滑坡位移-时间曲线特征的物理模拟试验研究

位移-时间曲线表征了滑坡变形状态及相对的稳定性程度,是监测滑坡变形和失稳预测至关重要的数据资料。目前所获取的滑坡变形全过程监测资料并不多,大多数是临滑前的短期监测资料,而一些突发型滑坡的变形监测资料更是难以收集。由此,滑坡位移-时间曲线簇的类型及分布特征的研究受到了数据资料不足的约束而难以开展,一些滑坡预警理论都是基于推断和理论分析的基础上而得出的,缺少数据支撑。本文通过物理模拟的办法,自行设计制作了变角度的物理模拟试验框架,开发完成了位移数据的自动采集系统,经一年多的试验测试,对试验设备软硬件及模型材料不断调整、优化,完成了7组12条位移-时间曲线的采集工作,从而获取了不同受力条件下斜坡的变形破坏的时间-位移曲线簇,为进一步的理论研究提供了科学的数据资料。

强度-时间曲线与腰椎间盘突出症的诊断及预后评估

背景:强度-时间曲线检查是应用一定参数的电流刺激神经、肌肉,测定神经、肌肉兴奋性并进行定性或定量分析,用于神经、肌肉疾病诊断和判定预后的方法,也是电诊断中比较精确、常用的监测技术,对腰椎间盘突出症的诊断具有一定的意义,但目前对腰椎间盘突出症疗效的评定研究较少。目的:观察分析强度-时间曲线测定对腰椎间盘突出症的诊断及预后评估效果,以便于更好地指导治疗。方法:采用日本欧技技研公司制造的CX-3型电诊断仪对113例腰椎间盘突出症患者进行强度-时间曲线测定,并与自身健侧进行对比。以及进行物理治疗后分析。患者分别检测股二头肌107条、腓肠肌101条、胫前肌45条,共253条曲线。患者在通过强度-时间曲线诊断后,均选用牵引、中频、超短波、电针并红外线照射治疗,1次/d,10次为1个疗程,3个疗程后休息10d,治疗3个疗程后复查强度-时间曲线,并根据临床症状、体征恢复情况进行疗效评估。结果与结论:首次测定强度-时间曲线正常神经支配占36.36%,部分失神经支配为62.85%,完全失神经支配为0.79%,总异常神经支配达63.64%。经物理治疗后,正常神经支配者痊愈显效率为92.86%,异常神经支配者痊愈显效率58.82%。结果提示,强度-时间曲线测定对腰椎间盘突出症的诊断、判断神经损伤的程度和评估预后具有实用价值。正常神经支配者治疗效果好,异常神经支配者治疗效果较差。

空洞敏感材料超塑胀形过程的压力-时间曲线优化设计

压力 -时间曲线在超塑胀形工艺参数的选择和工艺过程优化设计中至关重要。利用刚粘塑性有限元技术对含有细微空洞超塑性材料的胀形过程进行了数值模拟 ,并采用最大等效应变速率恒定的压力控制策略对胀形过程压力 -时间曲线进行了优化设计。以半球壳和圆筒形零件为例 ,对自由胀形和充模胀形两种成形方式给出了压力 -时间曲线设计实例 ,并对计算结果进行了讨论。本文计算模型可推广至其他超塑性成形问题。

基于数值模拟的抗拔桩力学性能研究

基于FLAC3D有限元软件,分别对普通抗拔桩和托底抗拔桩进行数值模拟,对比研究两者的荷载-位移规律,主要分析桩体弹性模量和侧摩阻力折减系数的影响。研究结果表明:桩体弹性模量越大,抗拔桩桩顶位移量越小,但弹性模量不会影响抗拔桩的极限承载力;托底抗拔桩和普通抗拔桩的荷载-位移曲线相似,但托底抗拔桩会显著降低桩顶位移,差异在于两者的荷载传递方式;抗拔桩的荷载作用存在一个区间,为极限承载力的14%~82%,此区间内托底抗拔桩相比普通抗拔桩桩顶位移减少比例基本不变。

