基于静强度分布参数的复合材料剩余强度及寿命预测

为探讨剩余强度及疲劳寿命与初始静强度分布参数之间的关系,构建基于初始静强度分布参数的剩余强度和疲劳寿命计算模型。在模型构建过程中未涉及复合材料结构的层数、铺层厚度和铺层方向,适应性强。模型参数可通过静力试验和剩余强度试验获得,试验成本相对疲劳试验较低。剩余强度和疲劳寿命与初始静强度变异系数及其分布参数有关,当初始静强度服从威布尔分布时,疲劳寿命亦服从威布尔分布,可为开展疲劳可靠性提供借鉴和参考。算例表明,基于建立的模型,剩余强度计算结果最大误差为-1.58%,疲劳寿命与试验数据吻合较好。

新旧混凝土结合面剪切强度参数分析和计算研究

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范所给结合面抗剪建议计算式进行对比分析.结果表明:在各参数的影响下,ACI结果的保证率表现最好,而Eurocode 2计算强度的拟合效果最好;在结合面宽度达到300~400 mm时,GB 50010―2010的表现最好,但安全富余均较低,相对误差最大达到9倍.对数据库进行参数分析,发现结合面剪切强度τ_(exp)存在尺寸效应,与结合面的沿剪切方向尺寸关联较大;且τ_(exp)与夹紧力ρfy有较好的相关性.基于分析结果,根据叠加计算理论,对计算式提出建议和修正:分析引入尺寸效应系数β;同时修正了摩擦系数μ;应用了数据库拟合的销栓力分段函数,极大值为6.6 MPa.经对比验算证明,修正计算式在有无插筋及各种粗糙度情况下的误差最小,拟合效果最好,可为工程应用提供参考.

相依部件平均剩余强度的非参数贝叶斯估计

应力-强度系统是一种普遍的系统结构,估计系统平均剩余强度时通常假设部件间相互独立。然而,基于部件独立假设会造成平均剩余强度估计的不准确。利用copula理论建立部件强度间的相依关系,得到了系统平均剩余强度的表达式。采用非参数贝叶斯方法估计了系统的平均剩余强度,对串联系统和并联系统数据进行蒙特卡罗模拟,验证了方法的有效性。结果表明,在部件强度相依的情况下,基于独立假定的串联系统平均剩余强度被低估,并联系统的平均剩余强度则被高估。因此,系统部件间的相依影响不能忽略。

水库近坝高位滑坡滑带抗剪强度参数综合确定研究

滑坡滑带的抗剪强度参数是进行滑坡稳定性评价和滑坡涌浪等灾害链研究必需的数据基础,科学合理确定滑带物理力学参数至关重要.本研究以澜沧江GS水电站MLS滑坡为依托,采用现场调查、大型原位剪切试验、室内重塑样剪切试验、室内原状样剪切试验、工程地质类比法及参数反分析法,综合确定滑带抗剪强度参数.采用数值模拟软件运用所得参数对滑坡进行变形破坏分析.数值计算结果与现场滑坡监测变形数据相吻合,验证了采用多方法综合选取滑带抗剪强度参数的准确性和合理性.研究成果可为MLS滑坡稳定评估和防治工程设计等提供技术支撑和参考借鉴依据.

高速切削高强度钢切削温度仿真及参数优化研究

为合理选用10CrNi3Mo高强度钢的切削用量,通过切削仿真和遗传算法对切削参数进行优化研究。基于正交试验方法,以切削速度、背吃刀量和进给量为自变量,以切削温度为响应值,利用方差分析和交互作用分析得出了切削参数对切削温度的影响规律;基于多元线性回归拟合方法建立切削温度回归方程预测模型,采用多目标遗传算法对切削参数进行优化,并通过模拟试验检验最优工艺参数。结果表明,最优值与模拟值之间的误差在±3%以内,所建立的优化模型和计算结果具有较高的可靠度。

