基于稀疏多项式混沌展开模型的钢筋混凝土结构长期挠度预测

钢筋混凝土受弯结构的长期挠度预测对于评价其全寿命周期的可服役性和安全性具有重要意义。文章传统的经验法难以考虑所有的影响因素,为了能够准确预测钢筋混凝土结构的长期挠度,本文使用稀疏多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)模型预测钢筋混凝土结构的长期挠度,并对影响结构挠度的参数进行全局灵敏度分析。使用实验数据集建立和评估稀疏PCE模型,与常见的代理模型(RBF、SVR和Kriging)和常见的机器学习模型(BP神经网络)进行比较,采用十折交叉验证算法对模型进行训练和检验。结果表明,稀疏PCE模型在预测钢筋混凝土结构长期挠度方面均优于常见的代理模型和机器学习模型,其相关系数R^(2)、相对平均绝对误差(RAAE)、相对最大绝对误差(RMAE)和均方根误差(RMSE)分别为0.970、0.108、0.537和0.062。稀疏PCE模型的RMSE值远远优于经验方法。最后,基于稀疏PCE的全局灵敏度分析结果对影响结构挠度的参数进行了重要性排序,其中,瞬时或即时测量的挠度a(i)、跨深比l/h、龄期t’混凝土强度fc’重要性程度较高,且依次递减。稀疏PCE模型可用于钢筋混凝土结构长期挠度预测,并且可量化评估影响钢筋混凝土结构长期适用性的关键因素。

基于XGBoost模型的钢筋混凝土梁长期挠度预测研究

为准确地对钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)梁的长期挠度进行预测,首先收集了RC梁的长期挠度试验数据,随后基于极度梯度提升树(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)建立了RC梁长期挠度预测模型,在试验数据集上进行了模型精度的测试,并与基于支持向量回归基(Support vector regression,SVR)和反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)建立的预测模型进行比对。结果表明,本研究建立的基于XGBoost模型的RC梁长期挠度预测模型在训练集、测试集上的决定系数分别达到1.0000、0.9818,可用于RC梁的长期变形挠度预测;与基于SVR和BPNN建立的模型相比,XGBoost模型的均方根误差分别降低了98.03%、15.93%和99.47%、85.97%,平均绝对百分比误差分别降低了95.51%、11.81%和96.40%、30.83%,优势明显。最后,基于XGBoost模型对RC梁的长期挠度进行了全局灵敏度分析,对影响参数进行了重要性排序。本研究结果证明了基于XGBoost的预测模型在该领域具有优异的性能。

板料成形CAE技术

阐述了用于板料成形分析的有限元模拟技术的单元技术及网格划分、模拟算法的选择、屈服理论、接触、缺陷处理等关键技术以及仿真与集成技术等的应用方法。并对板料成形有限元模拟技术的发展方向提出了看法。

一种平面区域四边形网格生成方法

基于分层发散的思想 ,详尽地阐述了有限元法前处理中的网格生成方法 ;介绍了分层发散的网格生成中的布点、点的存贮、网格的划分、四边形单元质量判断及局部调整等内容 ,并给出了实例。

锡制工艺品冷挤压成形工艺及模具设计

阐述了锡制工艺品的冷挤压工艺及模具的设计和制造工艺及热处理 ,为缩短工艺品的生产周期 。

1000MPa级双相钢薄板极限成形性能

基于圆筒拉深试验,获得了1 000 MPa级先进高强度钢拉深时破裂的临界点和极限拉延比(LDR).研究了Hill、Barlat和BBC 3种不同屈服准则的数值仿真效果.结果表明:1 000 MPa级双相钢LDR值为2.07,且Barlat屈服准则模拟结果与实际试验相符.对断口进行扫锚电镜(SEM)观测,发现1 000 MPa级双相钢有别于传统板材,其拉深断裂模式为沿板材厚向45°的韧性切向断裂,无明显颈缩现象.

