带自由液面有限长圆柱绕流数值模拟

[目的]为了探究自由液面及自由端对典型钝体绕流问题的影响,对带自由液面的有限长圆柱绕流进行研究。[方法]基于延时分离涡模拟（DDES）技术和分段线性界面重构（PLIC）方法,利用自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器开展数值模拟。[结果]结果显示,自由液面和自由端的存在增大了局部位置的升、阻力,推迟了圆柱表面流动分离的发生;相较于深吃水位置,自由液面附近流向的速度“恢复”延缓,横向的速度呈向外运动的趋势;自由液面的变形产生了大量细碎的漩涡,自由端的卷拧状漩涡在一定程度上抑制了卡门涡街的发展。[结论]研究表明,目前采用的数值方法能够准确捕捉复杂流场,同时,自由液面和自由端的存在将显著改变流场沿吃水方向的分布。     

土工格栅与粗粒土界面作用特性的直剪试验研究

山区高速公路建设中,常采用单向、双向拉伸土工格栅作为筋材进行路基加筋,路基填料多为移挖作填的粗粒土。以此为背景,采用大型直剪试验方法,就影响筋土界面特性的几个主要因素（压实度、含水量、土工格栅孔径、粗粒土粒径）进行试验研究。通过研究得到：界面摩擦角随着填土压实度增加而增加,随着填土含水量的增加降低幅度逐渐增大;界面摩擦角与土工格栅孔径有一定的匹配关系,存在一个最佳孔径;界面摩擦系数比呈现出随填料中粗颗粒P5含量增加而增大的趋势。     

边界面模型及其在干旱地区路堑边坡稳定性分析中的应用

现行《公路工程抗震设计规范》(JTJ044-89)对地震动力荷载作用主要是以区域地震烈度作为唯一的参考依据,没有考虑地震振动频率、次数和地震持续时间等特性,因此无法真实反映路基在地震作用时的反应特性,迫切需要对路堤填土在地震动力荷载作用下的动力特性进行研究。文章针对干旱地区路堑边坡在地震荷载下的动力特性的研究,基于边界面的概念,以Mohr-Column屈服函数为基础,介绍了边界面弹塑性模型,建立了路堤土的动力本构模型。利用该模型研究地震作用下路堤的残余变形及整体稳定性分析。通过室内动三轴试验的模拟验证了该模型的可靠性和模型的表现。文章介绍了该模型在ABAQUS中的二次开发实现的技术。利用自编程序模拟了动三轴剪切试验结果,并与ABAQUS采用本模型的计算结果比较,证明了开发成果的正确性。最后以某一理想路基工程算例说明了所添加的本构模型进行路基动力分析的方法,并给出了相应的结果。计算结果符合土体在地震荷载作用下的动力特性规律,验证了该模型的可行性,拟补了现行规范的不足。     

预制UHPC组合梁槽口式连接界面抗剪性能研究

相比现浇混凝土桥面板,全预制混凝土桥面板有诸多优势,能够提高桥梁工程质量、加快桥梁施工速度和降低成本.预制超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)梁和预制UHPC桥面板通过槽口连接形成组合梁是一种新的结构形式,这种槽口式连接的界面抗剪性能会影响全梁整体承载力.通过16个...     

浅析黄土地区隔水界面对边坡稳定性的影响

具有相对隔水作用的地层界面,对路堑边坡的稳定性有非常严重的影响。通过列举黄土地区常见的几种隔水层,叙述隔水界面上高含水率黄土夹层的形成原因和特性,结合山西某工程黄土路堑边坡实例,分析隔水界面对边坡稳定性的影响,可为黄土地区同类地质条件边坡工程提供参考。     

