自适应连续体/非连续体周期边界单元耦合技术在等效岩体中的应用研究

介绍一种新颖的PFC颗粒流程序计算模型构建方法,即:自适应连续体/非连续体(AC/DC)周期边界单元耦合技术。该方法首先构建压实并达到力学平衡的周期组块,通过复制周期组块镜像快速建立颗粒体模型,因此,可避免模型在生成过程中耗费大量时间达到力学平衡状态的缺陷,从而大幅降低计算时间、节省计算资源。以一等效岩体单轴压缩试验为例,在相同初始计算条件下,比较分析AC/DC技术和常规颗粒体模型构建方法得到的计算结果,两者在单轴抗压强度、应力–应变曲线和变形破坏特征等方面表现出高度相似性,表明在保证计算结果准确性的前提下,AC/DC技术的计算效率远高于常规颗粒体模型构建方法,且这种优势将随着颗粒体规模的增大而越发突出。因此,该技术的应用可为后续研究工程尺度节理岩体力学性质等科学问题奠定坚实基础。

网架减震球型钢支座减震性能振动台试验研究

针对网架结构的受力特点,提出了一种新型网架减震球型钢支座。按照相似原理制作了网架减震球型钢支座的缩尺模型,并通过模拟地震振动台试验系统地研究了这种支座在地震作用下的减隔震性能。试验结果表明,网架减震球型钢支座能够有效阻隔地震动向上部结构的传递,滞回环饱满、等效阻尼比大,具有良好的隔震及减震耗能能力。

板式橡胶支座曲线梁桥地震反应与参数影响分析

在地震中,曲线梁桥的反应较为复杂,容易发生碰撞甚至是落梁,板式橡胶支座经常会发生较大滑移,这种支座的滑移特性又会显著地改变曲线梁桥的动力反应。以某座板式橡胶支座曲线连续梁桥为研究对象,建立桥梁的多尺度有限元模型,通过非线性时程方法,分析了地震作用下曲线梁桥上部结构、支座和下部结构的动力反应。在此基础上,采用显式动力接触算法,模拟了主梁与桥台间的碰撞行为,并改变支座摩擦系数的取值,分别研究了梁端碰撞效应和板式橡胶支座摩擦系数对桥梁结构地震反应的影响。结果表明,由于曲线梁桥内、外侧支座竖向反力的差异,使得内侧板式橡胶支座较外侧支座更容易发生滑移,外侧桥墩受力明显较内侧桥墩复杂;碰撞作用降低了支座的抗滑能力,使得主梁端部位移和墩底内力都有所增大;支座的抗滑能力随着摩阻系数的增大而显著提高,摩阻系数和碰撞作用对桥墩扭矩的影响都较为显著。

基于DRF-MAP模型的单目图像深度估计的改进算法

图像深度信息获取是机器视觉领域的活跃研究课题之一。将图像深度估计问题归结为模式识别问题,以单目图像深度为模式类,在多尺度下从图像块中提取绝对和相对深度特征,并选择表征上下文关系的DRF(Discriminative Random Field)方法来表述某图像块的深度和其邻域深度之间的关系,从而构建起基于DRF-MAP(Maximum a posteriori)的单目图像深度估计模型。通过实验,得到了一类单目图像对应的深度图像,从而证明了单目图像深度估计模型对应的改进算法的有效性。

基于液体缩尺模型的地铁活塞风与站台送风耦合

为了获得地铁活塞风与站台送风射流的相互耦合规律,在满足相似准则的情况下,搭建地铁站台液体缩尺模型试验台。用不同颜色的水分别模拟进入站台后的隧道活塞风和站台送风射流,从而获得两股流体耦合轨迹;并通过LGY—Ⅲ型多功能智能流速仪测量耦合气流各测量断面处的流速分布规律。运用控制变量法,分别分析在变活塞风速度或站台送风射流速度工况下,耦合流体的流线、速度的基本变化特性。研究结果表明:在地铁实际运行过程中,可以适当地减小活塞风量并增大站台送风量,以达到舒适节能的目的。

基于区域分解求解多尺度HVDC地电流场的广义极小残量迭代算法

为准确求解高压直流输电(HVDC)单极运行或故障状态下的入地电流场,需要建立更加贴近实际的计算模型。文中在建模时将接地极的具体尺寸考虑在内,并且将大地模型尺寸增大到上千公里,使得模型更加贴近实际,可以得到更准确的计算结果。考虑到接地极和大地区域尺寸的差距,模型属于多尺度模型。针对多尺度模型,文中采用重叠型的区域分解法,将包含接地极在内的小区域从整体模型中分解出来,独立建模求解。选取虚拟边界上的电位为迭代变量,将整个问题最终转化为非对称实数线性方程组。针对区域分解的迭代,文中基于Arnoldi正交化和广义极小残量法(GMRES)的数学原理,推导了不具体求解线性方程组系数矩阵的GMRES迭代算法。经验证,GMRES迭代算法是比直接迭代和超松弛迭代更加高效可行的迭代算法。最终通过计算得到了更加准确的HVDC入地电流场分布,通过与现有文献的比较发现考虑接地极具体尺寸对计算结果存在一定影响,另外,文中的算法也为多尺度恒定电流场的计算提供了一种新的计算方法。

厂房悬挂吸声体降低噪声水平的研究

模拟实验证明，空间吸声体在车间中具有高效降低噪声和混响时间的效果。１００～２５００Ｈｚ（１／３倍频程）频段内降低５～１１ｄＢ，１００～１０００Ｈｚ频段内降低混响时间０．３～０．６秒。在取得相近降低噪声水平的前提下，吸声体的悬挂形式与贴在天花板上相比，可节约近一半材料。在多设备大型车间中悬挂吸声体，具有降低噪声水平的明显效果，并能节约材料。

多自由度等效力控制拟动力子结构试验研究

该文以三层框支配筋砌块短肢砌体剪力墙子结构足尺模型为基础,将等效力控制方法应用到试验子结构为多自由度结构模型的拟动力子结构试验中,通过数值模拟和试验结果,表明该方法具有很好的鲁棒性,可以完成试验子结构为多自由度复杂试验模型的拟动力子结构试验。