一维弹性结构在理想流体中的模态特性研究

为研究一维弹性结构在理想流体中的模态特性,建立了流固耦合振动模型。基于流体无旋、无粘不可压缩的假设,求解流体域内的速度势,根据流场分析得到水压力,将脉动水压力加载在结构表面,得到结构在水中的振动方程,并利用瑞利-利兹法求解得到圆柱梁在水中振动的固有频率和振型。在此基础上,基于应变测试对水池中的悬臂梁结构进行了模态识别,实验结果与计算结果相当吻合。研究发现,由于附连水质量的影响,弹性结构在水中的固有频率低于其在空气中的,其振型与空气中的形状基本一致,但其节点会向自由端偏移。     

移动轴载作用下路面沥青层动态响应模量主曲线研究

路面沥青混合料层的模量是路面设计的必要参数之一,为定量分析现场沥青层的实际模量特性,提出了一种由现场实测应变数据出发,确定沥青层动态响应模量主曲线的方法,实现了对沥青层现场动态特性的精准表达。首先,实测了柔性基层、半刚性基层2类典型沥青路面不同温度及轴载移动速度下的沥青层动态应变响应;其次,以实测应变波形为基础,分析了不同加载工况下的现场沥青层加载频率特征;最后,基于实测应变值,利用有限元模型反演得到沥青层的动态响应模量,结合沥青层加载频率,建立了沥青层动态响应模量主曲线,并进一步对该主曲线的可靠性进行了验证。研究结果表明：沥青层内部加载频率与轴载移动速度呈正比,且与温度正相关;沥青层现场动态响应模量值随温度升高显著减小,随轴载移动速度增大而增大;结合加载频率及响应模量反演结果,可利用Sigmoidal模型很好地拟合得到沥青层响应模量主曲线;验证结果表明,该主曲线可较为准确地预估其他温度及轴载移动速度下的沥青层响应模量值。所提出的确定沥青层动态响应模量主曲线的方法可为其他试验路应变实测数据的处理提供参考。     

空间曲线定向钻穿越设计与应用

油气管道工程建设中,在同一纵断面形成曲线的二维定向钻技术已日渐成熟,但因地形受限,采用空间曲线进行定向钻穿越设计,在国内应用较少。文中结合工程设计实例,重点介绍定向钻穿越利用空间曲线解决管线预制场地的直线和穿越中线在水平面形成夹角造成的难题。结合美国材料试验学会ASTM法对空间曲线定向钻穿越回拖力计算进行了应用简析。     

异形管道的危险区域的判定与分析

为保证特殊压力管道的安全运行,针对使用20年以上的异形压力管道提出了一种检验方法,通过壁厚测定和硬度测量确定了材质的基本情况;基于有限元法进行了危险区域的分析和判断;利用声发射检测来对危险区域进行实时检测和分析。结果表明：通过此方法不仅可判断危险区域的可靠性和安全性,解决了复杂管道的安全使用问题,也为复杂管道检验提供了参考。     

Towards a unified methodology for the simulation of rupture in collision and grounding of ships

The aim of the work is the definition of a procedure for the numerical simulation of the response of ship structures under accidental loading conditions, which suffer various different modes of failure, such as tension, bending, tearing and crushing and in particular to investigate the effect of material modeling, i.e. material curve and rupture criterion as well as mesh size and strain rate effect on the results. To this end, different material models and simulation techniques were used for the simulation of eighteen indentation tests conducted by different research groups. The simulations were performed using the explicit finite element code ABAQUS 6.10-2. The tests refer to the quasi-static and dynamic transverse and in-plane loading of various thin walled structures which represent parts of a ship structure. Three rupture criteria are incorporated into VUMAT subroutine, which interacts with the explicit finite element code and refers to an isotropic hardening material that follows the J₂ flow theory assuming plane stress conditions, in order to investigate the prediction and propagation of rupture. The focus is on investigating whether it is possible to define a unified methodology, which is appropriate for the simulation of all different tests. Consistency in the numerical results is observed with the use of an equivalent plastic strain criterion, in which formulation a cutoff value for triaxialities below −1/3 is included.     

砾类土在循环荷载作用下的变形影响因素试验研究

砾类土是新疆铁路和公路常用的路基填料,为了控制和减小砾类土路基的沉降,首先需要明确各因素对该类路基在循环荷载作用下的变形影响规律。通过动三轴试验研究围压、初始静偏应力、循环荷载作用频率、循环荷载大小和固结比对砾类土累计塑性变形的影响规律,得出其累计塑性应变随着初始静偏应力、循环荷载大小的增加而增大,随着围压、荷载作用频率和固结比增加而减小。同时计算各影响因素对累计塑形应变的极差,得出影响因素对累计塑形应变影响的大小。在路基施工时,可以通过提高路基的围压,同时使路基充分固结来减小路基的营运沉降。提出一种针对砾类土应变较小时的塑性累计变形模型,并验证模型的正确性,可为新疆砾类土路基的设计和施工提供参考。     

材料性能和压入深度对球压痕堆积/沉陷的影响

压痕硬度受材料堆积/沉陷影响明显,通过有限元仿真技术分析了材料性能和压入深度对堆积/沉陷的影响,结果表明,随着弹性模量与屈服强度比、压入深度增加或硬化指数减小,材料的沉陷量减小而堆积量增加;当弹性模量与屈服强度比相对较小时,堆积/沉陷受硬化指数的影响较明显。根据建立的等效应变与材料堆积/沉陷的拟合函数关系,可以判断压痕过程的堆积/沉陷状态,从而对计算得到的压痕硬度的准确性进行评判。     

旧水泥混凝土再生集料作水稳基层路用性能改善研究

旧水泥混凝土再生集料改善主要解决再生集料吸水率问题。对再生集料的基本性能研究分为普通再生集料和球磨再生集料。水稳再生集料的抗压强度试验包括击实试验和无侧限抗压强度试验。水泥稳定再生集料的干燥收缩率是评价结合料耐久性的一个重要指标。     

江市特大桥箱梁混凝土早期力学性能实验研究

混凝土的力学性能直接影响桥梁结构的安全和工作性能．有必要对其进行现场测试研究。根据标准试验方法,分别测定了江市特大桥箱梁混凝土的抗压强度、回弹值、弹性模量等早期物理力学性能参数．得出了现场养护和标准养护两种条件下混凝土的力学性能发展规律,建立了江市特大桥箱梁混凝土专用测强曲线,确定了混凝土随龄期增长变化的物理力学参数发展模式．并对现场施工提出了若干建议,对施工具有指导意义。