Analysis of dynamical response to large deformation of piles with initial displacements

In this paper, a nonlinear mathematical model for analyzing dynamical response to the large deformation of piles with initial displacements is firstly established with the arc-coordinate, and it is a set of nonlinear integral-differential equa- tions, in which, the Winkeler model is used to simulate the resistance of the soil to the pile. Secondly, a set of new auxiliary functions are introduced. The differential-integral equations are transformed into a set of nonlinear differential equations, and the differential quadrature method （DQM） and the finite difference method （FDM） are applied to discretize the set of nonlinear equations in the spatial and time domains, respectively. Then, the Newton-Raphson method is used to solve the set of discretization algebraic equations at each time step. Finally, numerical examples are presented, and the dynamical re- sponses to the deformation of piles, including configuration, bending moment and shear force, are graphically illuminated. In calculation, two types of initial displacements and dynamical loads are applied, and the effects of parameters on the dynamical responses of piles are analyzed in detail.

磁力馈能主动悬架稳定性分析

为了提高车辆行驶平顺性和安全性,提出了一种新型磁力馈能主动悬架,并研究其稳定性。采用BP神经网络PID控制算法(BP-PID)搭建磁力馈能主动悬架控制系统,利用MATLAB/Simulink进行理论仿真。建立B级和C级随机路面,仿真分析不同速度、不同等级下,磁力馈能主动悬架的稳定性。结果表明,相比于被动悬架效果和PID控制的磁力馈能主动悬架效果,采用BP-PID控制可明显提高悬架稳定性。B级随机路面60 km/h时车身垂直加速度改善了45.90%,证明了BP-PID控制的合理性,可有效提升悬架稳定性。

基于泰伯效应的差分双层光栅光学杠杆放大位移传感器

研制了一种基于泰伯效应的差分双层光栅光学杠杆放大位移传感器。通过理论计算、仿真分析和实验测试,证明在差分双层光栅后面形成了一个多周期复合光场。当两个光栅之间发生相对位移时,该复合光场随输入位移同步发生移动。由于差分结构的光学杠杆效应导致复合光场,复合光场位移相对于实际输入位移会产生放大,结合电荷耦合器件(CCD)相机成像检测方式可实现纳米级输入位移的检测。实验系统差分光栅结构周期分别为1.49和1.71μm。经多次重复测试,复合光场放大周期为~11.6μm,放大因子为~7.8,实验分辨率达到~9.8 nm。受益于位移放大,该传感器满足了纳米级精密位移测量对小周期光学光栅和小尺寸CCD像元的高要求,在机械定位、半导体制造等领域展现出良好的应用前景。

液位传感器电磁兼容改进设计

针对差动变压式位移传感器在电磁兼容试验中出现的跳变及无法继续使用等问题,进行针对性的电磁改进设计。从原理上分析输出跳变产生的原因并制定相应的改进措施。改进的传感器通过实验验证,证明采取的改进措施可行、有效,为提升差动变压式位移传感器的抗电磁干扰能力提供了一种改进思路和方法。

桥头软基典型性病害分析探讨

软基桥头病害在道路工程中十分普遍。在工程建设期,软基处治方式的不当往往导致运营期各种病害的不断产生,造成运营维护成本大,同时病害难以根除。现以珠海地区运营通车六年多的某桥桥头段工程处治为例,通过现场测量、勘察、地基检测、室内试验及数值模拟等手段,全面分析了桥头段病害发展的程度和发生的根源。分析结果表明:此处桥头软基段总体沉降大,沉降不均匀显著,下伏软土层物理力学性质运营期内未有改善,其层内的PHC管桩存在断桩、错位、倾斜现象,路基实测沉降量超过设计理论计算沉降量,路基存在严重侧向位移。

失地农民安置住区生活空间异用研究——以中德生态园弗莱社区为例

本研究探讨了青岛市中德生态园的安置居民如何自发改造生活空间,以更好地适应传统的生活方式。本研究采用访谈、实地观察等研究方法,分析了空间异用现象的成因,针对居民特定空间需求与主观规划意图不匹配的问题进行梳理追因。研究结果表明,生活空间的异用行为与生产要素、居民认知等因素密切相关。基于此,本研究提出以居民需求为导向的设计策略,提出提升农业种植、激活节点空间等规划设计手段,以期为今后的失地农民安置住区的设计和规划提供有价值的参考和借鉴。

