炸药爆炸残留物颗粒飞散分布规律的简化模型分析

由于边界效应,装药爆炸时表层将产生残留物颗粒。为了对残留物颗粒的飞散运动及分布规律进行理论分析,利用球形颗粒一维稀疏二相流动力学模型,研究得到炸药残留物颗粒的速度衰减及水平飞散距离计算公式;在此基础上,建立了以某粒径残留物颗粒水平运动极限距离为半径的炸药残留物颗粒球面空间分布简化理论模型。利用此简化模型,首次从理论上分析了近似自由空爆条件下炸药残留物在水平方向的分布规律。分析结果表明:炸药爆炸残留物颗粒在水平方向的质量分布密度先随距离的增加而增大至某一峰值后再随距离的增加而降低。此结果与实验现象基本相符,可作为对试验现象的一种理论解释。

延性节点简化理论在钢框架的力学应用

采用延性节点的钢框架具有良好的耗能能力,已经在工程中获得更多的应用。但由于延性节点构造复杂,框架实体结构的仿真模拟往往需要耗费大量的时间和精力。为提高数值计算效率,本文将现有普通节点简化理论进行改进优化,提出适用于延性节点的简化理论模型,并分别对3层1跨的实际及采用延性节点简化理论模型的钢框架进行静力加载对比分析,结果表明:采用简化理论模型与实际的钢框架静力加载分析结果吻合良好,说明延性节点简化理论模型用于钢框架简化计算是可行的,误差满足工程安全度需求,并且将极大简化钢框架结构的数值计算过程,成倍提高计算效率。

双探针型海底热流计数据解算模型选取

选取适合于双探针型海底热流计数据解算的简化模型,是双探针型海底热流计结构优化的理论基础,对提高海底热流数据解算精度具有重要意义。本文基于脉冲式双探针海底工作的有限元数值模型,对双探针的脉冲加热时间、体生热率、热物性、长度及半径等因素在双探针脉冲法的3个线热源简化模型中所引起的模型误差作了详细的分析和讨论,并以模型误差最小为原则选取简化模型。结果表明:1)脉冲加热有限长线热源(PFLS:pulsed finite line source)模型是双探针脉冲法中较为实用的简化模型,它可消除加热时间和探针长度对介质热物性参数求解的影响;2)在PFLS模型下,探针热导率对待测介质热物性测量的影响可以忽略;而探针间距越大、半径越小及其体积比热容与待测介质越接近,则所求介质热物性的模型误差就越小;在保证温度传感器能有效记录到温度变化的前提下,探针脉冲功率的大小基本不影响介质热物性求解的模型误差。

钢板剪力墙水平荷载作用下简化滞回理论模型研究

为实现利用简化杆系模型准确模拟钢板剪力墙结构复杂的滞回行为,提出一种适用于桁架单元的钢板剪力墙滞回理论模型。给出了该模型骨架曲线和滞回准则的数学表达,建立了关键点参数与结构特性之间的解析关系,综合考虑了材料本构关系影响以及钢板受压区域的贡献,该模型适用于不同内嵌钢板宽厚比情况。利用ABAQUS有限元软件用户子程序接口UMAT进行二次开发,编制了相应的计算程序,实现了钢板剪力墙简化滞回模型与杆系单元的集成,兼顾计算精度和计算效率。结合典型钢板剪力墙试验结果,验证了模型的准确性和适用性。

基于压迫感分析的城市高架桥美学设计研究

为解决城市高架桥对其地面道路及周边地块产生的压迫感这一问题,并且指导城市高架桥的设计和规划,使之在满足交通功能和用地要求的同时兼顾美学的考虑,研究根据压迫感主要来源为建筑对视野限制的推论,分析了压迫感的主要影响因素为建筑在视野中形成的视角,讨论了现有立体角理论模型的适用性,并且结合城市高架桥视角的特点,将立体角理论模型简化为平面视角理论模型以增强其适用性。建立了桥梁的结构尺寸与影响点的视角的关系式,以压迫感接受率表征压迫感的大小,再根据调查统计数据拟合,确定视角与压迫感接受率的关系曲线,从而得到桥梁的结构尺寸与影响点压迫感接受率的关系式。在规划和设计时,可根据该公式合理确定桥梁下地面道路的红线宽度或两侧地块的退红净距。