不同加载速率下煤体表面变形特性及能量演化特征研究

通过数字散斑技术(digital image correlation,DIC)研究了不同加载速率下煤体表面应变场演化特征,分析了加载速率对表面变形场演化过程、变形局部化特征及表面变形能密度的影响规律。研究结果表明:加载速率越高,煤体最终破坏形态越充分,煤体破坏模式也由剪切破坏过度为张性破坏;不同量级的加载速率影响了煤体的变形局部化时刻,加载速率越高,煤体变形局部化启动时间所占整体破坏时间的比重越大;加载速率越高,变形局部化前变形能密度增长趋势越明显,表面变形局部化区域能量积聚越多,变形局部化启动时刻应力越大。

胎面变形与刚度对轮胎抓地性能的影响研究

以库仑摩擦模型和衰减指数摩擦模型为基础,建立修正的衰减指数摩擦模型,进而以29580/R22.5全钢子午线轮胎为研究对象,采用数值分析方法分析轮胎制动过程中的胎面变形规律,揭示胎面变形及刚度分布与抓地力的关联关系。结果表明:修正的衰减指数摩擦模型能够更加真实地反映轮胎与路面之间制动力的变化情况。胎面径向变形呈现出中心大,从中心向边缘逐渐减小的分布趋势;胎面纵向变形在接地前缘变形较大,接地后缘变形较小。增大纵向变形有利于抓地力的提升。胎面表面径向微观刚度在接地区域(边缘除外)的刚度值变化不大,胎肩两侧会在小范围出现一个极值;胎面纵向微观刚度以胎面中心线为基准左右对称,在胎肩区域的刚度值明显低于胎面中间。降低胎面的径向和纵向表面微观刚度可提升抓地力。

蜂窝结构异面变形动态塑性坍塌力学

在蜂窝结构静态塑性坍塌应力理论计算模型的基础上,建立了蜂窝结构在冲击载荷作用下的动态塑性坍塌应力的理论计算模型.考虑应变率对蜂窝结构动态力学性能的影响,使用Cowper-Symonds模型建立了静态塑性坍塌应力与动态塑性坍塌应力之间的关系;基于薄板弯曲理论,由平均冲击速度得到了应变率的计算公式,进而得出动态塑性坍塌应力关于冲击速度与静态塑性坍塌应力的函数关系.使用LS-DYNA动力学软件模拟了铝合金蜂窝结构在冲击载荷作用下的异面变形,数值计算结果与理论模型计算结果一致.

NURBS体变形与NURBS曲面变形求解

主要研究了NURBS曲面与体实现自由变形时参数区间、曲面片或体元与控制顶点之间的关系。某一参数区间的曲面片或体元的变形只与有限个控制顶点有关。只对相关控制顶点进行自由变形求解,可以降低求解复杂度。

裂纹尖端离面变形场的实验测量与数值分析的比较

用 Nomarski棱镜微差干涉法和有限元方法分别测量和计算了黄铜金属材料 I型裂纹尖端的离面变形场 ,在此基础上对比分析了黄铜材料宏观、细观离面变形的特征。宏观离面变形主要集中发生在裂纹尖端 1 mm2 范围内 ,最大离面变形发生在裂纹尖端。细观离面变形与滑移带、细观组织及细观结构密切相关。晶粒内部的变形导致滑移带出现 ,在滑移带上离面变形有突变。在相邻晶粒之间 ,离面变形连续与否取决于晶粒细观结构的差别。离面变形可以越过晶粒向前传递。实验还发现 。

典型弯曲河道险段床面变形及成因分析

为深入研究典型弯曲河道床面变形及险段成因,以韩江三角洲北溪河道一典型弯曲河段三洲湾险段为例,利用实测河道地形分析险段河床变化特性,从河床地质、历史洪水、泥沙系列资料和水动力数学模型等方面分析险段成因,结果表明:河床地质易冲刷、河道分洪流量大、上游来沙量减少以及河道座湾顶冲水动力条件复杂等综合因素是三洲湾险段形成的直接原因。