差动式光纤光栅位移计及其温度特性的研究

基于拉伸弹簧和悬臂梁组成一复合结构实现了光纤光栅(FBG)位移传感器的差动式测量,研究表明:传感器位移分辨率为0.05%,重复性为0.183%,回程误差为0.134%,线性误差为0.14%,基本误差为±0.326%;以20℃为基准,在(-30—+100℃),温度引起的零点漂移不超过满量程的2.86%;随着试验温度范围减小至传感器日常使用范围(-20—+60℃),零点温度漂移也减小至满量程的0.7%,传感器温度特性完全满足需求。最后,给出了传感器温度特性不一致的主要原因以及进一步改善传感器位移传感特性和热稳定性的方法,并指出改变悬臂梁和拉伸弹簧的几何尺寸就可实现不同量程、不同位移分辨力的测量。

深基坑工程逆作法的实测研究

通过对上海高238m、60层的超高层建筑和10层裙房的桩筏基础、深为18.95～24.00m和面积22000m2的基坑工程,采用逆作法施工的墙体水平位移、基坑底隆起、墙顶与邻近立柱桩以及立柱桩间的差异变形、墙后土压力和墙体应力的大量实测数据,以理性和经验进行分析研究,得出深基坑工程逆作法施工有别于顺作法施工的应力和变形的五个特点,提出改进逆作法施工的基坑设计的建议,供类似工程借鉴。

双定子单作用液压马达转矩脉动研究

为了解双定子单作用液压马达的性能,在探讨双定子单作用液压马达理论排量和理论转矩的基础上,分析了不同滑块数对液压马达转矩脉动的影响,得出液压马达滑块数与转矩脉动的数学关系式。结果表明,滑块个数为奇数的液压马达的转矩脉动小,进一步推导出滞后角对液压马达差动连接和内、外马达同时工作时的转矩脉动影响。

具有柔性铰链的差式微位移放大机构

阐述了差式微位移放大机构的基本设计原理，分析了机构中位移损失的原因。研制的放大机构具有较好的放大效果，而且机构的位移输出线性特性也较好。采用片状柔性铰链成功地解决了由于机构中的位移干涉造成的机构内部反力太大的问题。

高混凝土面板堆石坝的设计与施工

近年来国际上修建了一些 15 0～ 190m高的混凝土面板堆石坝 ,目前还有 7座坝高为 15 0～ 2 40m高的面板坝准备开始修建。但是已修建的这些高坝较普遍地发生了面板结构性裂缝 ,有些坝结构性裂缝宽达 5 0mm ,个别坝还发生垫层料的流失。通过对天生桥一级水电站面板堆石坝原型观测资料的分析 。

单排差动结构的新型纳米时栅位移传感器

在双排结构纳米时栅位移传感器的研究基础上,提出了一种单排差动结构的新型纳米时栅位移传感器。通过直接构造一个匀速运动的交变电场来产生行波信号,解决了双排结构所具有的串扰问题和安装问题;采用差动感应极片来拾取信号,可有效地消除共模干扰。用微纳加工工艺制作了一种多层薄膜的单排差动结构的纳米时栅传感器样机并进行了性能测试,最终在200 mm的量程范围内取得了±150 nm的测量精度。对比双排结构的纳米时栅传感器,这种新型的纳米时栅传感器测量精度、信号稳定性及抗干扰能力得到明显的提高,并且在尺寸减小的同时拓展了有效量程,因此在产品化的过程中更具有应用前景。

获取张北地震同震形变场的差分干涉测量技术

基于合成孔径雷达差分干涉测量的基本原理 ,利用地震前后的 ERS- 1/ 2的三景数据 ,获取了 1998年 1月10日张北地震 (Ms=6 .2级 )的同震干涉纹图 .这种差分干涉纹图能表现地震断层和形变场的同震形变特征 ,而且该方法无需任何的辅助信息 ,适用于大范围的地震监测与研究 .研究表明 ,通过合成孔径雷达差分干涉测量技术能够获取高精度的强震同震位移场数据 ,这是传统的地面观测方法所无法做到的 .

双丝差动型磁致伸缩位移传感器结构设计

为了降低现有磁致伸缩位移传感器信号的各种噪声干扰,有效的提高测量精度,减小误差,提出了一种新型的双丝差动结构设计方案;分析了传统单线圈磁致伸缩位移传感抗干扰能力和精度的不足,并通过电路信号测试对比、传感器精度实验、稳定性实验对比论证了本方案在提高传感器精度和抗干扰能力方面的优势,为产品化的磁致伸缩传感器结构设计提供了一种全新的思路。

