一种新型复合舱壁结构的静力优化设计方法

针对一种新型的复合舱壁结构开展静力学分析和优化设计。首先求解了复合舱壁在横向载荷作用下的挠曲面近似表达式;其次将复合舱壁的屈曲解耦为钢板的屈曲和层合板的屈曲,并提出了两者屈曲载荷的匹配关系;最后,以重量最小为优化目标,开展了复合舱壁的静力学优化设计,建立了优化数学模型,并提出了优化流程：首先对层合板的铺层角度进行优化,然后根据钢板和层合板屈曲载荷匹配的原则,确定钢板和层合板的厚度,最后进行弯曲性能的优化,确定陶瓷绵的厚度。     

高速铁路下承式结合梁系杆拱桥桥面结合方式

针对高速铁路下承式结合梁系杆拱桥,通过有限元分析,对纵横梁桥面系和密布横梁桥面系2种结合方式、混凝土桥面板不同的分块方式等问题进行研究。结果表明:纵横梁桥面体系在纵横梁交点处存在应力突变,其横梁应力较密布横梁高。对于密布横梁方案,随着混凝土断缝数量的增多,系梁挠度增幅不大,系梁和拱肋内力变化不大,但横梁应力有所降低,混凝土桥面板的整体应力大致呈降低趋势;在施工上,密布横梁体系比纵横梁体系简单方便。对于128 m跨度双线下承式钢系杆拱桥的桥面结合方式,建议采用密布横梁体系,桁距16 m,混凝土桥面板设置断缝,按5节间(25 m 27 m 24 m 27 m 25 m)布置。     

有水压隧道工程丙烯酸盐喷膜防排水结构的水平卸压性能探讨

根据丙烯酸盐喷膜防排水结构特点、富水区隧道工程的环境条件,基于多孔介质模型和水平卸压试验,分析和探讨丙烯酸盐喷膜防水层的施作对土工布排水层水平方向上卸压性能的影响。试验首次将螺栓扭矩——预紧力换算法用于防排水试验法向接触压力的施加,同时,在后期数据分析中建立防排水结构卸压过程中微观变量(等效卸压厚度h_w)与宏观变量(单位压强卸压流量q)之间的线性关系,论证多孔介质模型假说,为喷膜后土工布规格的定量选取提供一定的设计指导。模型分析表明,等效卸压厚度h_w为重要参数,其直接影响结构等效过水面积,从而改变结构卸压能力;水平卸压试验结果表明,丙烯酸盐喷膜防水层的施加对低规格土工布(90,110 g/m~2)的卸压能力影响较大,h_w值影响率达到了-30%~-70%,而当土工布规格达到230 g/m~2和380 g/m~2时,影响已经较小,h_w值影响率均在-20%以下。     

考虑剪力滞后的组合梁极限承载力计算

根据规范中组合梁截面在正弯矩作用下塑性极限承载力计算方法,提出新的塑性阶段有效宽度定义,根据混凝土翼缘中合力和合力作用点同时等效来计算有效宽度。采用试验研究和非线性有限元方法,分析简支组合梁在极限状态下跨中截面混凝土翼缘内应变和应力分布规律,给出简化表达公式。针对各种参数情况下的组合梁,计算塑性极限阶段混凝土翼缘有效宽度和矩形应力块高度,根据简化的取值结果,提出塑性承载力的计算方法。     

带有复合结构的多层隔振系统振动传递及声辐射研究

本文将船体结构与安装在其上的设备和周围水介质合在一起建立了一个数学物理模型，即研究具有机器──上层隔振器──带有粘弹性材料（阻尼处理）的筏架结构──下层隔振器──基座艇体──外流场的艇体振动及声辐射。首先，从复合结构与流体相互作用问题的有关混合边值问题出发，针对声波辐射特点，推导了一种广义形式的Hamilton原理及有限元形式的运动方程。在此基础上，分别推导了带有粘弹性材料的筏架结构和艇体与声学介质耦合的动力学运动方程式。进一步在阻尼处理面积及位置、上下层隔振器刚体变化、基座面板厚度变化等四个方面对浮筏隔振系统声场特性的影响作了详细计算及分析研究，得到了一系列具有工程应用价值的结论。     

船用粉煤灰微孔硅酸钙材料及其应用研究

利用燃煤电厂废弃物——粉煤灰作为硅质材料与钙质材料混合,经湿磨、凝胶化、蒸压和烘干制成无石棉纤维的超轻微孔硅酸钙材料。采用SEM、XRD和DTA等手段研究其显微结构及性能,表明该材料是一种理想的船用保温材料,可广泛用于舱室系统的复合壁板、天花板、各类防火门和活动地板等。     

ZnOw改善橡胶和轮胎耐磨性能的研究

研究了ZnOw／NR—SBR—BR复合材料的耐磨性能，发现经偶联剂表面处理的ZnOw对提高橡胶材料的耐磨性能有良好的效果。在轮胎胎面胶中加入3份标准配方的氧化锌晶须对轮胎进行改性，结果表明，氧化锌晶须不仅可以改善橡胶和轮胎的耐磨性能，而且可以提高轮胎的高速安全性和耐久性。对复合材料受磨表面和截面的微观形貌进行了研究，分析了氧化锌晶须提高橡胶复合材料耐磨性能的机理，并提出可以用橡胶材料表面分形维数值的大小来判断磨损程度。     

Test of extensively damaged hybrid ship hull

A hybrid ship hull model made with a steel truss and composite sandwich panels was tested and analyzed with the goal of gaining insight into how well this structural concept holds up after major damage. One of the ideas of the concept was to mount the sandwich panels to the steel truss such that they can be blown out in a controlled fashion to ventilate a large internal blast. The hull should be designed to have sufficient strength for the ship to reach a port safely even after such extensive damage. A 6-m model of such a hybrid ship hull, consisting of a stainless steel truss and 60 composite sandwich panels, was manufactured and mechanically tested. A number of panels were then removed one by one and the hull was retested to the design load after each panel had been removed. The removed panels simulated major damage. After nine panels had been removed, from all the different areas of the hull, it could still carry the design load, although with considerable nonreversible deformations of the hull girder. The hull was eventually loaded to final failure, which occurred at 25% above the design load.     

灭雷具壳体结构的设计与分析

本文述及了混杂复合材料制灭雷具壳体铺层的优化设计及其结构响应分析问题。分别给出了灭雷具平行中段壳体临界承载能力的上、下限值，灭雷具平行中段壳体铺层的优化设计结果，以及整个灭雷具壳体的强度与稳定性分析结果。     

采用结合梁建造先缆后梁自锚式悬索桥的研究

自锚式悬索桥传统上采用先架梁、后挂缆的施工顺序,需设立大量的临时支架以支撑主梁,使该类桥式的应用推广受到了限制。针对100~500m中等跨度的自锚式悬索桥,文章提出一种先架缆、后挂梁的设计施工方案。并计算施工过程中墩顶必须承受的最大水平拉力以及钢纵梁的最大轴向压应力。结果表明,在一定跨度范围内,墩顶最大水平分力以及纵梁的压应力可以接受,故此法能够克服目前自锚悬索桥需设立临时支架的弊端。