滑动面变形时岩石边坡稳定分析法

采用传统极限平衡法，考察单面滑动岩石边坡稳定性存在的主要问题．研究滑动面变形时岩石边坡稳定性的分析方法．计算结果表明用新方法比传统方法更接近实际情况．

利用全息摄影测量结合面变形

机器是由若干构件和结合部组成的,确定结合面变形对分析机器性能和提高设计质量都是十分重要的。笔者已在有关文献中研究了通过理论解析确定结合面变形的方法。为了考核这种解析方法的正确性,本文利用全息摄影测量出构件和结合面的综合变形,再用解析计算的方法求出构件的变形,然后将结合面的变形从综合变形中分离出来,从而间接地测出结合面变形,并将测量值与解析值进行了对比。

基于ANSYS的齿根应力和齿面变形的合理分析

根据齿轮啮合原理,准确求出复杂的齿廓曲线;采用MATALB-APDL混合建模方法,创建精确的齿轮有限元模型。在不同网格密度等级下,分别对齿轮的齿面变形、齿根应力分布进行分析。对照经验公式的计算结果,得出如下结论:在齿轮数值模拟中,由于有限元软件计算中舍入误差的存在,网格划分合理与否将直接影响仿真程度的高低;网格密度等级对齿面最大变形的仿真结果有较大影响,而对齿根应力影响甚微。

弯道水流运动及床面变形数值模拟研究进展

弯曲河道中的水流运动和床面变形较顺直河道更为复杂,是河流动力学研究的热点之一。近年来,随着计算机软硬件的迅速发展和高效数值计算方法的出现,弯道水沙运动在数值模拟方面得到不断发展。系统梳理了国内外在弯曲河道的水流特性(水面横比降、横向环流、纵向垂线平均流速、床面剪切力等)、泥沙运动基本特性方面的研究,以及弯道水流二维、三维数值水流模型和河床演变模型研究进展,指出了目前弯曲河道水沙运动数值模拟中存在的问题,并对其今后可能的研究方向提出了建议。

类矩形盾构施工开挖面变形数值模拟分析

盾构法隧道施工过程中需要控制施工扰动对周围环境造成的影响,而开挖面变形控制是施工控制的关键因素之一;由于地层条件的复杂性及施工控制因素多样性的影响,使得开挖面支护压力的设定非常困难。宁波地铁3号线类矩形盾构试验段工程中采用了11.83 m×7.27 m的土压平衡式全断面切削类矩形盾构机,盾构机土舱为开放式的,具有两个转动刀盘和一个偏心刀盘,且有两个螺旋机出土系统,刀盘运动规律复杂,开挖面变形控制难度大。文章基于小应变HS-Small模型,并考虑埋深和开挖面支撑荷载的不同工况组合,建立三维数值模型,对类矩形盾构施工过程中开挖面变形进行了多工况模拟分析,分析结果可为工程施工控制参考。

基于有限元方法的天线阵面变形仿真分析

天线阵面精度是保证其工作的必要条件,研究载荷作用下的阵面变形对阵面精度控制十分重要。采用有限元方法,分析阵面受到温度载荷、重力和风载等载荷作用下的变形情况。通过开展正交试验和统计分析,研究不同载荷以及载荷的交互作用对阵面变形的影响;基于多工况仿真结果,得到阵面在不同载荷变化下的变形规律。仿真研究表明,温度载荷对阵面变形的影响最为显著,其次是风载。

高速铁路无砟轨道-桥梁系统纵向变形与轨面变形映射关系

以高速铁路纵连式无砟轨道和简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统(HSRTBS)层间传力机制,将HSRTBS层间构件分离,基于HSRTBS层间内力平衡条件,采用能量变分原理建立HSRTBS纵向变形与轨面映射变形求解通用模型。基于ANSYS软件建立HSRTBS有限元模型,通过对比本文解析模型求解的轨面映射变形与有限元结果,验证本文轨面映射模型的合理性及有效性,研究轨道-桥梁系统参数对轨面映射变形的影响。研究结果表明:轨面映射变形峰值与桥梁变形幅值增长线性相关;轨面映射变形随着桥梁变形幅值增大增速减缓,呈现非线性增长;轨面纵向映射变形对于层间扣件刚度变化十分敏感;滑动层刚度变化对于轨面纵向映射变形影响较小;剪切钢筋和滑动层剪力齿槽是极为重要的纵向传力构件,当二者失效时,将对轨面纵向变形产生严重影响。