淬火分离钢板成形的有限元仿真研究

先进高强度钢是保证汽车轻量化而又提高安全性能的基础结构材料。淬火分离钢是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性钢板的需求而开发研制的含有残余奥氏体的低碳低合金先进高强度钢。通过数值模拟的方法对某车型前门QP980钢铰链柱和DP590钢铰链柱的成形性进行了分析。结果表明:QP980钢拥有和DP590钢相当的延展性能,但其回弹远大于DP590钢;此外,QP980钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性明显大于DP590钢的数值模拟预测结果对屈服准则选取的敏感性。

专业特色“+OBE”导向下毕业要求的指标点分解策略研究

鉴于专业认证对一流专业建设的重大意义,对专业认证的毕业要求指标点分解策略进行研究。基于专业特色和OBE理念,明确了毕业要求指标点分解的四个前置要求,即工农融合专业人才培养目标的合理制定、凸显专业特色毕业要求的合理表述、课程体系对毕业要求覆盖、支撑与衡量性评价,提出了毕业要求指标点分解的四大底线要求,即全覆盖度要求、高支撑度要求、高衡量性要求和专业特色融合要求,确定了毕业要求指标点分解的四大主要内容,即毕业要求的专业特色融合分解机制、高支撑度分解机制、高衡量度分解机制和全覆盖度分解机制,提出了毕业要求指标点分解的基本思路。研究成果对于推动专业认证和传统专业改造提升具有重大意义和示范价值。

基于分层发散思想的四边形网格生成算法

针对铺路法的不足,提出了一种基于分层发散思想的有限元网格生成方法。详细介绍了这种分层发散网格生成过程中的初始条件确定、布点、布点加速方法等网格划分处理的关键内容,在分层发散法产生的节点基础上进行网格生成。通过大量的网格生成实例验证了本算法对2-D区域进行网格划分的可行性。

TRIP钢冲压成形过程中马氏体相变特性研究及其仿真

结合材料四相特性及板料的各向异性,构建TRIP钢应力应变关系及屈服准则,基于Tomita and Iwanmoto(TI)理论模型,建立TRIP钢本构关系,实现其冲压成形过程仿真。实验结果表明四相硬化混合准则可以准确描述含有TRIP钢硬化特性。单向拉伸实验、平面拉伸实验结果同计算结果比较说明相变模型可以定量预测变形过程中的马氏体转变。圆筒件冲压成形结果同实验结果表明,理论模型同样可以合理描述冲压成形过程中马氏体的变化规律。

退火温度对Fe-18Mn-3Si-3AlTWIP钢组织和力学性能的影响

通过金相观察、拉伸试验等方法研究了退火温度对Fe-18Mn-3Si-3AlTWIP钢微观组织、力学性能的影响。结果表明,退火时间相同时,退火温度决定了退火晶粒的尺寸。退火晶粒的尺寸及其均匀性对TWIP钢的力学性能有明显影响。在再结晶温度以上一定范围内退火时,随退火温度的升高,试样钢晶粒尺寸均匀增加,抗拉强度减小,伸长率增加。继续升高温度,晶粒尺寸出现显著差异,抗拉强度和伸长率均降低。

土木工程专业流体力学课程思政教学实践

流体力学是土木工程专业必修的核心课程,不仅涉及大量流体相关理论知识和工程应用知识,而且还蕴含了大量的思政元素。因此,在教学过程中,将思政元素有机地融入课程内容的讲解中,能够加深学生对知识点的理解,有助于培养学生发现问题解决问题的实践能力,提高学生的思想道德素质。达到在传授知识的同时,引领学生形成正确的人生观和价值观的目的。

基于专业认证毕业要求的材料力学课程教学活动设计方法研究

提出了一种适合材料力学课程的高质量教学活动设计方法,该方法以课程初心和使命为中心,以培养一种解决工程复杂问题的能力为根本目标。教学活动采用“安全思政-三核-课程目标”的基本设计思路,教学活动按照“新课导入-新课学习-应用与思政”三大模块进行设计,并突出课程思政特色。

应用型大学人文教育的探索与研究

文章针对人文教育的特点,凝练出"本我"与"泛我"的双重属性概念,加深对人文教育重要性的理解。人文教育与科学教育并重,是高等教育进一步发展的必然选择,我国欲发展一批高水平应用型大学,必须坚持人文教育与科学教育协调发展,构建应用型大学的人文精神,确立应用型人才人文教育的理念与模式,从国家、高校和教师三个层面进行协同改革。