位移-时间图象还是位置-时间图象

1 问题的提出 图1、2、3分别出现在高级中学课本《物理》第一册(必修)(人民教育出版社)的不同位置,但不论对图象本身的描述。

CT灌注曲线形状的量化及对乳腺癌的诊断价值——计算机模拟和乳腺灌注

目的探讨血流动力学参数及参数组合对CT灌注时间-密度曲线(TDC)形状的影响,寻找定量评价TDC形状的方法,并应用于乳腺癌的前瞻性灌注研究。方法在Excel2003中构建算式,并编写相应程序代码以实现自动卷积、去卷积算法,其中推动剩余函数采用Weibull函数,在固定其他参数的情况下,分别以连续递增的血流量(BF)、平均通过时间(MTT)、血流量与平均通过时间之比(BF/MTT)、Weibull函数的形状参数和一个固定的动脉输入函数卷积,得到一系列TDC;考察上述指标对TDC形状的影响,筛选出能够定量描述TDC形状的变量。对28例乳腺肿块患者行CT灌注扫描,按TDC的形状分为速升速降型、持续上升型、平台型,以术后病理诊断为金标准,用受试者工作特性曲线(ROC)分析BF、MTT、血容量(BV)、BF/MTT、TDC形状分型在乳腺癌诊断中的价值。结果①Weibull函数的形状参数对TDC的影响轻微;BF影响TDC的高度,BF越大TDC高度越大;MTT影响TDC的高度和峰值时间,MTT越大TDC高度越大同时峰值时间推后;BF/MTT决定TDC的形状,取值偏大时TDC呈速升速降型,取值偏小时呈持续上升型,取值在两者之间时呈平台型;②乳腺灌注BF/MTT与TDC形状分型相关;③乳腺灌注各指标ROC曲线下面积由高到低依次为BF/MTT、BF、TDC形状分型、BV、MTT,前三者大于对角线下面积(P<0.05),可鉴别乳腺肿块的良恶性。结论BF/MTT能够定量描述CT灌注TDC的形状,以非线性的方式整合BF和MTT的诊断信息,在乳腺癌的诊断中有重要的参考价值。

崩滑灾害位移曲线典型类型及其形成机制

通过整理分析大量的崩塌滑坡位移-时间曲线发现,孕育期地表位移时序曲线典型类型主要有稳定型、渐进型和突发型3类,其中稳定型分为蠕滑稳定型和波动稳定型2亚类,渐进型分为三阶段渐进型、振荡渐进型和多台阶渐进型3亚类;孕育期地下位移时序曲线典型类型主要有单滑裂面型和多滑裂面型2类,并发现滑带处位移时序曲线与地表的具有相似的演化规律;从孕育、成灾到形成崩滑堆积体的全过程位移时序曲线典型类型只有生长型一类。基于崩塌滑坡滑裂面上锁固段数量、位置和强度,结合变形状态空间区划效应及外界因素对锁固段的加卸载特征,对孕育期地表典型位移时序曲线形成机制进行了探讨。

弹簧-阻尼型模拟人胸廓在心肺复苏按压下的力学特性

目的测试以变刚度弹簧组与阻尼器并联结构作为阻力部件的模拟胸廓在心肺复苏按压下的按压力-胸骨位移关系，并与现有的心肺复苏模拟人、“典型人”参数及1例真人试验数据比较。方法自制测量机构，采用2005国际心肺复苏指南标准对模拟胸廓及多种模拟人进行按压操作，获得按压力与位移的动态数据，同时对已发表的“典型人”和1例采用图像处理算法提取的真人数据，分别做出力-位移滞回曲线，并采用麦夸特法（Levenberg—Marquardt）＋通用全局优化法进行曲线参数优化，获得相应的参数。结果获得了模拟人、新型胸廓、“典型人”和1例真人的参数及滞回曲线图。对滞回曲线和曲线参数进行了分析比较。结论以变刚度弹簧组与阻尼器并联结构作为阻力部件的模拟胸廓较真实地模拟了人体胸廓在心肺复苏按压下的力学特性，较现有的各款国内外模拟人更接近于真人数据和“典型人”参数。

周围性面神经麻痹的强度—时间曲线测定及其康复治疗

目的:分析强度 -时间曲线测定对周围性面神经麻痹的诊断价值、预后估价及其物理治疗效果与疗效。方法 :采用强度 -时间曲线测定周围性面神经麻痹112例 ,并与自身健侧进行对比及行物理治疗。结果 :首次测定I/t曲线为正常神经支配占29.5 % ,部分失神经支配为66.1 % ,完全失神经支配为4.4 % ,总异常神经支配达70.5 %。经理疗后 ,正常神经支配者痊愈显效率为96.9 % ,异常神经支配者痊愈显效率44.3 %。结论 :I/t曲线测定对周围性面神经麻痹的诊断、判断神经损伤的程度和估价预后有实用价值。正常神经支配者治疗效果好 。

滑坡变形破坏行为物理模拟研究

不同类型的滑坡具有不同的变形破坏行为,同一斜坡在不同受力条件下也可能表现出不同的变形破坏行为。为了能在室内实际观测到斜坡在不同受力状态下的变形破坏行为,设计制作了可以调整角度的模型试验框架,自主研发了模型位移测量装置,通过大量测试最终选择成都粘土作为滑带土材料,开展了近一年的滑坡变形破坏行为的物理模拟试验研究,共完成7种倾角14组模拟试验,得到了不同受力条件下的滑坡变形-时间线簇,进一步揭示了滑坡变形-时间曲线的特征,为斜坡变形-时间曲线类型归纳提供了依据。

