基于非线性时间序列分析的短时交通流特性分析

利用非线性时间序列分析方法对从时间一维角度出发对短时交通流的特性进行定性、定量分析。首先简要介绍了递归图和定量递归分析方法,以1min为间隔的实测交通流量数据为例,选取1d中不同的4部分,用递归图从定性方面可视化其动力学特性,然后用定量递归分析得到各部分的量化特征值,并对结果做出分析。结果表明短时交通流时间序列具有非线性、非平稳的特性,在不同的时段内分别具有随机性、混沌性和确定性。这一研究结果对短时交通流的预测具有一定的理论价值和实际意义。     

面波勘探方法在填方路基压实质量检测中的应用

利用浮点工程动测仪现场采集高速公路路基的波动信号,基于互谱分析理论分析了各工点的波速指标;通过现场取回各工点的填料制作大量的击实试件,利用面波测试仪测试了击实试件的横波波速,建立了波速和击实试件干密度及压实度的对应关系,并通过获得的标定曲线计算了对应现场的压实质量。结果表明,填方路基现场的波速和路基压实度具有良好的对应关系,通过波速的测试,可以直接反映填方路基整个断面的压实程度,从而可以实现路基压实质量的无损检测及快速监控。     

燃料电池船舶舱内氢气泄漏扩散的数值模拟

利用FLUENT软件研究了不同条件下氢气在燃料电池船舶舱内的泄漏扩散规律和分布情况; 基于瞬态气体泄漏扩散模型,运用数值模拟方法,建立了船舶舱内氢气泄漏扩散的数值模型,结合影响氢气泄漏扩散的不同因素,对比分析了泄漏位置、泄漏孔径和通风条件等因素对船舶舱内氢气泄漏扩散的影响,得到了不同条件下氢气在船舶舱内的扩散规律和分布情况。分析结果表明：船舶舱内氢气泄漏扩散过程包括初始喷射、浮力上升和湍流扩散; 燃料电池舱的顶部角落和每排燃料电池发电系统之间的上部是氢气探测报警器的最佳安装位置,不同泄漏条件下氢气均在舱室顶部出现较多积聚; 不同位置和不同孔径泄漏孔的危险性在泄漏初期存在差异,但随着泄漏的持续进行,风险演变规律相近,约60 s后泄漏点附近氢气浓度均接近100%;在燃料电池舱设置防爆型排风机,采用强制抽风措施加快氢气的外排,可以显著减少氢气向其他舱室的扩散,当抽风速度为1 m·s^-1时,氢气从燃料电池舱室排放到船舶舷外区域,没有氢气进入控制舱和乘客舱,可有效保障控制舱和乘客舱的安全; 强制送风会加速氢气向船艉舱、控制舱和乘客舱的扩散,增大氢气的扩散范围,加剧了氢气泄漏的危险性。     

随轴系做复杂空间运动的船舶 螺旋桨水动性能计算

船舶航行时,附在转轴上的螺旋桨通常做复杂的空间运动。这是因为一方面螺旋桨和转轴不可避免地存在偏心,使得在不平衡激励下转轴在绕自身中心线旋转的同时又发生空间涡动(又称为进动);另一方面,螺旋桨通常工作在不均匀的流场中(即使来流均匀,轴系涡动亦会导致流场的不均匀),桨叶表面的脉动力也会导致转轴的空间振动。对具有复杂三维运动的螺旋桨的水动性能预报是一个难点。本文建立了螺旋桨在流场中随轴系做复杂空间运动时的水动力预报数学模型,并利用不定常面元法求解了这一问题。该方法按时间步顺序求解,考虑了不均匀流场、轴系振动、尾涡的非线性运动及卷曲等因素。利用本文提出的方法并结合结构动力学模型,可以方便地研究流体-螺旋桨-轴系双向流固耦合等问题。同时该方法也可以用来预报船舶转弯、船舶升沉及纵摇振荡、螺旋桨启停及加速等复杂工况下的螺旋桨水动性能。文中通过一个算例验证了算法的有效性。最后,预报了轴系纵向振动幅值为1 mm,振动频率为3 Hz并伴有微量回旋振动时所引起的4381螺旋桨的脉动力。研究表明推力脉动分量大约为其静态分量的4.5/1 000,扭矩脉动分量大约为其静态分量的4/1 000。     

基于M/G/K排队模型的高速公路收费站设置方法研究

高速公路收费站的通行能力直接影响着整个路段的通行能力,并在总体上制约着公路的交通运行状况,因此优化高速公路收费站设置、改善高速公路收费站通行能力是提高高速公路服务水平的有效方法。根据高速公路收费站的交通流特性,应用M/G/K排队模型,推导出在不同服务水平下收费站所能服务的最大交通量矩阵,并由此作出收费站设置决策,具有相当的经济价值和社会价值。     

