沥青混合料动态模量试验标准研究

以国外研究成果和经验为基础,采用无侧限抗压测试方法测定沥青混合料的动态模量,对静压成型试件的空隙分布不均匀性进行了验证,对试件制作方法进行了改进,得到了静压成型切割试件,并对2种试件的空隙率进行对比分析。根据Vander Poel公式,确定了荷载频率。采用有间隙的加载模式,以试样达到稳态振动为基本原则确定了荷载循环作用次数,并以最后5次的平均应变峰值计算动态模量。确定了荷载级位与应变测量方式,并选取处于稳定期的试验数据作为最终的试验结果。测试了静压成型切割试件的动态模量,计算了动态模量均值、均方差与变异系数。分析结果表明:静压成型切割试件的空隙率平均为4.2%,远小于静压成型试件的空隙率平均值6.5%,而且离散性较小,试件空隙分布均匀,较静压成型试件更接近马歇尔试件的空隙率,且在荷载作用下更容易达到稳定状态;Haversine荷载波形、10 Hz荷载频率、0.9s荷载作用间隙时间和0.7 MPa荷载级位较接近行车荷载的作用;采用顶面法测量试件变形;当荷载作用次数为200次时,认为试件已达到稳态振动,所以荷载循环作用次数取200次;对于单个试件,选取第3~5次的试验数据计算其动态模量,如第5次与第3次试验动态模量差值大于等于200 MPa,应将试件废弃;3种沥青混合料动态模量为1 650~2 970 MPa,试验结果离散性较小,均方差为100~230MPa,变异系数为5%~9%,可见,试验方法可行。     

电磁驱动气门的动力学分析与缓冲结构研究

应用有限元方法,对自行研制的电磁驱动气门进行了动力学分析,得到了落座时气门产生的冲击应力,0.3m/s落座速度下,冲击应力峰值为51.63 MPa;分析了动质量、落座速度和气门侧偏角等参数对气门落座冲击的影响,其中气门侧偏角和落座速度对冲击应力影响显著。通过设计缓冲结构,气门冲击应力降低了50%,且落座速度越大,缓冲效果越明显;缓冲结构很好地抑制了气门的反跳,有利于降低气门精确控制的难度。     

扩展层级建模方法及其在挖掘机器人中的应用

为了解决质量矩阵奇异时传统动力学建模方法失效和外力模型与约束力模型耦合时的解耦问题,基于复杂多刚体系统层级堆聚建模理论,提出了一种新的扩展层级建模方法.以挖掘机器人为研究对象,建立了其工作装置的动力学解析模型,并对其进行了数值仿真.结果表明:当子系统质量矩阵奇异时,扩展层级建模方法利用质量补充矩阵可得到子系统动力学解析模型通式;当子系统的外力和约束力耦合时,扩展层级建模方法借助约束方程的二阶形式可获得解耦的外力模型,该模型仅与系统广义位置、广义速度和时间变量相关;仿真结果连续、收敛,表明扩展层级建模方法在挖掘机器人中的应用有效、可行.     

多轴移动荷载下沥青路面的动态响应特性

为分析多轴移动荷载下沥青路面的动态响应特性,通过现场调查建立了不同轴型作用下沥青路面的三维有限元模型,分别研究了单后轴、双后轴及三后轴轴载均匀分布、三后轴车轴载不均匀分布及三后轴车前轴悬空条件下对路面的影响。结果表明:多轴车轴距大于3 m时,各轴对路面的作用相互独立,轴数的增加对路面竖向位移产生叠加作用,对路表最大剪应力及压应力影响不明显;三后轴车中轴对路面竖向位移作用最大,较前轴及后轴分别增大23.7%和18.2%,中轴及后轴对路表剪应力有一定影响,而各轴对路表最大压应力基本没有影响。研究结果显示多轴车轴载不均匀分布对路面破坏会产生较大影响。     

横门大桥静动载试验研究

对横门大桥进行了动静载试验测试与结果分析,介绍了要测试的试验项目、测点布置及观测方法、试验荷载、试验方法、试验结果,检测结论表明该桥的强度、刚度和动力性能均满足设计要求,在试验荷载作用下处于弹性工作状态。     

大跨度变截面连续箱梁桥车桥耦合振动分析

基于桥梁工程中广泛应用的变截面连续箱梁桥受移动车辆荷载作用时的振动方程解析解难以得到,本文运用桥梁结构动力学和有限元方法,对Euler—Bernoulli梁单元采用二节点的Hermite形函数,在假定的变截面模式基础上,推导了梁高呈抛物线变化箱形截面梁单元的刚度矩阵和质量矩阵。在时域中采用精细时程积分法,编制了桥梁动力响应数值计算程序,对长沙市某工程中变截面连续箱梁桥在车辆通过时的振动响应进行了分析,研究了车辆速度和加速度变化对桥梁挠度的影响。模拟结果与已发表的文献吻合较好,挠度满足规范要求,表明该桥具有良好的刚度。     

重复荷载作用下加筋格宾挡土墙动力特性

设计并完成了大型加筋格宾挡墙模型试验.试验模型尺寸为3.0 m x0.85 m×2.0 m(长×宽×高),填料采用工程现场用红砂岩材料制备.双绞合六边形金属格宾网由PVC包裹,并镀锌防腐,网面单元尺寸为80 mm x100 mm.通过输入不同幅值和频率的正弦波激励,探讨重复荷载作用下模型挡墙的动力特性与动力响应规律.试...     

沥青混凝土的动水压力模拟试验

动水压力模拟试验方法是提高沥青混合料抗水损害性能需要研究的基础理论问题之一.在设计以气压传递激发沥青混凝土孔隙中水压动态变化的试验装置的基础上,通过封闭圆柱形试件的侧壁和在试件底端构造蓄水空间以引导水在孔隙中向下渗流,形成定向冲刷模式.经有限元计算发现随试件深度增加水压减小,说明半刚性基层沥青路面比排水基层沥青路面承受...     

斜拉桥初始平衡构形的确定方法

为准确模拟斜拉桥成桥索力分布,在斜拉桥索力模拟常规迭代法的基础上,从迭代初值的选取和迭代加速的超松弛法两方面实现了迭代计算的加速.提出了成桥线形修正的建模坐标迭代法,与迭代加速法共同应用于斜拉桥的初始平衡构形的建立.该方法建立的初始平衡构形快速准确的模拟了斜拉桥的索力分布和戍桥线形,能够作为后续分析的起始状态.通过对斜...     

交通荷载作用下公路路基动力特性的数值模拟研究

根据交通荷载的特性,应用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,将交通荷载作用下的公路路基简化为三维立体模型,采用拟静力法来分析动态的数值问题,分别以静荷载、移动恒定荷载和正弦荷载的形式模拟交通荷载.从现有的弹塑性土体本构关系入手,建立路基土有限元模型,通过模型参数的确定,对路基土在交通荷我作用下的动力响应进行数值分析和计...