SPH法模拟立面二维溃坝流动应用研究

光滑离子流体动力学(SPH)法是一种纯拉格朗日(Lagrange)无网格方法,近年来发展日趋成熟。对SPH法的基本原理、核函数及控制方程离散格式、边界处理方法等进行了介绍。在此基础上建立了数值水槽模型,模拟了立面二维溃坝流动问题,并将所得结果与VOF法及模型试验得到的结果进行比较,结果表明:SPH法能够捕捉到流体的飞溅及融合现象,适于模拟具有瞬时极大变形等物理力学问题。     

惠州港马鞭洲港区航道航行及富余水深控制探讨

随着惠州港临港工业的发展,进出惠州港船舶大型化日趋明显,VLCC引航艘次逐年增加.文中介绍了惠州港供VLCC航行航道基本情况、航道水文及其周边情况,通过对不同航段受流情况及航速对超大型船舶下沉量的影响进行了分析,给出了目前我站对富余水深的控制情况,提出了重载超大型船舶进港的注意事项.      

基于真实铁路振动环境的车载印制电路板可靠性分析

以我国西北地区铁路运输环境真实振动数据为基础,利用不同频率、幅值与相位的谐波叠加方法生成随机振动信号。采用理论分析方法,建立谐波相位影响随机振动的功率谱密度、峭度和偏离度的数学模型,进而根据该模型,编制Matlab程序对真实非高斯振动环境的时域信号进行数字模拟。利用ANSYS软件建立车载印制电路板（PCB ）的3D有限元模型,通过静力分析、模态分析验证有限元模型的正确性、合理性,同时根据结果对比,对有限元模型进行修正,保证获得较为准确的PCB有限元模型。最后,根据非高斯随机振动模拟结果和车载 PCB有限元模型,分析PCB的响应,根据材料的S‐N曲线、雨流计数法和Palmgren‐Miner准则,通过FE‐SAFE软件预测车载PCB在真实非高斯随机振动条件下的疲劳寿命。     

基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络

针对点云的稀疏性和无序性对目标检测准确率的影响,本文提出了一种基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络VPC-VoxelNet。首先,利用图像检测目标信息构造虚拟点云,增加点云的密集程度,从而提高目标特征的表现;其次,增加点云特征维度以区分真实和虚拟点云,并使用含置信度编码的体素,增强点云的相关性;最后,采用虚拟点云的比例系数设计损失函数,增加图像检测有监督训练,提高二阶段网络训练效率,避免二阶段端到端网络模型存在的模型误差累计问题。该目标检测网络VPC-VoxelNet在KITTI数据集上进行了测试,检测精度优于经典三维点云检测网络和某些多传感器信息融合网络,车辆检测精度达到了86.9%。     

路基下伏矩形溶洞的稳定性解析法

为评价荷载作用下的路基下伏矩形溶洞的稳定性,首先根据岩溶区路基承载特性建立简化的力学分析模型,并进一步得到等效计算模型。其次,基于复变函数理论,提出矩形溶洞任意截面映射函数的确定方法,并给出常用矩形截面映射函数的具体表达式。然后,求得矩形溶洞在自重与路基荷载联合作用下的地层应力;在此基础上,进一步求得任意截面的最大、最小主应力,同时引入Griffith强度准则,对溶洞的稳定性进行评价。最后,通过数值方法及工程实例对本文计算方法进行验算。研究结果表明：该方法所得水平应力和切应力与数值结果误差在5%以内,竖直应力误差在8%以内,工程实际情况与理论计算结果吻合良好,对岩溶区路基设计计算有一定的参考价值;值得注意的是,矩形溶洞4个顶点处的水平应力及竖向应力值都比较大,应力变化幅度较为明显,存在严重的应力集中现象,说明矩形溶洞的4个顶点比较容易破坏,在工程实践中应特别注意该处的验算。     

