文基于MoldfloW软件对汽车开关壳体的注塑过程进行模拟分析,在未知塑件的合适工艺参数范围内,探讨正交试验法在塑件翘曲分析中优化工艺参数的效果。通过正交试验法安排试验,选取注塑时间、熔体温度、模具温度、保压压力、保压压力等工艺参数作为重要参数。通过对工艺参数进行优化,减少零件的翘曲变形量。目前注塑成型工艺已经被广泛地应用于汽车行业,与此同时,传统的产品开发方式的弊端也日益体现,开发过程中,产品结构、模具结构、工艺参数等方面的问题,需要反复调整才能解决。随着注塑成型CAE技术的发展,使得设计者在模具实际加工之     

水泥稳定碎石基层压实度影响因素的试验研究

通过现场试验研究各施工参数对水泥稳定碎石层压实度影响规律。结果表明：碾压速度、碾压遍数和混合料施工含水量对水泥稳定碎石层压实度影响比较较为显著。随着碾压速度增大,压实度数值先增加后减少;随着碾压遍数的增加,压实度数值呈增大趋势,但达到一定遍数后,压实度数值将会稳定;随着混合料的含水量增加,水泥稳定碎石层的压实度先增加后减少。     

电气石改性沥青胶浆高温性能研究

通过锥入度试验、布氏黏度试验和DSR试验,对电气石改性沥青胶浆的高温性能进行了研究,分析电气石目数、掺量以及粉胶比对电气石改性沥青胶浆锥入度、黏度以及60℃流变性能的影响。研究表明:随着电气石掺量、目数以及粉胶比的增大,电气石改性沥青胶浆的锥入度逐渐减小,而布氏黏度逐渐增大;60℃的车辙因子随着电气石掺量、目数和粉胶比的增加而不断增大。     

沥青老化效应的试验研究

为了研究沥青老化对路面使用性能影响,通过旋转薄膜烘箱对沥青进行短期老化,再用压力老化仪对老化的沥青进行不同时间的老化,然后对不同程度的老化沥青进行针入度、软化点、延度、不同温度下的粘度、蠕变劲度和蠕变变化速率、动态粘弹性参数的试验。随PAV老化时间的增加,老化沥青的针入度逐渐减小,针入度指数PIPEN逐渐增大,软化点逐渐提高,延度越来越小,而粘度相反变化,复数剪切模量G*、蠕变劲度逐渐增大,相位角δ、蠕变速率则逐渐减小,指数函数更能表征老化对其粘温关系的影响。结果表明老化使沥青弹性增强,感温性减弱,耐久性降低,抗疲劳开裂能力变差,缩短了路面使用寿命。     

平行4孔山岭隧道渗流场解析解及影响参数分析

为研究平行4孔山岭隧道渗流场,综合镜像法与叠加原理推导考虑衬砌时平行4孔隧道渗流场的解析解,将该解分别退化为单孔、双孔及3孔隧道渗流场解析解后与现有研究进行对比,并结合数值模拟计算结果,对解析解的正确性进行验证,继而讨论隧道间距、隧道相对尺寸及初期支护参数对4孔隧道涌水量及初期支护外水压力的影响规律。研究结果表明： 1）对于平行4孔隧道渗流场来说,间距变化带来的影响在相邻隧道间表现更加显著,当间距超过20倍隧道半径时则可忽略不计; 2）随着某一隧道直径的增大,该洞涌水量随之增大,其余隧道涌水量随之减小; 3）随着初期支护渗透系数的减小及其厚度的增大,隧道涌水量逐渐减小,初期支护后水压力逐渐增大,隧道间相互影响逐渐减弱。     

影响沥青混合料抗剪强度的试验研究

通过对影响沥青混合料抗剪强度参数的因素进行试验分析,研究不同的集料类型、沥青混合料级配、沥青用量以及压实度因素对抗剪强度参数的影响。结果表明:沥青是影响最大抗剪强度的主要因素,集料特性对混合料的内摩阻角影响显著;在最佳沥青用量附近,混合料的最大抗剪强度达到最大值;最大抗剪强度随着压实度增大、空隙率减小而增大,可以通过增加压实度使沥青路面抗剪能力增大。     

