基于改进遗传算法的双向渐进结构优化方法研究

本文提出了一种基于改进遗传算法的软删除双向渐进结构优化法(G-BESO),以解决传统双向渐进结构优化法(BESO)中参数(如进化率)设置不当而导致无法获得最优拓扑构型的问题.首先确定单元权重系数与单元密度的递推关系式,形成一种考虑单元密度历史信息的材料插值模型,从而增强恢复误删高效单元的能力.然后引入遗传算法中的交叉和变异操作,启发式地更新结构状态以提高全局寻优能力.最后将该方法编写成可用于实际工程结构优化设计的程序.算例表明,提出的方法能稳定得到最优拓扑形状且计算效率更高,可为工程结构的拓扑优化设计提供一定参考.     

大断面地铁车站隧道软弱围岩渐进破坏规律模型试验研究

以贵阳市地铁2号线阳明祠车站为背景,采用室内模型试验模拟大断面地铁车站施工过程中隧道塌方破坏过程,明确施工期间大断面隧道塌方破坏过程机制,对比分析围岩和路面的变形。结果表明:通过围岩重力作用模拟隧道施工过程中塌方过程,与实际塌方过程基本吻合,弥补了常规加载破坏的不足;围岩渐进破坏过程表现为裂隙出现-裂隙发展-裂隙贯通-围岩塌方,支护渐进破坏过程表现为变形缓慢增加-变形快速增加-裂缝快速发展-支护破坏;围岩渐进破坏与支护渐进破坏相互作用,共同发展;在实际施工过程中,当支护变形大幅增加时,应增加支护强度,同时还应及时注浆、打设长锚杆,以减缓围岩裂隙发展,阻断围岩渐进破坏过程。     

高速动车组复合材料设备舱结构评价方法

根据复合材料失效的特点,基于渐进损伤分析方法的基本原理,提出一种高速动车组复合材料设备舱结构强度的仿真评价方法.通过选取合适的失效准则和线性损伤演化方式模拟复合材料层合板的损伤起始和损伤演化,建立复合材料渐进损伤分析模型;对复合材料设备舱骨架在气密载荷作用下进行静强度评价;通过对横梁持续加载的方式进行设备舱骨架的有限元...     

青藏高原堆积层斜坡的滑坡特征及处治措施研究

以青海省S101省道K359+881~+929段滑坡处治工程为例,分析高原堆积层斜坡的结构特征、稳定性因素对滑坡的控制效应和诱发模式。总结了目前各类滑坡防治措施对高寒地区滑坡的适宜性。结合地质综合分析和数值模拟,论述了斜坡的滑坡机理及时空演化过程。研究表明:青海省道K359+881~+929段堆积层斜坡受到岩土体性质、坡体结构及水热变化过程等因素的影响,在冻融作用下堆积体持续蠕动,暴雨入渗使堆积体沿基覆面整体滑动,形成浅、深两层滑坡。微型桩具有柔性变形卸载特性,是一类可以优先选择的寒区滑坡支挡措施。     

膨胀土边坡失稳成因机制及其演化过程分析

膨胀土边坡失稳是一种常见的地质灾害,由于目前对膨胀土边坡的稳定性分析计算还不成熟,因此开展膨胀土边坡失稳成因机制及其演化过程方面的研究便显得尤为重要。为此,本文首先系统的总结了膨胀土物质组成的两大基本特征—地域性与非饱和性以及膨胀土边坡失稳的四大基本特征—浅层性、牵引性、长期性、季节性与局部性;在此基础上,提出了膨胀土边坡失稳成因机制的四大主控因素—路堑开挖、裂隙作用、水的作用、风化作用;最后,根据膨胀土边坡剖面力学分区特征,将其失稳演化过程划为三个阶段—初始张裂破坏阶段、剪切面扩展破坏阶段、整体变形破坏阶段,为后续深入研究膨胀土边坡的稳定性分析计算奠定了理论基础。     

