自锚式悬索桥吊索损伤对结构动力性能的影响研究

为研究吊索损伤对自锚式悬索桥动力性能的影响,基于自锚式悬索桥模型试验,建立了以弹性模量折减法模拟吊索损伤的全桥时程动力响应分析数值模型,研究了吊索损伤位置、损伤程度及索面损伤对自锚式悬索桥动力性能的影响.结果表明:边跨吊索损伤对中跨挠度变化无显著影响,中跨吊索损伤影响显著,且损伤位置越接近跨中,挠度增加越大;单根吊索损...     

物体变速运动导致时空弯曲及试验验证

研究发现,物体运动导致时空偏转,时空偏转角的正弦等于运动速度与光速之比.匀速运动的时空偏转角为常数,时空平直;变速运动的时空偏转角为变量,时空弯曲.惯性是时空保持自身平直的属性,惯性力是平直时空为抵抗弯曲变形,对变速运动物体施加的作用力;惯性力与引力性质相同,都源于物体与时空的相互作用.用激光干涉仪对物体变速运动导致时空弯曲进行了试验验证,结果表明,理论预言与试验完全一致.     

椭圆颗粒层理面定向对密实颗粒试样单剪力学特性的影响(英文)

目的:利用离散元数值模拟技术,从宏细观角度探究单剪受荷模式下,颗粒定向引起的层理面效应对数值试样强度与变形特征、应力-剪胀关系以及组构各向异性演化的影响及其机理。创新点:1.分析了单剪受荷条件下应力主轴偏转引发的主应力与主应变增量之间的非共轴效应,针对密实颗粒试样,研究了初始层理面倾角对非共轴应力-剪胀关系的影响;2.从细观力学角度,研究了应力主轴偏转条件下初始不同层理面试样的应力诱发组构各向异性特征,提出了一个可以考虑初始层理面效应的应力-接触力-组构经验关系式。方法:1.采用离散元团聚颗粒方法构建初始不同层理面定向的数值试样;2.采用傅里叶级数近似法对数值试样细观组构各向异性演化规律进行统计和定量数学分析;3.通过与已有文献数值模拟和室内试验结果的对比,探讨密实颗粒数值试样的单剪特性及非共轴应力-剪胀关系。结论:1.初始层理面定向显著影响数值试样的单剪强度与体变特征,且在定量上能与室内物理试验结果进行对比;2.在单剪受荷模式下,初始层理角越大,非共轴效应越显著;3.随着应力主轴的偏转,颗粒定向各向异性主方向逐渐趋于大主应力面作用方向,而接触法向各向异性的主方向基本垂直于颗粒定向各向异性主方向。4.本文提出的应力-接触力-组构关系式能够较好的反映颗粒定向对试样抗剪强度的影响。     

腐蚀损伤平行钢丝吊索应力分布特征

为了研究吊索内钢丝腐蚀损伤后的应力分布规律,采用有限元软件ANSYS弹簧单元与节点耦合模拟钢丝间相互作用,考虑温度变化时护套对钢丝的握裹力影响,提出了一种改进的平行钢丝吊索纤维束理论计算模型,研究了钢丝束长度、层数,锈坑尺寸、数量和位置分布等参数以及护套握裹力对吊索内钢丝应力分布的影响规律。结果表明：拉伸荷载作用下,改进的纤维束模型可准确反映吊索钢丝间应力分布,中心层与内层钢丝应力略大于外层钢丝应力;锈坑参数对吊索钢丝应力分布影响显著;锈坑角度为60°时,吊索受力最为不利;护套握裹力对最外层钢丝应力有较大影响。     

板材激光弯曲成形规律的研究

本文用大变形弹塑性有限元法对金属板材柔性成形新工艺——激光弯曲进行了动态数值模拟。从热力学的观点出发，阐明了该工艺的变形机理；论证了板材厚度和光束移动速度对温度梯度和弯曲角度的影响，为该工艺进一步深入研究奠定了基础。模拟结果与试验吻合较好。     

非均匀分布介质对光束偏转的影响

自散焦介质中双光束斜入射耦合能发生光束偏转,通过数值模拟发现在非线性折射率不是均匀分布时光束偏转能降低抽运光功率并且偏转角度不减小,在相同的功率条件下,能产生更大的偏转.此现象对光开关的研究有一定的参考价值.     

