爆炸长波作用拱形坑道在不同侧压力系数下的应力与破坏分析

利用复变函数解析法,在拟静力条件下对触地爆炸长波作用下坑道周边围岩进行了应力分析,得出了不同侧压力系数下坑道周边的应力分布状态,结果显示最大应力值出现在侧墙底脚处、其次为拱肩处,拱顶的最大应力值随着侧压力系数的增大明显增大,并与拱肩的应力值相近。另外,通过有限元数值模拟软件模拟了六种侧压力系数下坑道破坏的形态,破坏形态与理论计算结果吻合较好,对实际工程中围岩的支护和锚固设计有一定的参考价值。     

散粒材料非线性弹性关系研究

散粒体是工程中的一类具有广泛用途的特殊材料，国外对于散体材料本构关系的研究十分活跃，提出了许多理论模型。本文在分析和综合前人工件的基础上，从研究两半径为R相同球体接触出发，假设球球之间只发生弹性接触且遵循赫兹接触理论，利用能量方程，论述了建立散粒体非线性弹性关系的方法，文章提出了三种接触模型，并给出了显式应力应变关系式。     

散粒体与亚弹性本构模型

提出一种含４个材料常数的亚弹性本构模型，来描述散粒体在加载时的力学行为，本模型的分析结果与不同相对密度下标准砂的三轴实验可较好地吻合，能反映散粒体的剪缩、剪胀现象，还对如何用三轴实验数据来确定这４个材料常数，给出了适宜的计算方法。     

基于有限元法的重载敞车端墙动压力分布规律研究

以重载敞车车体为研究对象,基于TB/T1335-1996、美国AAR标准以及边界非线性有限元法对比分析了车体端墙静压力分布规律,基于有限元法的端墙静压力数值与TB/T1335-1996中第一工况的端墙压力数值接近,且端墙底部有压力松弛现象与试验结果一致.依据车辆冲击试验规定,利用大变形碰撞非线性有限元法进行了重载敞车与...     

隧道监控量测数据反分析技术研究

结合某隧道监测断面各施工阶段位移变化情况,应用MIDAS GTS软件建立三维模型,通过反分析计算确定了弹性模量E及侧压力系数K0的取值范围。通过对隧道各施工阶段的变形情况进行模拟,采用黄金分割法对隧道拱顶下沉和净空位移量测值进行了反分析计算,与实测值对比分析后说明计算结果准确可靠。     

三维离散元模型及计算参数选取研究

通过大量的计算机模拟试验、物理模型试验及一定的理论分析,改进了三维离散元模型,利用速度时程曲线分析了计算模型的稳定性;根据速度分布的方差时程曲线探讨了各计算参数与速度分布之间的关系,最后通过散粒体堆积的等值线图进一步验证了模型的正确性和参数取值的合理性。     

车辆结构建模中的几个难点及对策

针对车辆结构的具体特点及建模中的难点,总结了一些有普遍指导意义的建模对策.这些对策在一个典型敞车的有限元分析中取得了令人满意的结果,计算值与实验值十分接近.     

侧压力系数与非同步开挖对分离式隧道影响研究

使用有限元方法进行了一系列的计算分析,探讨不同侧压力系数对分离式隧道左、右洞不同步开挖时两洞间的影响程度,并通过现场动态监控量测来验证数值模拟的正确性。结果表明：侧压力系数越大相邻隧道的影响程度越大。     

车辆结构建模中的几个难点及对策

针对车辆结构的具体特点及建模中的难点，总结了一些有普遍指导意义的建模对策。这些对策在一个典型敞车的有限元分析中取得了令人满意的结果，计算值与实验值十分接近。     

桥墩模板侧压力的试验研究

工程实践表明,模板侧压力计算公式存在局限性,需要新的试验数据支持和修正,确保模板施工的经济性与安全性。通过对桥梁墩身混凝土产生的侧压力进行大量现场测试,研究了桥墩模板侧压力随时间及一次性浇筑高度的变化规律,明确了最大侧压力的主要影响因素,及与现有规范公式的相对偏差。统计分析表明:1桥墩模板侧压力最大值易出现在模板的中下部,而非最底层,最大值位置与一次性浇筑高度有关。2初凝时间、浇筑速度对模板侧压力具有显著影响,内部振捣仅对局部压力有影响,浇筑方式对模板侧压力的影响不显著。3与现有国内外规范公式计算结果比较表明,现场实测桥墩模板侧压力超出规范计算值2.41~4.86倍,因此急需根据桥墩模板特点制定相应计算公式。本研究为下一步制定桥墩模板侧压力计算公式提供了数据支撑,为规范桥墩模板设计、确保施工安全奠定了基础。     