SMA沥青混合料与单粒径集料高温压碎值探讨

压碎值是评价集料抵抗压碎性能的指标。现行规范只对粒径（9.5~13.2 mm）集料的试验方法、步骤和评价指标有所说明,并未提及其它粒径和沥青混合料。结合我国道路实际情况,提出了SMA沥青混合料压碎值的方法、步骤和评价指标。通过对高温压碎值和常温压碎值比较,得出SMA沥青混合料和单粒径集料压碎值的相关分析,供读者参考。     

NUMERICAL MODEL OF THERMAL TRANSIENT EFFECT IN FIBER OPTIC GYRO

Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅｃｐ—Ｓｐｅｃｉｆｉｃｈｅａｔａｔｃｏｎｓｔａｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｃε１,ｃε２—ｋ－εｍｏｄｅｌｃｏｎｓｔａｎｔｓｇ—Ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｇｉ—Ｇｒａｖｉｔａｔｉｏｎａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ...     

周边简支双向密肋楼盖非线性分析

选用通用有限元分析软件ANSYS中的混凝土实体单元。SOLID65对周边简支双向密肋楼盖进行了试验模拟。编写了钢筋混凝土楼板的APDL语言分析程序,并对密肋楼盖进行了非线性全过程分析。将数值解与试验结果中的极限荷载、最大应力值和荷载一位移曲线进行了比较分析。在权衡了计算精度与计算机时之间矛盾的基础上,总结了该有限元模型的数值模拟结果与试验结果吻合较好,从而验证了钢筋混凝土楼盖结构应用实体单元进行非线性有限元分析的合理性。     

UHPC-NC键槽界面抗剪性能研究

为明晰超高性能混凝土（UHPC）加固RC结构的界面剪切力学行为,批量开展键槽定量化处理UHPC-NC界面抗剪承载性能试验研究。设计制作8组包含不同深度（t）、宽度（w）和间距（d）的UHPC-NC组合构件,分析了界面剪切荷载-滑移曲线特征,剪切应变分布规律、破坏形态以及极限抗剪承载力。试验结果表明,键槽处理方式能显著增强UHPC-NC界面初始剪切刚度（刚度值高于250 kN·mm^-1）并有效提高界面极限抗剪强度（1.46~3.98 MPa,其中大于3 MPa的试件占总数的57.1%）。不同键槽参数t,d和w对UHPC-NC界面抗剪强度的影响权值逐渐递减,且正角度开槽对界面抗剪强度的提升幅度为13%~32%,普遍优于负角度组;当深度t较小且w/t≤2时,后浇UHPC键槽部分承受较大剪切荷载,此时UHPC-NC界面出现“混合剪”破坏模式,能够有效发挥UHPC的抗弯拉性能;相同条件下,当w/t≥4时,后浇UHPC键槽面积在界面处占比增大,致使裂缝移至NC侧发展,即由NC主要承担界面剪力。此外,增大键槽间距d可改善界面域的剪力分配,“密集开槽”方式虽能有效提高界面抗剪能力,但考虑到此方式对原结构的损伤较大且施工成本较高,应对开槽深度和间距进行合理优化。提出基于断裂面法的UHPC-NC界面抗剪承载力计算公式,计算误差均在17%以内,计算结果表明,提出的公式可较好地评价定量化键槽处理的UHPC-NC界面抗剪性能。     

横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱轴压力学性能

横肋波纹板-方钢管(CPST)约束混凝土柱是由横肋波纹板与四角钢管焊接而成,并在腔内浇注混凝土形成的横肋波纹板约束核心混凝土、方钢管与混凝土共同承担轴向荷载构件。为了研究横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱的轴压性能,开展了3根横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱轴心受压试验。由于横肋波纹板具有较高的侧向刚度,核心混凝土能够得到较好的约束,但波纹板基本不承担轴向荷载,试件最终的破坏形式依次为方钢管局部屈曲、横肋波纹板向外鼓曲、方钢管内混凝土及核心混凝土均被压碎。在此基础上,利用ABAQUS分析了6类关键参数:混凝土的强度、正方形钢管/横肋波纹板的壁厚和抗压强度、钢管的截面尺寸。研究结果表明:如果提高混凝土强度,则抗压承载力提高,而延性降低;方钢管的厚度增加对柱的承载力和延性均有提升;方钢管的强度变高,承载力也随之提高;如果增加横肋波纹板的厚度,则承载力、延性都提高;横肋波纹板强度的变化对承载力影响不大,对延性有所提升;随着方钢管外截面尺寸变大,承载力呈现出提高的趋势。最后,基于Mander等提出的约束混凝土抗压承载力计算公式,通过引入综合影响变量,提出了计算横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱抗压强度的公式,期望为工程实践提供指引。