板式无砟轨道轨面变形与路基沉降的映射关系

为研究路基沉降对板式轨道轨面几何变形的影响,基于无拉力Winkler地基叠合梁理论,针对纵连式、单元式两种板式轨道,提出了考虑板底脱空的路基沉降与轨面变形间静态映射关系的计算方法,并对由不同沉降型式引起的两种轨道轨面变形特征及变化规律进行了对比分析.结果表明:纵连板式轨道对基础变形的适应力较单元板式轨道欠佳,底座板与路基间易形成大范围脱空;自重效应下沉降引起的两种轨道轨面变形随基础沉降量的增大差异加剧,且对路基沉降波长极为敏感,当沉降波长达到20 m后,轨下板底脱空现象明显缓解,轨面几何不平顺基本可与路基变形保持一致;路基折角型沉降对轨面平顺性的影响相对平缓,错台型沉降不仅使轨面剧烈弯折,还会导致板底严重脱空,10 mm差异沉降即可引发轨道与路基结构间约8 mm的空吊,给列车运营质量和轨道结构疲劳特性均造成不利影响.

软弱围岩大断面隧道开挖面变形控制技术

软弱围岩隧道的开挖容易造成开挖面失稳坍塌、冒顶,以及地面与拱顶沉降过大等险情,所以需要对围岩和掌子面进行加固,以保证施工安全。以浙江野猪山隧道为工程背景,根据其掌子面采用长14 m、搭接长度为8 m的玻璃纤维锚杆加固后的实际监测,通过有限元模拟理论分析,得出掌子面挤出变形和拱顶沉降近似成线性关系。由此可以根据掌子面后方的拱顶沉降值预测掌子面前方的土质情况,以便及时采取加固措施。

软弱围岩大断面隧道开挖面变形控制技术研究

文中以浙江野猪山隧道工程为例,对于工程开挖面变形情况展开分析,提出了相应的加固措施,为同类型工程施工提供参考。

建筑地基深基坑开挖底面变形风险控制研究

针对建筑地基深基坑开挖底面变形问题,提出基于弹性段-强化段为双折线拟合控制的变形风险控制方法。建立地基深基坑开挖底面变形的试件参数分析模型,结合构件滞回特性分析,采用最大累计沉降控制方法分析建筑地基深基坑开挖的沉降模态,通过位移边界条件层面分析的方法,采用ANSYS有限元软件建立有限元模型,模拟基深基坑开挖底面的弹性段-强化段双折线分布问题,通过对不同工况的底面变形风险差异度分析,进行钢筋和混凝土间粘结滑移作用分配和承载力计算,根据受拉薄膜效应及钢筋强度破坏准则,实现对建筑地基深基坑开挖底面变形风险预测和控制。实验表明:采用该方法进行建筑地基深基坑开挖底面变形风险控制的稳定性较好,降低了底面变形风险,提高了基深基坑开挖施工相关参数的计算精度。

任庄水库坝体土质量评价与坝面变形分析

任庄水库大坝为一均质土坝,由于其施工质量较差,且筑坝时所取土料存在质量问题。大坝自运行以来曾出现多次险情,目前坝面变形严重。文中对任庄水库大坝坝体土质量进行了评价,并对坝面变形原因进行了分析,为设计部门提供了可靠的地质资料。

加筋土挡墙墙面变形控制研究

加筋土挡墙是一种新型的柔性结构,墙面变形是衡量施工控制情况的综合性指标,经多个工程的实践,已有了一套科学的、完善的、适用的控制措施。

软弱围岩大断面隧道开挖面变形控制技术

公路隧道是一个地下工程。与地上建筑相比,设计和施工的不确定性更大。另外,由于工程地质、地形、环境和工程造价,公路隧道具有埋深浅、间隔小的特点。这使得公路隧道的设计和施工更加困难,并且质量更难以控制。因此,有必要采用有针对性的控制技术来控制公路隧道开挖的变形过程,以保证公路隧道的施工质量。本文以某隧道工程为例,对于工程开挖面变形情况展开分析,提出了相应的加固措施,为同类型工程施工提供参考。