基于摩擦学原理分析地下水对边坡稳定性的影响

基于摩擦学原理及地下水破坏效应,分析研究了地下水对边坡稳定性的影响,提出了真实接触面和视接触面的概念;并运用真实接触面推导了饱水情况下潜在滑面滑动的临界角变化公式。结果表明真实接触面越小,岩土体滑动临界角就越小,而水压的增加促使真实接触面的面积减小,从而加速边坡失稳。     

基于博弈论的危险品运输网络选线

针对运输路段交通事故概率未知的情况,提出同时考虑运输成本和风险的危险品运输网络选线模型,以降低危险品运输事故对沿线居民和周围环境的影响。考虑发生交通事故后有毒气体泄漏的二次事故,对事故后果进行量化,界定为气体覆盖范围内的受影响人数;考虑在实际运输过程中路段的复杂性,采用最短路径算法选取运输成本较低的若干条备选路径,对运输路网进行简化;假设事故由袭击方制造且运输方对多条路径进行组合使用,以运输风险最小为目标,建立基于零和博弈理论的复合选线模型;采用启发式算法对模型进行求解,获得运输方对各条备选路径的选择概率,构成复合选线策略。以上海市道路网液氯运输选线问题作为典型案例,验证复合选线模型的有效性,并将模型得到的复合选线策略与最优单一选线策略的结果进行对比分析。结果表明：复合选线策略的期望受影响人数为184人,而单选线策略的期望受影响人数为374人;复合选线模型能够很好地解决危险品运输路段概率未知的问题,并能很好地指导实际危险品运输,且在降低运输风险方面效果优于单一选线策略;最短路径算法的运用能有效限制运输路径的长度,有利于节约运输成本;启发式算法的运行时间较短,在适当控制备选路径数量的前提下,可以用于更大规模路网下的运输选线工作。     

带壳有隙TNT炸药包的水下爆炸

裸炸药和有壳炸药空中爆炸的对比研究相当多,并且有了一致的结论;但对于水下带壳药包的爆炸少有研究,水中兵器水下爆炸破坏力都采用裸药的533公式.本文研究了这样的问题,并也研究了当柱形装药与壳体间留有间隙的情况.结论是水下爆炸时采用裸药的公式来计算一次冲击波峰值压力会带来一定的偏差,并且留有间隙虽然削弱了一次冲击波能量,但并不见得明显地增大了气泡脉动能量.     

深水M型跨接管涡激振动疲劳损伤评估

针对涡激振动引发深水M型跨接管发生疲劳损伤的问题,考虑到M型跨接管非平直管道,弯管的引入对跨接管疲劳评估带来较大的困难,以南海某跨接管为例,通过ABAQUS软件进行跨接管模态分析,形成SHEAR7软件的模态输入文件,对跨接管分区使用SHEAR7软件分析跨接管的顺流涡激振动和横流涡激振动疲劳损伤.     

基于DSP及FPGA的水下信息融合系统的设计

对于大型水下设备,常需要多个分系统之间配合工作,且分系统采用的通信协议也不尽相同。为了保证分系统的数据可以被及时采集和处理,本文采用DSP加FPGA的架构实现信息融合系统。DSP芯片作为主处理器用于应用层的设计,负责整个系统运行时的流程调度和数据处理;FPGA对DSP进行扩展,既解决了DSP通信资源和内部缓存不足的问题,也利用FPGA的编程功能实现一些通信接口的逻辑设计,从而降低电路设计的难度。经板上及系统整体测试表明,系统融合系统可以完成16路串行数据的收发及2路1553B数据的收发,系统稳定可靠且具有极强的可扩展性和通用性。     

