地聚物稳定再生沥青混合料力学性能研究

将地聚物应用于路面冷再生,通过替代常规胶结剂(水泥、沥青、二灰等)对再生沥青路面(RAP)材料进行稳定研究,并对地聚物稳定RAP材料的无侧限抗压强度和模量等力学性能进行研究。研究发现:地聚物作为新型胶结材料可以有效稳定RAP,满足基层强度的要求;地聚物稳定RAP强度不会随着碱液/粉煤灰比率的增加而持续增大,在比率为0.4时达到最大值;稳定后材料的单轴压缩模量与无侧限抗压强度具有很强的线性关系,并且线性关系的拟合趋势线通过原点;不同碱液/粉煤灰比率下的单轴压缩弹性模量与无侧限抗压强度的线性关系也很明显,比例系数可认为基本保持不变;地聚物稳定后的RAP回弹模量较未稳定的RAP有很大提高;回弹模量随围压的增大而增大,是由于稳定再生材料随着约束的增加而变得更致密;材料的偏应力变化比较剧烈,随着材料密度和强度的增加,偏应力对回弹模量的影响变得比较平缓;地聚物稳定RAP材料的回弹模量使用体应力模型和三参数模型进行拟合均有很好的效果,两者拟合效果相近,体应力模型形式更简单,并且使用三参数模型时数据分散度有限,因此推荐使用体应力模型。体应力模型在沥青老化程度较高适合使用,因为此时旧沥青混合料的性质更接近普通集料,使得地聚物稳定材料的剪应力和剪应变较小。     

汽车带式无级变速器传动及力学模型分析

在不忽略离心力的情况下，推导建立了汽车无级变速器金属环、金属片的力学模型。并运用Matlab相关工具就金属环张力和金属块挤推力进行计算分析，得出的结果认为，离心力的影响不可忽略。该结论可直接用于金属带CVT的设计分析。     

斜拉桥施工仿真

斜拉桥的施工是一项极其复杂的力学体系转换过程，必须进行施工监控。目前的施工监控是采用平面杆系的有限元法。针对仙桃汉江大桥，利用块体等空间单元，按照施工的真实步骤，逼真地建立了该斜拉桥一系列的空间计算模型。使得设计和监控更加逼近真实状态，对斜拉桥的建设起到了有益的推进作用。     

人体膝关节的冠状面力学模型建立及损伤研究

我国行人伤亡事故占交通事故死亡人数的25.96%,其中下肢是最容易受伤害的部位之一.本文通过对于行人事故的特征和人体膝部损伤机理的分析,提出了基于冠状面内的膝关节变型咬合生物力学模型,给出了动态相应的计算方法和公式.在适当假设的情况下,通过EEVC WG10给定的数据进行比较验证.通过数值计算,探讨了在低速撞击情况下,关节相对侧向倾角和副韧带、十字韧带和关节头受力和损伤的关系.所得结论可为我国开展行人事故损伤研究和车辆的行人安全性设计法规的制定提供参考.     

环氧沥青玛蹄脂粘弹性能的细观研究

采用细观力学理论和粘弹对应原理对环氧沥青玛蹄脂的粘弹性能进行预测。对4种不同体分比的固化后环氧沥青玛蹄脂试件,在20℃下进行单轴压缩蠕变试验。试验表明,理论预测的粘弹性能与试验值相差随着体分比增大而增大。采用愈渗理论对预测值进行校正,校正后的结果和试验值吻合较好。     

连拱隧道两种工法的施工力学分析

在连拱隧道施工中均不同程度地出现有围岩坍塌、已修筑的衬砌产生有大面积的裂缝等问题。为此，本文通过有限元方法对渝怀线金洞隧道出口段连拱隧道两种不同施工方法下的洞周位移、初期支护的内力、安全系数等进行了分析，得出几点有意义的结论，可作为连拱隧道施工时参考。     

多年冻土地区路基冻胀变形分析

首先模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随时间的变化可以反映出冻结相变区的变化,然后考虑土体体积力和土体冻结相变产生的冻胀力,采用考虑拉破坏的热弹性力学方法,分析得到多年冻土地区路基变形分布和演变规律;在此基础上,对冻土路基纵向裂缝的成因进行研究,揭示出冻土路基纵向裂缝主要出现于路面中部及路面靠近路肩部位,这与实际情况是相符合的。进一步的分析表明:采用低冻胀性的土填筑路基,如采用碎石土填筑,对于降低冻土路基冻胀变形及防治纵向裂缝病害是有效的。     

应用线弹性疲劳损伤理论的沥青路面轴载换算

应用疲劳损伤力学基本原理,探讨了适用于沥青路面轴载换算的新方法,并对该方法拟合的公式与规范按弯沉等效推荐的当量轴载换算公式进行了比较。计算结果表明在进行沥青路面轴载换算时,采用不同的等效换算原理,将导致非标准轴载与标准轴载当量换算系数上的不同,前者较后者大。这种差异一方面直接影响沥青路面的结构厚度设计,对设计年限内累计当量标准轴载作用次数的低估,必然导致沥青路面早期破损现象的发生;另一方面揭示弯沉等效表征的是路面结构的瞬间刚度性质,代替不了路面结构的长期疲劳强度特性。     

拉伸载荷下的接触网吊弦力学特性研究

为获取接触网系统中吊弦力学特性的变化规律,开展了吊弦结构参数对其处于拉伸载荷下的力学特性影响研究。首先,基于SolidWorks、HyperMesh及Abaqus等软件建立接触网吊弦的有限元模型,研究了不同吊弦长度下的应力、应变以及刚度等力学特性的变化规律;其次,设计吊弦拉伸实验,将吊弦刚度的实验结果与仿真结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性;最后,基于上述模型研究了吊弦节径比对吊弦力学特性的影响。仿真和实验结果表明：吊弦长度对于应力应变影响极小,但随着吊弦长度的增加,刚度呈非线性减小;吊弦节径比越小,应力应变则越大,且刚度随节径比的减小而呈现线性减小的趋势。研究结果可为接触网吊弦长度、节径比的选择及吊弦结构优化设计提供参考。