传力杆与混凝土界面的接触应力

为了分析水泥混凝土路面传力杆失效机理,运用有限元分析软件ANSYS,建立了接缝处设传力杆的水泥混凝土路面三维有限元模型,并对交通荷载和温度变化引起的传力杆与混凝土界面的接触应力进行了分析。结果表明:轮载或者温度变化作用下传力杆与混凝土界面存在明显应力集中现象,在传力杆顶部和底部存在压应力集中现象,在传力杆两端存在拉应力集中现象,致使界面处容易产生初始裂缝并被挤碎,传力杆松动量增大,传递荷载能力降低,甚至导致水泥混凝土路面接缝损坏。     

刚柔复合式路面层间抗剪性能研究

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土,其关键因素是层间抗剪性能。本文借助MTS设备,自行设计直剪试验。对刚柔复合式路面在不同界面和不同粘结材料下的层间抗剪性能进行研究.结果表明,界面类型对层间抗剪强度有显著影响,界面越粗糙,抗剪能力越强;其次,粘结剂的类型对层间抗剪强度亦有影响。改性沥青层间抗剪强度最高,橡胶沥青相对最低。     

再生剂-废旧沥青界面铺展润湿与扩散融合性能评价

分别采用液滴形态分析仪(DSA)和旋转剪切流变仪(DSR),针对不同作用温度、作用时间施加下的再生剂-废旧沥青界面铺展润湿行为和界面扩散融合特征进行量化评价,并建立二者性能演化的相关方程。结果表明:随作用温度逐步升高,再生剂-废旧沥青界面作用形式呈浸湿状态并趋向铺展,界面接触角δ逐级递减;自由能Wb先增后降,峰值点对应的温度范围在55～65℃区间;润湿速度V和融合速率DS呈线性函数增长,融合程度DOB呈抛物线增长并最终趋于稳定;短期老化废旧沥青Wb值和V值分别是长期老化废旧沥青的1.0～1.6倍和1.0～1.2倍,DOB值和DS值分别是长期老化废旧沥青的1.4～1.8倍和1.7～1.9倍,并且前者可实现100%完全融合状态,后者融合程度仅能达到70%。而随作用时间增加,V值和DS值呈指数函数快速下降,Wb值和DOB值呈对数函数快速增加,各行为参数最终均趋于稳定。再生剂-废旧沥青界面铺展润湿行为和扩散融合特征线性相关性显著,通过测试前一阶段界面铺展润湿行为效应可精准预估后一阶段扩散融合性能结果,为科学评价RAP沥青界面扩散融合特征提供了新途径。     

摩擦翻转式路桥防超载装置及参数分析

针对路桥因车辆超载事故频发与寿命大幅缩短问题,提出了道路"保险丝"概念,设计研发了车辆超载自动判别限行装置,并介绍了其运行方法。装置由台座、可翻转滑块、控速限位弹簧、复位单元和超载报警单元组成,利用翻转滑块和台座之间的界面摩擦力与车重产生力矩的力的平衡原理,自动识别超载并转动形成路障,限制超载车通行。建立了装置的受力简图,并基于有车超载界限工况下的力的平衡条件,建立了翻转滑块尺寸、自动、界面摩擦系数、超载限值、控速限位弹簧弹性系数、复位千斤顶额定荷载值等参数的相互关系方程;推导出左右摩擦副界面所需支承力之比和限载值计算表达式。最后假定已知参数,给出一个设计案例。装置的使用可以有效防止超载车辆通行,确保路桥结构安全,延长使用寿命。     

低等级公路路侧绿化形态对驾驶人视觉及生理影响

为对比驾驶人在不同公路路侧绿化环境中的行车安全性及舒适性,针对普通行道树和树隧道路段,在山区公路进行实车试验,采用Dikablis眼镜式眼动仪和Varioport生理记录仪进行数据采集,以注视时间百分比、平均注视时间、扫视幅度、眨眼率、皮电等指标分析为切入点开展路侧绿化对驾驶人视觉及生理影响研究。研究结果表明:不同路侧绿化形态对驾驶人的视觉及生理反应影响显著;树冠投影面大的绿化形态更优。