差动变压器式位移传感器的仿真建模研究

差动变压器式位移传感器(LVDT)具有工作可靠性高、输出电压准确度高、线性度好等优点,在伺服系统中得以广泛应用。但传统的设计周期长、成本高,短时间内难以设计出线性度好的传感器。提出使用Maxwell建立传感器模型的方法,利用Maxwell快速改变模型尺寸的优势,对影响传感器性能的补偿线圈绕法进行了仿真。经试验验证,该模型可有效地模拟真实产品,显著地提高实际工程中传感器的设计效率及产品的线性度。

控压钻井重力置换与溢流气侵判断准则分析

考虑重力置换的恒定性、气侵的可变性,提出了重力置换与溢流气侵的判断三准则,实现了计算机自动判断气体来源。借助计算机编程对准则求解,并将判断准则应用于某微流量控压钻井的溢流气侵和重力置换判断。结果表明:重力置换发生后,一定量的置换气体侵入环空,气体的侵入量主要受岩层渗透率、钻井液-岩层接触面积的影响,而溢流气侵发生后,气体的侵入量主要受地层欠压差影响;为达到衡压钻井目的,溢流气侵发生后不但要抑制气体滑脱产生的压降,更要平衡地层欠压差,而重力置换只需抑制气体滑脱产生的压降;溢流气侵发生后,环空中流体的流动先由0气流转换为混合流,经回压控制后,再由混合流转换为0气流,重力置换发生后,环空中流体的流动由0气流转换为混合流。

二氧化碳驱储集层堵塞机理实验分析

结合细管实验、组分分析实验、微观模拟实验3种实验方法,分析CO2驱油过程中储集层堵塞、原油开采速度降低的现象,研究储集层堵塞机理。细管实验表明,较低驱替压力条件下,CO2驱油效果较差,驱替压力越高,驱油效果越好,在驱替压力超过最小混相压力后,储集层会出现堵塞现象,对产能有较大影响。组分分析和微观模拟实验表明,CO2与原油接触后产生组分分异,在较低驱替压力下,组分分异不明显,不会产生堵塞,但驱替压力较高时,原油中芳烃被CO2快速萃取,造成非烃和沥青质快速沉积,从而堵塞喉道。因此,控制驱替压力是防止储集层堵塞的主要措施,CO2驱油最佳压力应在最小混相压力附近,过高或过低的压力都不利于CO2驱油。

混合型多泵多速马达传动输出特性的研究

为了使定量泵输出多级定流量、不用减压阀适应多个压力以及定量马达输出多级定转速和定转矩,设计了集多个单泵、单马达于一体具有高比功率的多泵多速马达,并在此基础上提出了混合型多泵多速马达传动理论。根据多泵、多速马达的特点对其进行了分类,分析了各类泵和马达在不同工作方式下的输出特性,又进一步得出决定多泵输出特性的流量系数以及多速马达输出特性的转速、转矩系数。分析了排量系数对传动的影响。结果表明:通过改变工作方式能够使流量系数和转速、转矩系数在一定范围内变化,变化范围取决于排量系数;比例型多速马达的差动连接会产生死点和差动反向,应确保转矩系数大于零。所设计的新型多泵多速马达在农业机械、行走机械、加工机械等领域有着广泛的应用前景。

基于动态差分GPS的滑坡位移监测系统

针对目前滑坡位移监测中的难点以及野外应用中的高度自动化、全天候、不受天气影响等要求,综合比较了各类滑坡位移监测方法和已有的监测系统,基于动态差分GPS算法,结合GPRS无线传输网络,设计了一种低成本的滑坡位移实时监测系统.将安置在滑坡监测现场的两台GPS接收机通过无线网络把观测到的原始数据传输至监控中心,然后在计算机上作差分解算,并实时显示出基线长度的变化曲线.实验结果表明该系统的测量精度能够满足滑坡位移监测的要求.

Tip-Edge力系后倾曲对上颌磨牙初始位移影响的三维有限元分析

目的研究Tip-Edge力系中上颌第一磨牙在后倾曲作用下的初始位移情况,探讨后倾曲曲度和位置对上颌第一磨牙初始位移的影响。方法采用牙列完整的干颅,用CT扫描建立Tip-Edge差动直丝弓三维有限元模型,模拟5种后倾曲曲度(20°、30°、40°、50°、60°)以及4种后倾曲位置(2、4、6、8 mm)对模型进行加载,计算上述情况下磨牙的初始位移情况。结果在后倾曲作用下,上颌第一磨牙出现远中方向移动以及伸长移动。当后倾曲曲度增加时,磨牙的远中初始位移以及伸长位移增加;当后倾曲距离增加时,磨牙的远中初始位移以及伸长位移减少。结论通过改变后倾曲的曲度和位置,可以有效地控制Tip-Edge力系下上颌磨牙的初始位移方式以及移动量。