地铁隧道邻近地裂缝带的地震响应

采用数值模拟方法, 在不同震级人工地震波作用下, 研究了具有近距离平行地裂缝的地铁隧道的加速度、位移和内力特征, 计算了地裂缝的影响区域、围岩动土压力变化规律和隧道与围岩接触动土压力变化规律。研究结果表明: 在地表距隧道水平距离约25~50m范围内加速度响应存在一个附加放大区域; 当输入地震动强度较小时(50年超越概率为63%), 地铁隧道拱顶和拱底处相对水平位移都较小(约为0.39mm), 但随着输入地震动强度的增大(50年超越概率为2%), 拱顶和拱底的相对水平位移均逐渐增大, 最终增大至1.53mm; 在地震动作用下, 隧道结构的左、右拱肩和拱脚处的轴力都较大, 其中右拱脚处的轴力最大, 为1 926kN; 隧道结构的左、右拱腰处的弯矩和剪力都较大, 其中最大弯矩与最大剪力在右拱腰处, 分别为78.54kN·m与1 830kN; 随着地震动强度的增大, 隧道结构的内力逐渐增强; 地裂缝附近的动土压力较大, 并向两侧逐渐减小; 在中震作用下隧道拱顶处, 地裂缝上盘影响宽度为25m, 下盘影响宽度为20m, 在拱底处, 地裂缝上盘影响宽度为26m, 下盘影响宽度为22m;在大震作用下, 地裂缝上、下盘影响宽度较中震时增大约35%;地裂缝附近的隧道拱顶和拱底的动土压力变化规律与无地裂缝时基本一致, 但隧道结构附近的动土压力较大, 其最大值为138kPa; 在地震动作用下, 隧道结构拱腰处的接触动土压力增量较大, 右拱腰处即靠近地裂缝一侧最大, 增量为45.27%, 拱顶次之, 增量为13.41%, 拱底最小, 增量为6.86%。     

不同设计参数下刚构-连续组合曲线梁桥地震响应敏感性分析

结合大跨、高墩、长联曲线铁路梁桥的工程实例,利用大型通用有限元软件ANSYS,采用反应谱的分析方法,给出了该桥在不同的曲线半径、桥墩墩高、墩梁约束方式下的自振频率和振型,分别按纵桥向和横桥向的激励方式,分析了中跨跨中位移,墩顶位移及墩底弯矩随设计参数变化的规律。结果表明:自振频率受桥墩墩高和墩梁连接方式的影响较大,受曲线半径的影响较小;曲线半径在一定范围内变化时,地震响应变化较小;在纵向反应谱的作用下,桥墩墩高的改变对地震响应的变化规律比较复杂,在横向反应谱的作用下,地震响应有一定的变化规律;墩梁约束方式为约束7的地震响应最小,但综合考虑温度、制动力学因素,应该是原设计约束5最优。     

路面材料剪切试验仪的开发与应用

针对沥青路面层间推移问题,设计开发了路面材料剪切仪用于层间抗剪强度测试。介绍了仪器的设计原理与构造及使用方法,通过具体试验验证了其测试性能的可靠性,证明其可以用于对路面结构层、桥面铺装层的层间抗剪切的试验,为评价路面层间处理工艺措施提供了有效的手段。     

嘉陵江亭子口枢纽变动回水区通航流量及保证率分析

按照《四川省内河航运发展规划》,嘉陵江川境内规划14个梯级,2030年实现广元—昭化段达到Ⅳ级航道标准的目标,但是由于《长江流域综合规划》取消了嘉陵江水东坝枢纽,造成亭子口与上石盘枢纽之间水位不能衔接。亭子口电站设计水位变幅高达20 m,导致库尾存在长约28 km的变动回水区,而该段航道天然来流量很小,仅通过航道整治不能达到规划的Ⅳ级航道标准。因此采用优良河段河相关系法,将整治后的滩险河床断面形态与优良河段建立特征流量下的河相关系,推求不同流量下整治滩险可能达到的稳定航深,从而找到工程河段满足Ⅳ级航道水深标准的最小流量。再根据水文站资料分析此流量出现的时间,结合亭子口电站特征水位回水里程,分航段研究通航保证率,提出亭子口库尾变动回水区达到规划的Ⅳ级航道的流量和保证率。     

一种宽电压输入高功率密度低噪声三相隔离型逆变器

随着舰船综合电力系统向小型化、轻型化、高效率和隐形化方向不断发展，储能环节逐渐成为发电系统的重要组成部分，对于变配电系统的三相隔离型逆变器来说，面临着直流电压范围宽、交流电能质量要求高的挑战，而且需要尽可能提高功率密度、降低噪声干扰. 为此，提出了一种高功率密度低噪声的三相二重化逆变器工频隔离拓扑. 首先，采用多重化技术以提高等效开关频率，达到相电压四倍频五电平的效果，降低声学噪声和振动噪声，减小隔振降噪设备的体积质量；其次，采用载波移相调制策略降低共模电磁噪声，减小EMI （electromagnetic interference）滤波器的体积质量；最后，采用磁集成技术和立体卷铁芯结构减小隔离变压器和输出滤波电感的体积质量. 通过实验证明:与传统拓扑结构相比，新型拓扑的声学噪声降低了8 dBA，振动噪声全频段范围都比传统拓扑低；体积功率密度达到136 kW/m3，质量功率密度达到116 kW/t，整机效率达到93.5%.