基于波动光学的光针式位移传感器的光学模型分析

介绍了一种用于工程表面形貌测量中的基于傅科探测法的光针式位移传感器的测量原理,运用波动光学理论对该传感器光学模型进行了理论分析,并运用Matlab进行了仿真实验。     

全站仪RDM法与3D量测法量测隧道变形精度对比

根据测量学原理和误差传播定律, 分析了全站仪自由设站对边量测(RDM) 法和三维坐标(3D) 量测法, 建立了2种量测法的隧道变形精度分析模型, 利用中误差评价隧道变形量测精度, 推导了2种方法量测隧道变形的中误差计算公式, 并以某三车道公路隧道为例, 对2种方法的量测精度进行了对比和验证; RDM法通过三角高程测量原理和三角余弦定理得出任意点之间的水平距离、高差和斜距, 根据任意测点之间的三角几何关系得到隧道变形; 3D量测法从任意观测点观测若干已知点的方向和距离, 通过坐标变换计算各测点坐标, 根据各测点坐标得到隧道变形。分析结果表明: 采用RDM法和3D量测法量测隧道拱顶下沉的精度评价公式相同, 而量测隧道水平收敛的精度评价公式不同, RDM法的精度优于3D量测法, 且随着全站仪到量测断面距离的增加, 差值逐渐增大, 当距离为100 m时, 两者精度差值已增大至0.43 mm; 在三车道公路隧道中, 当距离为40~60m时, 2种方法量测隧道水平收敛的精度均为最高, RDM法可达0.61~0.68mm, 3D量测法可达0.78~0.84mm; RDM法和3D量测法量测的隧道拱顶下沉曲线平滑、圆顺, 拟合度都大于0.95, 而在量测隧道净空收敛方面, RDM法的曲线拟合度大于0.9, 3D量测法的曲线拟合度小于0.9, 因此, RDM法量测精度优于3D量测法。     

边坡开挖支护时序有限元分析

为研究公路改扩建工程边坡稳定性的影响因素, 寻求科学的支护方法, 以柳州至南宁高速K1456+800处左侧改扩建边坡为研究对象, 利用ANSYS建立了有限元数值模型, 选择未及时支护和及时支护2种支护方式, 模拟计算了改扩建工程中6级边坡开挖过程中坡体的剪应变增量及水平、竖向位移增量; 为定量分析2种支护条件下边坡开挖过程中位移及应力的变化趋势, 选取了6个特殊节点进行监测, 主要监测内容包括测点的位移(包括水平位移和竖向位移)以及主应力(包括最大主应力和最小主应力)随开挖时步的变化情况。分析结果表明: 无论是否及时支护, 每步剪应变增量最大值均位于坡脚, 但及时支护时, 分布面积及数值较未及时支护时小, 边坡发生失稳的可能性较低; 随着开挖推进, 水平位移增量先减小后小幅增大, 竖向位移增量先急剧增大后缓慢减小, 及时支护下各测点最终位移较未及时支护情况要小; 未及时支护时最终开挖安全系数接近1.0, 及时支护后每步安全系数均大幅提高, 基本大于1.35。综上所述, 及时支护能够有效减小边坡剪切应力, 限制水平与竖向位移, 降低整体应力水平, 提高边坡安全系数, 显著改善坡体稳定性。     

大跨径弯桥圆心角对其内力、位移及稳定性的影响

为提高高墩大跨径弯桥的安全性, 对不同圆心角的典型弯桥在考虑大变形和材料非线性情况下, 利用有限元法对刚构桥的墩梁内力与位移进行计算, 分析了桥跨的内力、位移和非线性稳定荷载系数与弯桥圆心角的关系。分析结果显示: 最大悬臂阶段主梁根部的弯矩随曲线圆心角增大而略有减小, 但扭矩会快速增大; 曲线圆心角越大, 悬臂端竖向、横向位移和墩顶横桥向位移越大, 在圆心角大于38°, 非线性已很明显, 悬臂端和墩顶位移会急剧增大; 非线性稳定系数约为稳定特征系数的35%, 随着弯桥圆心角的增大, 其稳定系数会迅速变小; 综合考虑, 大跨径弯桥圆心角不宜大于38°。     