煤矸石填筑路基的现场试验研究

以厦蓉高速公路龙岩东联络线王庄隧道附近煤矸石作为路基填料为例,采用普通压路机和大激振力压路机对不同松铺厚度的煤矸石路基对比施工,以压实度和沉降率为控制参数,获得大激振力压路机下煤矸石路基填筑的最佳松铺厚度与最优施工机械组合。试验结果表明:大激振力压路机对煤矸石路基的碾压效果比普通压路机好;综合压实度和沉降率两个判断标准,建议大激振力压路机下煤矸石路基的最佳松铺厚度为60cm。对于下路堤和上路堤,其最优机械组合工况分别为静压1遍+弱振1遍+强振3遍+静压1遍以及静压1遍+弱振1遍+强振4遍+静压1遍。不同层位的压实度并不是随着碾压遍数的增加而增大,其上层和中层压实层的压实度随着碾压遍数的增加呈现出先增大后缓缓下降的趋势,上层压实度的下降趋势比较明显;下层压实度则呈现出先上升后趋于稳定的变化曲线。试验成果可为煤矸石路基施工提供参考。     

万宜高速公路膨胀土边坡柔性结构支护参数影响分析

依托万宜高速公路膨胀土边坡,结合实际工程建立数值计算模型,运用FLAC3D分析不同锚杆倾角、锚杆长度、锚杆间距、土工格栅网格尺寸以及框格梁截面尺寸对边坡稳定性的影响,得到支护参数的最优组合,表明:锚杆长度的增加能够有效增加边坡稳定性,安全系数随锚杆长度而线性变化。在一定范围内,边坡安全系数随锚杆倾角增大而非线性增大,存在对边坡稳定性最有利的最优锚固角,安装锚杆时尽量使其锚固角度与最优锚固角接近。边坡的安全系数随锚杆间距的增大而非线性减小。随土工格栅尺寸的增大边坡安全系数逐渐减小,并且土工格栅网格尺寸与安全系数呈线性关系。边坡安全的系数随格梁截面尺寸的增大而增大。     

全尺度TBM滚刀线性切削花岗岩试验研究

为了研究滚刀刃宽、刀间距和贯入度等关键参数对滚刀破岩过程的影响规律,基于全尺度线性切削试验平台,使用CCS型盘形滚刀开展了不同参数条件下的花岗岩切削试验。使用13 mm和17 mm 2种刃宽的滚刀,在60、65、70、75、80 mm刀间距和0.5、1.0、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0 mm贯入度条件下,直线切削单轴抗压强度约140 MPa的岩石,获取破岩法向力、滚动力等载荷数据,并计算各次切削试验的破岩比能。研究结果表明： 1）平均法向力和滚动力随刃宽、贯入度和刀间距的增大而增大,但增长速率有所不同; 2）刃宽和贯入度对平均破岩载荷的影响程度明显强于刀间距; 3）刃宽对平均法向力的影响程度强于对平均滚动力的影响程度; 4）对不同的刃宽和刀间距,破岩比能总体上随贯入度的增大先减小后增大,而刃宽的增大会引起破岩比能的增大。     