工艺参数对铸态7075铝合金管旋压成形强度的影响

工艺参数对铸态7075铝合金管旋压成形强度的影响至关重要。本文以抗拉强度与屈服强度作为成形质量指标,系统地分析了压下量、预热温度、进给比和摩擦条件等工艺参数对铸筒旋压件强度的影响。结果表明:随着压下量的增加,管的抗拉强度与屈服强度增加;随着预热温度的上升或者进给比的增加,管的抗拉强度与屈服强度先增加后减少;随着摩擦系数的增加,管的抗拉强度与屈服强度先增加后减少,但变化不明显。

基于相对强度算法和参数遍历试验的地震预测回溯性检验——以中国川滇地区为例

探索地震活动的时空分布对于地震风险评估,尤其是对于中国川滇地区这样的地震频发区和强震危险区而言具有重要意义。相对强度算法(RI)基于统计学理论,使用过去的地震强度评估预测同一地点的未来地震强度。其原理简单,已多次在国内外强震预测的实践应用中取得了良好的效果。目前,经过多年的发展完善,该方法的预测性能愈加突出。为了辅助川滇地区的地震活动性预测工作,文中使用相对强度算法(RI)和参数遍历试验(PTT)进行了全面的参数分析,深入研究了RI算法在中国川滇地区的适用性,结果表明:由于参数选择合理(包括网格大小、异常学习时间窗长度、预测时间窗起始时间和预测时间窗长度),RI和PTT的组合研究表现出了明显优于随机猜测的预测效果,揭示了川滇地震危险区地震预测的有效参数区间。相对强度算法能够对川滇地区的地震活动进行预测,文中成果丰富了地震危险区地震趋势预测的参考依据。

矿山岩质边坡地层结构及岩体抗剪强度参数随钻智能识别方法

地层类别及岩体抗剪强度参数的准确识别对岩质边坡的稳定性评估至关重要。基于无量纲的可钻性指标建立了岩体抗剪强度参数随钻识别模型,使得随钻测试结果能够不经标定或换算,即可直接识别岩体抗剪强度参数。结合无监督学习和自主设计的决策模块,对深度序列随钻数据进行智能识别和自动平滑处理,实现对地层结构的智能感知,并定量描述各岩层的随钻参数及抗剪强度参数。采用自主研发的高精度现场随钻测试设备对云南鹤庆北衙露天矿灰岩体区和F6-1断层交界区域的爆破钻孔过程进行监测,并以两个典型钻孔的全过程监测结果为例,展示随钻智能识别方法的应用。总体而言,ZK1钻孔随钻智能识别方法与原始地质剖面一致程度为90.85%,ZK2钻孔随钻智能识别方法与原始地质剖面一致程度为84.47%,钻孔成像验证表明该方法识别的地层能更准确地反映边坡实际地层情况。值得注意的是,该方法能够在大尺度与地质剖面结果一致的前提下,精准地识别出地质剖面未曾表现的关键层位。这一特性为破碎软弱岩层及其强度参数的识别,以及地质模型的精准构建提供了有力保障。该方法在岩土工程领域具有广泛的应用前景,为岩层性质和抗剪强度参数的实时智能识别及地质模型的精准构建提供了可靠的解决方案。

基于抗压强度的饮料瓶拉伸吹塑工艺参数优化研究

为提高饮料瓶的开发速度,文中研究了在ANSYS中进行瓶体成型与抗压性能分析的联合模拟方法。开展了正交实验和多重循环实验,进行了以关键工艺参数为变量、抗压强度为因变量的参数拟合,拟合的参数分别是:a为925.136,b_(1)为-3300.279,b_(2)为-7.717,c_(1)为5738.422,c_(2)为-1.437。进行了抗压强度最大为目标的单目标优化计算,当吹胀延迟时间为0.5s,高吹压力为3.2MPa时,抗压强度最高,最高值为680.454Pa。经过实验验证,在该工艺参数条件下,所得结果与优化结果极为接近。

