舰船加筋板局部强度评估中的总纵应力折减系数研究

舰船加强筋尺寸的合理确定一直是结构设计中的热点问题。本文综合考虑总纵弯曲应力和局部载荷的相互作用,研究加强筋的许用应力折减系数(C_s)的影响因素与合理取值方法。通过分析加强筋的力学模型、对比不同规范中的C_s取值,以及用非线性有限元软件Abaqus计算一系列加筋板模型,拟合C_s曲线并与规范对比,并验证剖面对称性和局部载荷作用方向对C_s取值的影响方式,丰富了舰船局部强度校核方法的技术背景,为板架设计、舰船三维局部校核程序开发提供借鉴。     

转向架悬挂非线性及其对车体刚柔耦合振动影响研究

以全侧开快运棚车作为研究对象,既有铁路三大干线提速160 km/h刚柔耦合仿真分析表明:无摇枕转向架会造成轻量化车体产生非线性振动,如中柱根部局部高应力及循环载荷幅值约80/79 MPa.若改用有摇枕转向架,尽管心盘旁承接口化解或缓解了对车体的侧滚或扭曲载荷,中柱根部应力明显降低,约48/47 MPa.但是摇枕复杂约束力系的动态不稳定问题亦会造成十分严重的轮轨磨耗影响.假若以日系空簧悬挂取代二系橡胶堆,K_2?K_1,以抗蛇行参数优配来形成频带吸能机制,则可以跨越新建有砟铁路提速至250 km/h,以长交路跨线运营模式来扩大中长途运输收益.     

超高层混凝土结构竖向变形分析与补偿研究

马来西亚四季酒店项目为342.5 m超高层混凝土结构,结构形式为框架-核心筒;依据施工现场合理的施工顺序及进度计划安排、不同施工阶段的高强混凝土特性的试验数据等,建立ETABS数值模型,分析出结构竣工和30年补偿周期时不同竖向构件的总竖向变形量以及相互之间的竖向变形差;施工过程中对已施部位监控点采取全程有效监测的方式来矫正分析数据,并采用"平层效应"和"层差补偿"的过程管控方式来弥补竖向构件的竖向变形量;最终通过分析比较结构竣工时现场监测点的实测数据与模型分析数据,验证了数据分析及竖向变形过程控制措施的合理性,取得了良好的效果。     

上软下硬地层盾构隧道围岩应力释放率研究

为解决盾构隧道在上软下硬地层中掘进时开挖面应力释放率难以确定的问题，基于一种既有的体积损失率迭代求解应力释放率的方法，依托广州地铁21号线盾构穿越上软下硬地层实际工程，通过数值模拟研究掌子面不同软硬岩比例、不同埋深条件下的应力释放率变化趋势，并结合现场实测资料进行对比分析。研究结果表明： 1）在盾构隧道掘进穿越上软下硬地层分界面的过程中，围岩的初次应力释放率范围基本保持在24%~36%，且随掌子面硬岩比例的增加呈线性增加趋势； 2）相对于围岩条件而言，埋深对应力释放率的影响更小。此外，在盾构隧道穿越上软下硬地层的全过程模拟中，根据围岩变化情况随不同开挖步动态调整应力释放率这一做法较全程取一固定应力释放率值更为合理。     

全橡胶环氧树脂混凝土力学性能研究

为研究全橡胶环氧树脂混凝土(FREC)力学性能,考察其作为路面修复材料的可行性,通过添加不同弹性改性剂用量,制备了一系列环氧树脂胶黏剂(EA)及FREC,研究了弹性改性剂用量对EA性能和FREC应力-应变全曲线的影响。试验结果表明:随着改性剂用量增大,EA的拉伸强度降低,二者呈现近似线性相关,同时断裂伸长率增大,拉伸剪切强度先增大后减小,拉伸弹性模量近似线性降低;FREC抗折全过程应力-应变曲线显示材料实现由刚性-半刚性-弹性的转变;抗压全过程应力-应变曲线显示材料实现由半刚性向弹性的转变;抗折峰值应力先增大后减小,抗压峰值应力先增大后减小再增大;抗折和抗压峰值应变均不断增大,增长速率均在掺量40 pbw前明显低于40 pbw后;抗折和抗压杨氏模量变化趋势和幅度基本一致,均先增加后减小。为兼顾强度和变形能力,建议弹性改性剂掺量在50～70 pbw为宜,此时FREC具有较好的综合性能。     

含碎石化层的沥青加铺路面结构分析

利用ABAQUS有限元软件建立了含碎石化层的沥青加铺路面结构模型,研究土基、旧路基层与碎石化层模量以及碎石化层和加铺层厚度对含碎石化层沥青加铺层路面结构的力学响应的影响,确定碎石化模量的控制范围.结果表明,荷载作用中心点及附近一定区域,沥青加铺层层底受拉;沥青加铺层层底拉应力对土基模量、旧路基层模量、碎石化层厚度不敏感,但当碎石化层模量较小(接近300MPa)或加铺层厚(大于20cm)时层底拉应力均较大,在重载作用下更大.因此碎石化道路必须验算沥青层层底拉应力指标.为使沥青层层底拉应力峰值不至于过大甚至超过容许拉应力,使得受拉区域控制在一定范围以内,同时为降低加铺层竖向剪应力及土基顶面压应变,并达到防治反射裂缝的效果,碎石化层的模量宜控制在500～1000MPa.     

圆柱形共振器测量水介质声吸收的误差分析

目前,水溶液、海水的声吸收测量一般通过充水共振器内的混响时间测量来实现。对一充水圆柱形共振器内的混响特性进行理论分析发现,在共振器内不同空间位置处声压级衰减曲线的不同,使得由声压级衰减曲线斜率计算的混响时间存在差别。因此,如果采用的测量混响时间方法不准确,必定导致待测水介质的声吸收系数的结果中存在较大的测量误差。构建并研制1套圆柱形充水共振器,搭建相应的电子测量系统,对标准水溶液的声吸收系数进行实验研究,分析不同混响时间测量方法所导致的测量误差。结果表明:如果对纯水介质和待测水介质的混响时间测量方法不同,确实会导致待测水介质的声吸收系数存在较大的误差。同时,针对该充水圆柱形共振器,给出了可使声吸收系数测量误差较小的混响时间测量方法。研究结果对水下封闭空间内的混响时间测量、悬浮泥沙颗粒水介质的声吸收系数测量等具有一定参考价值。     

波形膜盘型线过渡圆角设计及优化

波形膜盘联轴器是在膜片和膜盘联轴器基础上进行研发的一种新型挠性联轴器,其核心元件为高强度高韧性不锈钢膜盘组。膜盘型线过渡圆角的设计直接关系到整个膜盘薄弱点的分布,本文通过建立有限元模型,对波形膜盘型线过渡圆角进行优化设计,改善了波形膜盘的受力分布,增大了波形膜盘联轴器的安全系数。     

耐蚀材料在船体防腐层中的应用

船舶在航行过程中,有大量零部件处于海水之中,通过统计研究,船舶结构平均使用5年后,很多零部件会出现腐蚀破坏现象,使船舶航行安全性受到较大挑战。为了较好地将耐腐蚀材料应用于船体防腐层,提高船舶结构防腐蚀能力以及船舶结构使用寿命、航行安全性,本文对船舶腐蚀因素进行全面分析与总结,针对各类船舶结构腐蚀原因,对各类耐腐蚀材料防腐蚀性能、应用场合进行分类介绍,并给出相应的防腐蚀策略,为耐腐蚀材料在船舶防腐层设计中的应用提供参考。