OBE导向下专业基础课程知识体系重构方法研究——以“材料力学”课程为例

“材料力学”是一门专业基础课程,鉴于课程知识体系对其创新教学改革的基础性作用,以该课程为例,并结合该课程的特征与特色,对专业基础课程的知识体系重构提出了OBE导向、思政抓手和两性一度三大重构原则,进而形成了OBE安全导向法、安全思政全过程融入法和三阶能力内驱机制。通过提出三横四纵知识体系结构,实现了“材料力学”课程知识体系的重构。本研究对于持续推动专业基础课程的创新教学改革有参考价值。

土木工程材料试验课教学存在的问题及对策

为了提高教学效果,针对土木工程材料试验课教学中存在的常规试验教学学时不足、授课模式陈旧和师资力量匮乏等问题,提出分级整合试验项目、引入智慧课堂教学模式和建立学生助教模式等对策,为试验课教学改革的有效推进提供理论依据.

应用型本科力学课程的工程思维融入途径研究

为了培养应用型本科工科学生解决复杂工程问题的能力,针对本校力学课程教学中工程思维意识培养难的实际特点,对工程思维融入力学课程的实现途径进行研究,同时通过力学课程教学实践活动进行验证。多门力学课程的教学实践活动表明:培养方案和课程大纲认证化、教师背景工程化、课程工程化生活化、课程内容案例化、学习问题化等多种途径对于培养学生的工程思维具有显著的效果。

OBE理念下的流体力学课程教学改革与实践

流体力学是一门理论性较强、较抽象的土木工程专业基础课程。以教师为中心的传统教学方式无法满足学生理解流体力学基本原理,以及应用流体力学知识分析和解决实际工程中遇到的问题。因此,基于OBE理念,针对土木工程专业,按照“学习任务设定、教学实施过程、学习成果评价”3个阶段,结合土木工程专业流体力学教学大纲要求,对课程教学方案进行改革,提出“理论课+实验课+小课题”教学模式。以学生为主体,引导学生自主学习,构建知识体系,培养学生理论解决实际问题的能力。并从多个方面考察评估学生学习效果,激发学生学习兴趣,从而提高课堂教学效果和教学质量。

铁素体晶间变形协调与硬化行为模拟研究

鉴于晶体塑性有限元法(CPFEM)在晶粒模型构造、取向设置和边界条件施加上的自由,对典型的铁素体-铁素体对称倾斜和扭转双晶模型实施不同应力状态下的变形模拟,分析应力状态和晶粒相对取向对晶界区应变分布和硬化行为的影响。结果表明,晶界区应变均匀程度由晶间滑移传递因子和滑移分切应力因子共同决定,晶粒的晶界区变形均匀程度与滑移传递因子正相关,主要由滑移传递因子控制晶间变形协调行为。然而,软取向晶粒(由应力状态和取向决定)的晶界区变形均匀,滑移传递因子对晶界区的应变协调不造成影响。此外,当滑移传递因子和滑移分切应力因子都很小时,易造成晶界区应变集中,使得晶间变形协调困难。因此,将滑移传递因子和滑移分切应力因子结合的晶间变形协调预测结果更为合理。双晶模型的流动应力与滑移分切应力因子负相关,晶界区非均匀变形易引发几何必需位错增殖,促进晶界处强化。

铝合金板滚压包边仿真分析建模关键技术

滚压包边是一种复杂的多工步单点连续加载工艺过程,在产品早期开发阶段就需要对滚压包边工艺进行可行性设计,依赖经验和试错的方法已无法满足滚压包边技术的要求。从单元模型、加载方法等方面深入研究滚压包边仿真分析建模关键技术,以指导产品和工艺设计。研究表明:采用最小尺寸为0.5 mm的壳单元,既能提高计算效率,也能保证数值模拟精度;考虑到计算的效率,数值模拟研究均采用了厚向7个积分点的4节点减积分壳单元S4R;可以采用摩擦系数为0的滚轮滑动模拟滚动;对零件轮廓尺寸变动量进行数值模拟时,可以不考虑翻边变形所产生的材料强化,模拟材料断裂时不能忽略翻边所产生的预应变。