自散焦介质中的光束传输偏转

推导具有一定夹角的双光束传输耦合传输方程,通过数值模拟发现了一个有趣的现象:在一强抽运光束的诱导聚焦条件下,信号光束的传输方向发生了偏转,并且偏转的角度比较大.此现象对光开关的研究有一定的参考价值.     

软土地面中机械化双叠隧道的三维数值模拟

研究目的：通过三维数值模拟,研究隧道施工过程对双叠隧道的影响。创新要点：使用全三维数值模拟方法研究软土中双叠隧道施工对先挖隧道或地面的影响。研究方法：1.运用FLAC软件创建双叠隧道的三维数值模型（图1）;2.分情况模拟机械化双叠隧道的挖掘过程;3.研究不同情况下的地面沉降,水平地面位移,以及隧道衬砌的法向位移、法向力、纵向力和弯曲力矩等。重要结论：1.新隧道施工对现有的隧道有很大的影响,最大影响出现在先挖上层隧道的情况下;2.一般来说,上层隧道的挖掘会比下层隧道产生更大的地面沉降;3.下层隧道产生的法向力总是比上层隧道大;4.在多数情况下,下层隧道产生的法向位移和弯曲力矩要比上层隧道小。     

裂隙岩体爆破理论研究进展

节理裂隙对岩体爆破效果有很大的影响.本文从裂隙岩体爆破、冲击荷载作用下岩石特性、岩体爆破数值模拟等方面论述、评价了岩体爆破理论的研究现状.在其基础上对节理岩体的质量综合评价、力学模型的研究、数值模拟的研究、理论与试验相结合等方面的发展趋势提出了几点看法.     

基于DEM的沥青混凝土两点弯曲疲劳试验模拟分析（英文）

为了研究法国高模量沥青混凝土疲劳性能及Burger's模型参数与疲劳寿命之间的关系,在离散元软件PFC3D中建立了沥青混凝土锥棱柱两点疲劳弯曲试验的虚拟模型.计算了虚拟试件的初始刚度及达到疲劳时的最大接触应力,并与实测单次疲劳试验曲线对比,验证了用DEM模拟疲劳试验的可行性.然后研究端部位移及Burger's模型中各项参数(E_1,E_2,η_1,η_2)对疲劳寿命的影响.数值模拟结果表明,随着端部控制位移增大,到达疲劳时最大应力增大.研究证实:随着沥青砂浆Burger's模型参数中E_1增大,E_2减小,沥青模量增大,沥青混合料的疲劳寿命得到有效提升;η_1和η_2对疲劳寿命的影响较小.     

基于正交试验的弯管热推制成形数值模拟

采用有限元软件MSC.Marc对弯管成形过程进行了数值模拟,利用正交试验法对成形过程的关键参数(芯模的弯曲角度、加热温度、起始弯曲半径、推制速度、工模间摩擦系数)进行了优化以弯管凹边壁厚变化率最小及均匀性良好为目标,得到了等壁厚弯管成形的最优参数值,即加热温度750℃,推制速度4 mm/s,摩擦系数0.18,芯棒的弯曲角度45°,初始弯曲半径1.4。     

钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究

试验研究和工程实践表明钢纤维混凝土具有良好弯曲韧性.CECS38???2004在隧洞支护与补砌、工业建筑地面设计中引入弯曲韧度指数和弯曲韧度比,这与以往基于ASTMC1018弯曲韧性指数不同.为此,通过四点弯曲梁弯曲韧性试验,利用不同方法计算弯曲韧性指标,分析了钢纤维体积率和混凝土强度对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响,试验结果对钢纤维混凝土弯曲韧性在设计中的应用具有一定的参考价值.     

成型条件对注塑流动平衡的影响分析

利用数值模拟试验研究了注射时间、模具温度和熔体温度等工艺参数对流动平衡的影响.结果表明:熔体温度的变化对流动平衡有显著影响.     