实施战略成本管理 提高港口竞争优势

战略成本管理意指港口运用一系列成本管理方法来同时达到降低成本和加强战略位置之目的.战略成本管理的目的不仅在于降低成本,更重要的是为了建立和保持港口的长期竞争优势.也就是说,港口必须探求提高其竞争地位的成本降低途径.如果某项成本降低途径削弱了港口的战略地位,则应弃之不用;另一方面,如果某项成本的增加有助于增加企业的竞争实力,则这种成本的增加是值得鼓励的.战略成本管理重在成本避免,立足于预防.在进行总体策划时就对港口的地理位置、市场定位、经营规模等一系列具有源流特质的成本动因进行全面综合的考虑,以从源头上控制成本的发生.     

基于应力和刚度的连续体渐进结构优化

近年来,渐进结构优化已发展成工程优化的一种重要方法。目前,渐进结构优化研究多集中在对单约束条件下优化方法的研究,对多约束条件下优化研究较少。为了更好地模拟实际工况,本文在充分分析了有限元理论和材料的弹性力学关系的基础上,找出约束之间的本质联系,提出了基于应力、刚度双重约束渐进结构优化方法。通过经典算例进行验证,优化结果表明了该方法的可行性与有效性。同时,该方法也为其它多约束结构优化提供了一定的参考。     

受冲薄壁圆管动态渐进屈曲的非线性有限元分析

采用非线性有限元方法,在经典刚塑性理论的基础上,考虑了材料非线性、大变形效应和应变率敏感性,对薄壁圆管的动态渐进屈曲过程进行了数值仿真.研究表明,利用非线性有限元数值仿真方法,可以对薄壁圆管动态渐进屈曲这一复杂的力学过程进行真实有效的模拟再现.     

Numerical Study on Generation and Evolution of Freak Waves

使用改进的VOF方法建立2维数值水槽模拟3组实测畸形波和4组非指定畸形波,并分析了畸形波的特征和演化规律.研究结果显示,畸形波并非独立的异常波浪现象,而是与连续大波(大波群)和深谷相伴发生.极端大波和深谷的联合影响对船舶和海洋工程结构的潜在威胁可能远远大于"瞬态"的畸形波,应该引起高度的重视.     

黄土地区抗滑桩嵌固段桩前被动土拱形成演化过程试验

抗滑桩是大型交通基础设施中稳定边坡和治理滑坡的主要手段之一，嵌固段桩前被动土拱效应是影响抗滑桩水平承载力的重要因素，被动土拱的形成演化过程是抗滑桩水平抗力调整的关键。通过几何缩尺比例为1∶15的抗滑桩物理模型试验，对桩前被动土拱的形成演化过程进行了探究。根据抗滑桩桩前被动土拱和模型试验系统的对称性，自主设计土压力传感器的布设方案，以保证在试验过程中对桩前土体各测点的x和y方向土压力分布规律进行实时采集；采用千斤顶对模型桩施加水平荷载，对加载过程中抗滑桩嵌固段桩身弯矩、桩前土压力及桩前土体应力变化规律进行了分析。绘制桩前土体应力云图并对桩前被动土拱拱轴线进行了拟合，同时采用数值模拟方法进行对照分析，以揭示桩前被动土拱的演化过程。结果表明：①桩身弯矩和桩前接触土压力均在嵌固点下4倍桩宽处附近出现极大值，后随埋深逐渐减小；②桩前被动土拱是由相邻桩对桩前土体的相互作用使主应力发生偏转而逐步形成的，其演化过程可分为初步形成阶段、承载阶段和破坏阶段；③桩前被动土拱拱轴线呈抛物线形式，随埋深逐渐增大形成被动土拱所需桩顶位移随之增大；④同一埋深处桩前被动土拱矢跨比随桩顶位移增加而逐渐变大，在承载阶段土拱矢跨比随埋深逐步减小。