波浪补偿稳定平台运动响应位移测量数据处理方法研究

针对光纤位移传感器动态范围窄的问题,设计一种结构简单、易于制备的气球形长周期光纤光栅（LPFG）位移传感器。

采用RSOFT软件进行仿真与优化,得到光纤在不同曲率下的光谱形态,以此来确定测量区间。通过将多模光纤周期性嵌入单模光纤形成的气球形长周期光纤光栅 （MMF-BLPFG）,提供用于测量位移的参考峰。使用精密的连续切割装置作为实验基础,制备与仿真结果一致的实验样品进行测试。

通过测量2个谐振峰的漂移,实现了36 mm的最大位移测量范围。

该研究成果在舰船水下疏水空间管系的稳定性测量和连续监测等需要大规模测量的场景中具有良好的应用潜力。

     

简支梁位移冲击系数与弯矩冲击系数大小分析与比较

该文应用振型叠加法,推导简谐荷载作用下简支梁位移冲击系数和弯矩冲击系数的解析式,分析了位移冲击系数和弯矩冲击系数大小关系的影响因素及变化规律。     

桥上无缝线路附加力影响参数

根据桥上无缝线路附加力影响区两端的边界条件, 研究了不同计算条件下的桥外影响区长度, 分析了铁路桥上无缝线路附加纵向力计算的各影响参数, 阐明了桥外影响区长度、钢轨最大受力以及钢轨最大位移的变化规律。结果表明, 桥外影响区的长度并不是定值, 减小线路纵向阻力、桥梁的跨度、跨数、惯性矩以及增大桥墩的刚度, 可以减小钢轨的最大拉力以及钢轨的最大位移, 减小断轨发生的可能性; 同时, 减小线路纵向阻力, 可以减小桥梁墩台的受力。     

多因素影响下顶管施工引起土体变形计算研究

为解决圆形顶管施工穿越特殊地层(如下穿切割塑料排水板)时引起地层变形的影响分析等问题,考虑刀盘挤土效应产生的正面附加压力、顶管与土体之间非均匀分布的侧向摩擦力,因塑料排水管的切削而不能忽略的顶管机刀盘的正面摩擦力引起的地层变形,基于Mindlin解得到在顶管施工阶段地表竖向位移计算公式;最后结合顶管工程项目实例验证计算...     

超弹性SMA唯象本构模型及其在震动控制中的应用

超弹性形状记忆合金(SMA)具有可恢复应变大、与其他基体耦合难度低以及耐腐蚀性能好等优点,是实施结构振(震)动控制的理想材料。为充分发挥超弹性SMA的减振(震)性能,必须寻找可准确描述其物理力学性能的本构模型。本文对Graesser-Cozzarelli(G-C)唯象本构模型进行拓展,通过在G-C模型中加入马氏体硬化项,描述超弹性SMA在大应变幅值工况下的应力-应变关系;设计一种具有自复位功能的位移放大型SMA减震装置,并将建立的超弹性SMA改进G-C唯象本构模型应用于该减震装置控制结构的动力时程分析。相关数值分析结果表明:改进G-C唯象本构模型形式简单、概念明确、参数容易得到,具有一定的工程应用价值,可为SMA基减震装置力学性能数值仿真及其在被动减震控制中的应用提供理论基础。     

桥墩位移病害整治与思考

全面分析竹丝港特大桥桥墩纵向位移病害的成因 ,旨在引起铁路桥梁设计、施工、规划部门都应对水利建设进行深入调查了解 ,以免相互干扰产生危害。另外 ,对梁体纵向复位施工方案进行分析并介绍梁体复位施工的全过程