基于光纤光栅传感器的复合材料损伤探测研究

利用布拉格光纤光栅传感网络,针对不同损伤面积的凹坑损伤进行了损伤探测。通过对无损试件与有损试件的准静态弯曲试验的对比研究,分析了FBG传感器探测损伤的范围。应用ANSYS有限元软件对其进行数值模拟计算,并将数值模拟的结果与测得的结果相对比,验证了探测结果的有效性。研究结果为应用光纤光栅传感器对复合材料构件进行渐变式凹坑损伤探测时的传感器优化布置研究提供了实验基础。     

随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程的影响研究

阐述了岩土类材料的非匀质性特性,以及对岩土类材料弹塑性破裂过程进行数值模拟的分析程序REPFPA,通过8个试样的数值模拟"试验",深入地研究了随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程的影响.分析结果表明:只要岩石材料力学性质的均质度和其它参数保持不变,随机数发生器种子值对岩石试样弹塑性破裂过程与结果的影响很小.     

弹头偏转弹体风洞实验设计

以某型单兵火箭弹为研究对象,进行弹头偏转弹体空气动力效应的风洞实验设计与研究。实验选用低速风洞,在弹头偏转条件下,得到不同位置点在不同偏角和不同攻角的表面压力变化规律。实验使用性价比高的U型管对压力进行实验测量,用不同长度橡胶管对平板压力进行测量,得到U型橡胶管对压力测量的影响关系,对弹头表面所测压力进行修正;从而进一步得出在有攻角的条件下,压力变化受弹体头部偏转影响更明显,并进行相关实验的流体力学数值仿真。为后续的弹头偏转条件下弹体空气动力学数值仿真以及弹道控制研究提供参考数据。     

钢筋混凝土网格框架墙体非线性数值分析

采用有限元分析软件ANSYS对网格框架墙体进行了数值模拟,并结合前期试验,进行了数值结果与试验结果的比较。比较分析认为ANSYS软件能够较好地模拟墙体内力和变形发展的全过程以及裂缝的形成与发展过程,可以满足实际工程实施与科学研究的精度要求。在此研究基础上,又对前期试验中没有涉及到的其他参数进行了模拟,从而完善了影响钢筋混凝土网格框架新型墙体抗震的其他因素。     

网格不匹配度对计算精度影响研究

采用理论分析、解析、数值模拟等多种手段,研究网格不匹配度对计算精度的影响.设计了一种具有精确解的多次激波冲击压缩计算模型,使用二维弹塑性流体动力学有限元程序进行了大量的数值模拟.通过比对数值模拟结果与精确解的差异,半定量地给出了网格不匹配度对计算精度的影响,其结果对复杂物理计算中网格最大不匹配度的确定有一定的指导意义.     

高斯光束在含偏压双光子光伏光折变介质中的自偏转

通过数值模拟的方法,研究了外加电场双光子光伏光折变介质中高斯光束及其相互作用的自偏转特性。结果表明,对于给定的与外加电场的双光子光伏光折变晶体参量匹配的高斯光束,考虑扩散效应之后,匹配高斯光束将发生自偏转。随着外加电场的增加,高斯光束自偏转程度增加,当外加电场达到一定强度后,高斯光束自偏转程度随着外加电场的增加反而减小。高斯光束自偏转程度随着入射光强的变化关系与外加电场的情况相似。在扩散效应影响下,同相位的高斯光束相互作用不是原来融合,而是使它们趋于分离,且光束之间存在能量的耦合;反相位的高斯光束的相互作用不再是简单的相互排斥,在一定的条件下,两束孤子光束既互相排斥,又同时向同侧偏转。     

裂纹尺寸对混凝土断裂韧度的影响

利用断裂力学方法对含有裂纹混凝土试件的断裂韧度进行了研究。通过预制不同裂纹深度的混凝土试件,采用三点弯曲试验方法对含裂纹混凝土梁的断裂韧度进行实验,同时利用ABAQUS软件,采用最大主应力牵引损伤开裂准则与线性软化损伤模型进行数值模拟。结果表明,实验结果和数值模拟比较一致,最大误差不超过15%,当初始缝纹长度为40~120 mm时,起裂断裂韧度KiniIC变化幅度较小,失稳断裂韧度KunIC有明显的减小趋势。