穿越紧邻隧道时盾构开挖面稳定性分析

当盾构近距离穿越邻近隧道时,由于存在既有隧道的刚度约束,隧道周围土体的破坏模式会受到既有隧道影响。考虑盾构近距离穿越紧邻已有隧道的特殊施工形式,构建三维弹塑性有限元计算模型,分析盾构处于不同位置时其开挖面失稳破坏形态、开挖面支护压力与盾构掘进位移之间的关系以及隧道上方地表沉降规律;基于极限平衡法,推导盾构近距离穿越紧邻隧道时开挖面极限支护压力变化模式,并对相关参数的敏感性进行验证讨论。研究结果表明:既有隧道的存在使得破坏区域受到抑制,沿开挖方向两滑动面不对称,靠近既有隧道的滑动面张开角比另一滑动面张开角小;随着楔形体倾斜角增大,相同内摩擦角条件下的开挖面支护压力不断增大,同时由于盾构掘进产生的土拱效应和盾构开挖面上方既有隧道的刚度约束,随着内摩擦角的不断增大,开挖面支护压力呈先增大后逐渐减小的抛物线形变化;相同参数条件下,盾构在黏性土层中掘进时,由于黏性土层中产生的土拱效应较弱,所需提供开挖面稳定的支护压力略大,开挖面支护压力较盾构在砂性土层中掘进时略大,随着埋深比的增加,维持盾构开挖面稳定的极限支护压力逐渐增大,且随着内摩擦角的增大,开挖面极限支护压力相应增大。研究成果可为类似盾构隧道工程建设提供一定的理论参考。     

高铁站场PHC桩和CFG桩复合地基工程力学特性分析

对高铁站场咽喉区深厚软土大面积堆载预压下复合地基的工程力学与变形特性开展现场试验研究,分析不同位置和深度的超孔隙水压力、沉降变形以及桩土应力等参数随时间和填土高度的变化规律。研究结果表明：1）高铁站场咽喉区复合地基内的超孔隙水压力随着荷载增加而增大,达到峰值后,随时间延长而逐渐消散,其变化略滞后于荷载的变化;超孔隙水压力的最大值出现在下卧层上部,此处附加应力也较大;在下卧层中,随着深度增加,超孔隙水压力逐渐减小。2）高铁站场咽喉区复合地基由路堤中心向外,桩应力、桩间土应力及桩土应力比总体呈减小趋势。在路堤填筑和预压中,站场咽喉区复合地基桩间土应力向桩传递,桩间土应力逐渐减少,桩顶应力逐渐增大,并逐渐趋于稳定。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油-柴油混合燃料的燃烧特性

针对1台6缸增压中冷电控高压共轨柴油机,在不改变原柴油机结构和喷油参数的条件下,研究了生物柴油的掺混比例对发动机燃烧特性的影响。结果表明:小负荷时发动机有预喷射,随着生物柴油掺混比的增大,生物柴油-柴油混合燃料的滞燃期缩短、缸内最高燃烧压力下降,预喷阶段压力升高率峰值和瞬时燃烧放热率峰值减小,且对应的相位提前;主喷阶段压力升高率峰值和瞬时燃烧放热率峰值增大,且对应的相位后移。随着负荷的增大,发动机喷油策略改为单次喷射,随着生物柴油掺混比的增大,缸内最高燃烧压力下降,燃烧持续期缩短,压力升高率峰值略有增大,瞬时燃烧放热率峰值逐渐减小且对应的相位前移。两种不同负荷条件下,随着生物柴油掺混比的增大,混合燃料的指示热效率逐渐下降。     

内齿轮冷挤压参数优化设计及模具磨损分析

将正交试验设计方法和冷挤压数值模拟方法相结合,评估了冷挤压过程中参数:凹模锥角、摩擦系数和挤压速度对成形力的影响,并确定最优的工艺参数组合。以汽车减速轴为例,分组建立了冷挤压件和模具的有限元模型,运用正交试验方法进行分组仿真分析,通过对轴向挤压力数据的方差分析,确定最优的工艺参数组合,并根据优化后的参数,对模具的磨损进行分析。试验方法对实际工艺设计具有指导意义。     

Moldflow在汽车仪表板浇口优化设计中的应用

注塑件的质量在很大程度上取决于模具设计,而浇口的数量和位置是重要的模具结构参数,对于结构复杂的仪表板,理想的浇口设计是整个模具设计的基础。文章通过对原始方案的改进,并针对熔接线和气穴这两个常见的注塑缺陷,运用Moldflow软件,调整浇口数目、位置模拟注塑过程。根据填充时间、注塑压力、锁模力、流动前沿温度、V/P压力速度切换等分析熔接线及气穴大小、数量、位置以及产生原因。得到较为合理的浇口分布,最大程度降低熔接线和气穴对产品的影响。