A multiscale material-structure-hydroelasticity coupled analytical model for floating sandwich structures with hierarchical cores

A novel material-structure-hydroelasticity coupling analytical model is proposed for marine structures, which is utilized for the calculation and optimization of a very large floating sandwich structure (VLFSS) with a hierarchical ultrahigh-performance concrete (UHPC) core in this study. For the coupling material and structure analysis, three-dimensional representative volume element and self-consistent methods are developed to reveal the physical relations between the UHPC core's macroscale mechanical properties (e.g., modulus and density) and mesoscale hierarchical characteristics (e.g., aggregate and porosity) and to obtain the corresponding parameterized formulas. For the coupling material-structure-hydroelasticity analysis, a sixth-order dynamical equation for the potential flow model of the VLFSS, in which the hierarchical core's parameters are introduced through the material-structure coupling formulas, is developed. The hydroelasticity equations containing multiscale parameters are solved, and the mechanical responses are calculated. Using this coupled multiscale method, the shear force in the representative VLFSS is optimized for a smaller amplitude, which relies on the interactivity of the hierarchical structural parameters and wave conditions. These results demonstrate the potential of the multiscale coupling methodology to achieve the physically significant optimization of a floating composite structure in ocean engineering.     

城市道路交通承载力研究综述

多年来，广泛的应用场景和领域使交通承载力的基础理论和量化研究方法等成为学术界的热点研究问题。作为城市交通可持续发展的重要指标，交通承载力向上与城市交通规划，向下与机动车需求管理融合，可以得到多个延伸的科研选题。在特定的时空网络中，一定的资源和环境约束条件下，城市道路交通承载力就是道路网络或基础设施现有或未来的承载状态，即交通资源达到最优配置、交通环境稳定时，道路交通设施单元或系统的承载能力或阈值。本文通过系统梳理城市道路交通承载力的国内外研究现状，从基础理论、量化研究方法和实践应用这3方面提出存在问题和发展建议。现有城市道路交通承载力研究存在理论体系不完善，评价量化方法有效性难以保证，评价指标选取缺少标准化，复杂系统承载力缺乏综合的内外部耦合协调分析，以及应用技术方法落后等问题。首先，未来可以建立较完善的交通承载力理论体系；其次，标准化评价指标，建立有效评价模型和耦合协调模型，研究交通系统内外部的耦合协调机制，提出协同优化策略；最后，改进应用技术方法，拓展自身及交叉领域应用。为城市道路交通承载力研究提供理论保障，为促进我国交通可持续文明发展建设进程提供有力支撑。     

岩体温度场与应力场耦合作用的一种量化方法

简要分析了温度场与应力场的耦合机理，从岩石热－弹性作用和温度扩散方程出发详细介绍了热－弹性耦合强度量化参数PTC的计算方法。计算了几种常见岩石的热－弹性耦合强度，结果表明，岩石的热－弹性耦合强度一般处于10^-3量级。同时，就提出的无量纲参数PTC在工程应用中的实用性及意义进行了初步探讨。     

车桥振动问题现状研究与分析

从车辆模型及其振动方程的建立、车桥系统的耦合条件分析及耦合振动方程的求解三个方面对车桥振动现代理论方法进行综合评价,并对车桥振动问题研究存在的问题进行初步的探讨,有助于更加真实地模拟车辆和桥梁的性态和揭示整个系统的动态性能.     

考虑徐(温)变的连续梁拱桥车桥耦合振动分析

根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,考虑了连续梁钢管混凝土拱桥桥面因温度和徐变作用而产生的变形影响,将其以组合曲线的形式叠加到轨道不平顺中进行列车走行性分析,建立车桥系统振动方程。采用计算机模拟的方法,建立列车和桥梁动力分析的有限元模型,研究了桥面徐变变形及温度变形对车桥系统耦合振动的影响。结果表明:桥面的徐变及温度变形所致的线路不平顺对轮重减载率、车体竖向加速度和竖向Sperling指标的影响较为显著。因此,在评判桥上列车的运行安全和舒适性时,尤其对于高速铁路,应考虑混凝土徐变及温变产生的桥面变形引起的轨道不平顺影响。     

独立轮对耦合转向架导向性能

提出了一种新型的独立轮对转向架方案——独立轮对耦合转向架.理论分析表明,独立轮对耦合转向架不仅在曲线上具有很好的径向调节功能,而且在直线上也具有良好的复位性能,说明独立轮对耦合转向架能解决独立轮对的导向问题.建立了独立轮对耦合转向架的动力学仿真模型,以分析该转向架的动态导向性能.仿真结果与理论分析结果吻合.     

高层建筑—地基空间耦合体系的地震响应

采用动态子结构法和有限元与无界元耦合分析高层建筑－－地基空间体系的地震响应，分析和模拟计算表明，无界元在模拟地基问题上具有很大优越性，不但具有较高的计算精度，而且节省机时，在柔性地基上设计高层建筑考虑结构与地基的相互作用更经济合理。     

脊骨梁桥面板结构的车桥耦合分析

采用ANSYS对脊骨梁的＂肋梁-桥面板体系＂进行了车桥耦合分析,考虑了车辆行驶速度和肋梁间距2个主要因素,运用限元瞬态动力时程分析的手段对其进行了动力学分析研究,得到了局部构件的冲击系数,提出了在对于此类桥梁进行设计时,应进行专门的动力学冲击效应分析,以确保其安全性。     

刚柔耦合建模技术在横置钢板弹簧独立悬架中的应用

钢板弹簧是汽车悬架系统常用的弹性元件．利用机械系统动力学软件ADAMs建立刚柔耦合的横置钢板弹簧独立悬架系统的仿真模型，并进行了仿真分析和试验研究．悬架仿真分析的结果与试验数据基本吻合，说明刚柔耦合建模技术在横置钢板弹簧独立悬架中的应用是成功的。     

伊犁试验路温度、时间及路基深度关系分析

基于ORIGN软件对新疆伊犁试验路采集的温度数据进行分析,研究温度与时间、路基深度的关系。结果表明:高斯公式可作为伊犁地区月平均温度与时间的数学模型;通过温度与地基深度关系数据分析可得,随着土壤深度的增加,地温最高值或最低值出现的时间逐渐延迟。高温季节温度随深度的增加线性递减,低温季节温度随深度的增加线性递增,可采用直线式作为该地区温度与路基深度的数学模型。