考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形解析解

为了得到考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形解析解,基于复变函数理论引入一种新的考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形的求解方法。首先,为克服非圆形隧道断面、注浆圈几何形状和考虑衬砌支护造成的计算困难问题,引入了保角变换及复变函数幂级数解法。通过采用最优化解法确定保角变换中各项系数,得到计算模型映射函数。其次,通过幂级数复变函数法和弹性力学连续性条件克服隧道衬砌以及围岩注浆圈带来的多连通域问题,确定应力函数各项系数。随后,将得到的应力函数代入应力、位移方程求解考虑注浆加固作用的非圆形隧道应力和变形值。最后,将新方法所得结果分别与未考虑注浆作用的非圆形隧道应力及位移解和数值模拟计算结果进行对比分析。研究结果表明：注浆后注浆圈环刚度增大,整体性提升;衬砌变形减小,衬砌受到的围岩压力减小;围岩注浆有效改善了衬砌受力状态,使衬砌拱顶下沉减小约21.8%,拱底隆起减小约18.1%,拱脚附近法向应力减小约19.9%,环向应力减小约8.9%;围岩注浆可以有效加固岩体,封闭隧道周边岩体裂隙,改善衬砌受力状态,提高隧道抵抗变形和破坏的能力;解析解与数值解吻合较好,所得规律符合工程实际规律。研究结果可为考虑注浆加固作用下的非圆形隧道开挖问题提供一种新的快速、准确的计算方法,并为考虑注浆加固作用的非圆形隧道数值计算和安全运行提供参考依据。     

基于长期温度监测的华南地区混凝土连续刚构桥梁温度变化规律研究

以一座地处华南地区的典型混凝土连续刚构桥梁为研究对象,对其温度变化进行了长期的监测和统计分析.温度传感器是在桥梁建设施工过程中埋人混凝土内部的,能客观反映桥梁结构的温度,并在通车运营后进行了长期的监测.测量了箱梁顶板、腹板、底板等位置在太阳辐射等自然环境条件下的温度及年度内的变化规律;对箱梁腹板中间的温度监测数据进行了概率统计分析,分析表明可以用2个正态分布的线性组合描述一年时间内的温度概率密度.根据拟合结果,计算了设计基准期内结构最高季节温度,该温度值明显高于目前桥梁工程设计规范中的建议值,因此,有必要对华南地区的季节升温设计值进行更深入的研究.     

一维土柱高压充气阻渗法的数值模拟

滑坡高压充气阻渗法是一种全新的滑坡抢险方法,目的是通过主动方式阻止水流入渗,可以作为一种防止滑坡的抢救性措施。高压充气阻渗法利用了空气可以阻止水流入渗的原理,其阻渗过程是空气驱替水的水气二相流过程。通过有限元数值模拟,综合考虑水气二相流的影响,分析比较了充气和不充气两种情况下一维土柱降雨入渗过程中孔隙水压力、孔隙气压力、体积含水量的变化过程。结果表明：高压充气阻渗法可以减缓水流入渗速度,有效阻止水流入渗。最后还提出了提高高压充气阻渗法数值模拟精度的三点意见。     

混合动力电动汽车动力性与经济性的优化匹配

万有特性曲线是一种能够全面评价发动机性能的很好的工具。文中利用Matlab软件,建立了发动机特性模型,绘制了发动机的万有特性曲线,以汽车原地起步换挡加速时间和等速行驶工况燃油消耗作为衡量动力性和燃油经济性的2个分目标,建立动力性目标函数和经济性目标函数。采用线性加权组合的方法将2个分目标函数转换成单一目标函数。采用Matlab软件进行优化计算,找到最优的加权因子即得到动力性与经济性的最佳优化匹配方案。     

基于MATLAB的转向梯形机构参数分析及优化设计

为了优化转向梯形结构,文章根据阿克曼原理,在整体式转向梯形机构中,建立了以外侧车轮的实际与理论转角的偏差最小,为目标函数的优化数学模型。应用MATLAB软件编程仿真分析了转向梯形底角和梯形臂长度对目标函数的影响,仿真结果表明：梯形底角对转向性能的影响,比转向梯形臂的长度对转向性能的影响显著。通过实例介绍了一种没有加入权重函数,而是根据计算数据和图形曲线,直接找到汽车常用转角范围的最优解的设计方法。最后运用MATLAB软件完成了转向梯形机构的优化。该方法对如何在制造和装配过程中尽量减小梯形底角的各种误差具有借鉴作用。