方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁中柱节点骨架曲线影响因素

为了分析不同因素对内加强环式方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁节点荷载-位移骨架曲线的影响,采用有限元软件对27个中柱节点在低周往复荷载下的受力过程进行模拟;模拟前采用已有试验数据对模拟方法进行验证,提取各节点的荷载-位移骨架曲线,并计算各节点的屈服荷载、极限荷载、破坏荷载、屈服位移、极限位移和位移延性系数。结果表明:环板宽度、环板厚度、轴压比和梁柱端第1个孔洞中心到柱壁的距离对节点荷载-位移骨架曲线影响较小,钢材屈服强度、柱截面含钢率、梁柱线刚度比、孔间距和开孔率对节点荷载-位移骨架曲线影响较大;钢材屈服强度和梁柱线刚度比增大,节点的承载力显著增强,位移延性系数明显减小;柱截面含钢率增大,节点的承载力增大,但屈服位移和极限位移逐渐减小,骨架曲线呈现显著下降的趋势;孔间距增大或开孔率减小,节点承载力显著增大。

蒸压加气板混凝土料浆发气状态与钢筋位移的关系研究

为研究蒸压加气混凝土板生产时料浆发气过程中钢筋位移变化量及变化趋势与发气状态之间的对应关系,通过时间-钢筋位移曲线定量表征料浆的发气状态,以期为发气和稠化过程的检测和控制提供参考。

基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别方法研究--以大渡河流域为例

近年来,青藏高原东缘高山峡谷区古滑坡复活呈现活跃趋势,并造成重大灾害损失,因此古滑坡复活的早期识别成为地质灾害研究领域普遍关注的课题。本文以大渡河流域为例,在古滑坡发育特征调查分析的基础上,提出了基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别的一般步骤:①分析古滑坡及周边主要SAR数据源及其适宜性,制定最优InSAR监测方案;②通过InSAR综合观测,获得高质量的长时间序列变形,筛选显著变形部位(特征点);③根据特征点的时序变形曲线,进行古滑坡复活的演化阶段判别和稳定性预测。基于斋藤原理,提出了古滑坡复活的三段式演化过程;结合PS-InSAR监测的累积位移-时间曲线,提出了将弹性变形与匀速变形之间的拐点作为古滑坡复活的起点标志,把匀速变形向加速变形转变的拐点作为复活失稳的标志,为高山峡谷区隐蔽型古滑坡复活的早期识别提供了新途径。

Ti2AlNb合金多层板结构超塑成形/扩散连接数值模拟及试验研究

研究内容为Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形/扩散连接(Superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)工艺。采用恒应变速率法对Ti2Al Nb热轧板材进行单向拉伸试验,得到最佳超塑成形条件如下:变形温度=940℃,应变速率=0.000 5 s–1。利用MARC有限元软件对Ti2Al Nb合金多层板结构的超塑成形过程进行数值模拟,预测构件的壁厚分布情况和可能产生的缺陷。进行三层板和四层板结构的SPF/DB试验,采用优化的压力-时间曲线进行超塑成形的压力加载,扩散连接工艺参数如下:温度=940℃,压力p=10 MPa,时间t=180 min。结果表明,三层板结构在面板出现明显的沟槽现象,沟槽的深度为4.49mm,宽度为8.85 mm;四层板结构成形效果较好,表面平整,无褶皱、沟槽等缺陷;对扩散连接处的微观组织进行观察,显示扩散界面的连接质量良好。研究结果为Ti2A1Nb合金在航空航天复杂薄壁夹层结构件的制造方面提供了参考依据。

受压U肋加劲板局部稳定受力性能数值模拟

为了掌握受压U肋加劲板的局部稳定受力性能,考虑残余应力与初始几何缺陷,建立U肋加劲板局部稳定试验试件的有限元模型,通过考虑不同宽厚比的试验验证该数值模拟方法的正确性;将U肋加劲板及其腹板简化为四边简支板,并通过数值模拟方法验证四边简支板简化模型的正确性。结果表明:采用数值模拟方法计算得到的破坏模态和应力-位移曲线与试验曲线吻合较好,所计入的残余应力和几何缺陷大小是合理的;采用简化的四边简支板模型和试验试件模型计算的应力-位移曲线从开始到峰值吻合较好,在下降段四边简支板模型下降斜率有所增大;在分析受压U肋加劲板受力性能时,可以选用等效四边简支板简化模型分析其局部稳定承载力。