分形元胞自动机在自组织临界性中的应用

基于元胞自动机分形模型，探讨了散粒体自组织临界性（SOC）的机制．不同级配散粒体单面坡的已有试验表明，散粒体的SOC与非均匀系数有关．应用分形理论计算了沙堆颗粒级配的分维数，结果表明，呈现SOC的沙堆，颗粒级配具有分形特征．进而假设：若大尺度非均匀沙系统的组构特征具有分形特性，系统也能呈现SOC．为解释此假设，建立了既能表征非均匀系数又具有分形组构特征的元胞自动机沙堆模型．数值模拟表明，元胞排列方式服从分形时，沙堆模型呈现SOC，而等间隔排列的模型不呈现SOC，结果与假设一致．最后对SOC的判据进行了讨论，认为系统组构特征具有分形特性是大尺度非均匀沙系统呈现SOC的必要条件．     

循环荷载作用下铁路道床的离散元分析

为研究高速有砟道床中存在的累积沉降变化规律,通过PFC离散元软件,建立一定级配的高速铁路散粒体有砟道床的三维离散元模型.选取循环荷载频率分别为5,10,20,30 Hz,荷载幅值为3,5 kN,共8种荷载工况进行数值模拟,分析了道床力学性能,探讨了循环荷载的频率和振幅对道床沉降的影响.研究结果表明:循环荷载频率不超过2...     

散粒体临界状态下的变形规律

分析了散粒体临界状态下的变形特征，应用能量平衡原理导出了临界状态下的变形规律。指出散粒体临界状态下的主应变率与主应力共轴，而与临界应力面形状无关。给出了临界状态下的能量平衡方程及塑性功与临界应力面的关系，当散粒体的塑性功与静水压力成正比，则临界应力面有主应力空间是以原点为锥顶的锥面，反之亦然。     

基于试验的铝合金地铁车体仿真模型计算精度分析

借助静强度试验数据,研究铝合金地铁车体仿真模型的计算精度.分析仿真结果与试验值存在误差偏大的影响因素并对其归类;通过四种不同的精细建模方法提高仿真模型的计算精度,结果表明:仿真结果与试验值具有较好的一致性,误差均小于10%,其建模方法可以推广到其它铝合金地铁车体性能仿真分析中.     

用有限单元法对车辆垂向振动的研究

用有限元方法研究车辆向振动仿真问题，提出了切合实际的计算模型，采用轨道不平顺的数值模拟作为车辆的外部激励源，并详细地分析了敞车车体自振频率和轨道不平顺对车辆振动响应及车体结构内力变化情况。     

低边耐候钢敞车车体的轻量化

利用I-DEAS软件,对低边耐候钢敞车车体钢结构进行有限元静强度分析.根据有限元分析结果,利用I-DEAS软件的优化模块,对车体进行敏度分析和优化设计,给出车体轻量化方案.经过优化设计车体减重1328kg,相对减重率达到了14.2%.     

用有限单元法对车辆垂向振动的研究

用有限元方法研究车辆垂向振动仿真问题，提出了切合实际的计算模型，采用轨道不平顺的数值模拟作为车辆的外部激励源，并详细地分析了敞车车体自振频率和轨道不平顺对车辆振动响应及车体结构内力变化情况．     

电泳槽内水平段汽车白车身的气动力数值模拟

针对白车身在电泳槽中运行过程的实际情况,建立了三维计算模型.基于日本CRADLE公司的SC/Tetra软件,利用八叉树方法对含有白车身的电泳槽模型进行了网格划分,应用k-ε标准湍流计算模型和SIMPLE算法对电泳槽中白车身外流场进行流场模拟分析.文中采用静网格模型和动网格模型两种不同方法对流场进行了模拟计算并对计算结果进行了对比.计算表明,两种方法所得结果相对误差小于4.96%,说明计算结果可靠.计算得到汽车白车身在电泳槽水平运行时阻力值约为17.89 N,横向力值约为1.85N,升力值约为522.36 N,计算结果为电泳生产线中遇到的脱钩、车身倾斜和车身颠覆等问题的解决提供了参考数据.     

下期待发表文章摘要预报

正基于试验的铝合金地铁车体仿真模型计算精度研究谢素明1,郭峰1,程亚军2(1.大连交通大学交通运输工程学院,辽宁大连116028;2.中车长春轨道客车股份有限公司国家轨道客车工程研发中心,吉林长春130062)摘要:借助静强度试验数据,研究铝合金地铁车体仿真模型的计算精度。分析仿真结果与试验值存在误差偏大的影响因素并对其归类;通过四种不同的精细建模方法提高仿真模型的计算精度,结果表明:仿真结果与试验值具有较好的一致性,误差均小于10%,其建模方法可以推广到其它铝合金地铁车体性能仿真分析中。     

用离散元方法研究颗粒外形对摩擦机理的影响

为了揭示颗粒外形对无粘性散体摩擦机理的影响,将无粘性颗粒材料之间的摩擦作用分解为颗粒间宏观咬合和微观咬合摩擦,运用不规则外形颗粒离散元建模方法,进行撞击模拟和自然安息角模拟,研究颗粒外形对微观咬合摩擦和宏观咬合作用的影响.数值计算结果表明,不规则外形颗粒集料摩擦因数近似为接触面摩擦因数的2倍,椭球体集料摩擦因数与接触面摩擦因数近似相等;颗粒外形不同使得颗粒运动状态呈现出滑动或滚动特征,并影响其宏观咬合特性及颗粒集料的摩擦性能.