公路隧道位移判定基准研究

位移判定基准的设定是采用位移量测信息评价隧道结构安全性的一个关键性问题,传统位移控制基准值的确定方法通常依赖于工程经验,其数据的可靠性不大。论文通过采用支护开裂观察、位移速率信息两个指标进行综合分析,提出四个位移监测管理水平,并根据实测位移-时间时态曲线确定了各管理水平的位移控制基准值,以实现隧道结构安全性评价的准确性。

板肋加劲板整体稳定数值模拟与受力机理研究

分别采用梁单元与板壳单元建立同时考虑初始几何缺陷和焊接残余应力的受压板肋加劲板整体稳定分析有限元模型,并以相应试验结果进行验证,得到梁与板壳单元模拟受压板肋加劲板整体稳定的异同。采用经验证的数值模拟方法,对不同弯曲失稳方向板肋加劲板的受力机理进行了研究。结果表明:采用板壳单元可以较好还原板肋加劲板整体稳定受力性能,板壳有限元模型与试验试件的承载力最大相对误差为4.2%,平均相对误差为1.48%;梁单元模型与长(中长)柱试验试件的承载力最大相对误差为5.4%,平均相对误差为1.92%,与短柱试件的承载力相对误差虽仅为0.7%,但由于不能考虑板件发生的塑性失稳,其应力-位移曲线拟合情况相对较差;不同弯曲失稳方向板肋加劲板整体稳定构件的破坏特征不同,其中对于板肋侧弯曲的板肋加劲板整体稳定构件,被加劲板边缘部分受压达到材料屈服强度且板肋边缘受拉达到屈服强度时,构件整体达到其承载极限;对于被加劲板侧弯曲的板肋加劲板整体稳定构件,当板肋边缘部分受压达到材料屈服强度时,构件整体达到其承载极限;对于实际工程中组成钢箱梁顶板的板肋加劲板,制作时应避免朝向板肋侧的变形。

考虑频散效应的一维非线性地震波数值模拟

由于实际地球介质中广泛存在断裂、微裂隙、晶粒节理等，地下介质的应力-应变曲线在一定条件下不符合虎克定律而表现出非线性特征。通过岩石物理模拟实验，Johnson 等人发现岩石中的非线性响应特别强烈，比大多数的固体介质都高。当考虑介质的非线性属性时，可能会出现一种有限振幅、且只有一个波峰或波谷的波，称为孤立波。Sharon等人通过岩石物理实验证实了岩石的张性破裂可以产生一种特殊的前驱波，它有着类似孤立波的性质。通过研究这一类非线性地震波的传播特征，有助于在理论上解释实际中观测到的一些特殊地震现象。

平纹织物三点梁弯曲有限元模拟与分析

基于纱线与织物性能原位综合测试系统(CHES-FY),采用有限元软件ABAQUS构造平纹织物的三点梁弯曲模型,并实施弯曲模拟分析.通过模拟计算得到了织物中纱线应力分布和压针上抗弯力-位移曲线,提取弯曲特征指标(抗弯力、抗弯功和抗弯斜率),与试验测得的抗弯力-位移曲线对比分析,并讨论了纱线模量、托针间距和纱线摩擦因数对弯曲性能特征指标的影响.结果表明:织物弯曲时,经纱方向受力较大,纬纱方向受力较小;压针上的抗弯力-位移模拟曲线和实测曲线趋势相同,呈先上升到最高点、后下降的趋势;随着纱线模量的增加,托针间距增加,纱线摩擦因数增加,压针上抗弯力、抗弯功和抗弯斜率也随之增加.模拟分析与试验结果一致,从而证明了有限元方法模拟织物弯曲的可行性.

错列开洞钢筋混凝土剪力墙抗震性能数值模拟

为探究错列开洞剪力墙的抗震性能,通过有限元软件ABAQUS对错列开洞剪力墙抗震试验进行数值模拟,通过试验结果验证所建立精细化有限元模型的准确性。基于已验证的有限元模型开展参数分析,研究剪跨比、轴压比、开洞率以及有无附加纵筋等参数对错列开洞剪力墙抗震性能的影响。结果表明:不考虑轴压比时,剪跨比较大的剪力墙主要破坏于底部翼缘及墙体;随着剪跨比的提高,剪力墙的峰值荷载减小,延性提高;随着轴压比的提高,剪力墙的延性降低,峰值荷载先增加后减小,且峰值荷载的拐点在轴压比为0.2~0.5之间;剪力墙的峰值荷载和延性随开洞率的提高而降低;考虑附加纵筋时,若错列开洞剪力墙的开洞率较小且满足规范基本要求时,可以按照无洞口剪力墙计算其承载力;考虑了附加纵筋影响的错列开洞剪力墙具有较好的承载力和延性,无附加纵筋的错列开洞剪力墙应力集中现象较严重;开洞率较小时,剪力墙底部是薄弱区域,以剪切破坏为主;开洞率较大时,剪力墙受到不协调的变形作用而发生破坏。