基于高斯过程回归的岩石抗剪强度参数不确定性估测

为克服以往岩石抗剪强度参数估测方法无法反映并量化其不确定性的问题,提出一种基于高斯过程回归(Gaussian processregression,GPR)的岩石抗剪强度参数不确定性估测方法,实现具有概率意义的不确定性分析。基于岩石强度参数数据集,利用高斯过程理论建立不同核函数下岩石单轴抗压强度(uniaxial compressive strength,UCS)和抗拉强度(uniaxial tensilestrength,UTS)与抗剪强度参数的映射关系。通过最大化对数边缘似然函数优化GPR模型超参数,然后根据预测效果与不确定性程度,确定合适的核函数及其GPR模型。结果表明,在给定UCS和UTS数据下,建议采用Matérn核函数构建黏聚力GPR模型,采用有理二次核函数构建内摩擦角GPR模型。对比传统机器学习方法,GPR方法不仅可准确地预测岩石抗剪强度参数,还给出了预测结果的不确定性程度,具有较强的科学性和可解释性,证明了GPR模型的可行性与有效性。

岩石抗剪强度参数的加权线性回归估计与验证

研究了岩石抗剪强度参数的优化估计方法,针对岩石抗剪强度数据中存在的异方差问题,引入了加权线性回归方法。在岩石抗剪强度的线性回归分析中,一般假定因变量观测值的观测误差都服从同一正态分布,但忽略了三轴强度数据中所存在的异方差问题。利用位于四川省西南地区的露天砂岩为研究对象,获取砂岩在不同围压下的三轴强度数据并应用加权线性回归方法进行分析并解决了数据的异方差问题。首先介绍了岩石抗剪强度的理论基础和相关的统计方法,然后详细阐述了加权线性回归的概念及应用范围。提出了加权线性回归的理论公式和检验方法,并解释了加权回归中的权重定义和计算方法。最后通过位于四川省西南地区的露天砂岩的试验数据进行验证,研究结果证明了加权最小二乘法在岩石抗剪强度参数估计中的有效性,研究成果可为抗剪强度参数的选取提供相关的理论依据。

扩孔参数对AF1410超高强度钢切屑微观形貌的影响

通过对AF1410钢扩孔加工试验探究主轴转速和进给速度对切屑微观形貌的影响,为改善切屑形貌提升AF1410超高强度钢的扩孔质量提供依据。对有典型形貌特征切屑的自由表面、后表面和上表面进行观测,结果表明,切屑自由表面均为锯齿状片层结构且锯齿片层的宽度随主轴转速和进给速度的增加而增加。切屑后表面整体较光滑,随着主轴转速的增加,后表面光滑程度增加,利于提升已加工表面质量,且在主轴转速为800r/min时,顶部出现撕裂锯齿状毛边,同时进给速度对后表面影响较小。切屑上表面均呈周期锯齿状,切屑厚度随主轴转速增加而减小,锯齿高度随着主轴转速和进给速度的增加而增加。

基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取研究

为了合理地考虑竖向地震作用和实现水平和竖向地震动的联合选取,提出了基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取方法:扩展广义条件强度参数的基本理论,提出水平和竖向地震动广义条件强度参数分布的构建方法,并与“无条件分布”对比,提出基于广义条件强度参数的水平和竖向地震动联合选取方法的基本理论,给出以水平强度参数作为条件的实际算例,利用现有水平-水平、水平-竖向强度参数相关系数模型构建水平和竖向地震动广义条件强度参数目标分布,对目标地震动数据库进行联合选取,将选取结果与传统选取方法进行对比,说明该方法的合理性。结果表明:构建出的水平和竖向广义条件强度参数分布与“无条件”分布之间存在一定差异;水平和竖向地震动联合选取结果与目标理论分布匹配良好;与仅考虑水平向广义条件强度参数地震动选取方法相比,联合选取方法能够考虑竖向地震动特性,并且不会对水平向造成影响,提出的水平和竖向地震动联合选取方法能够更加合理地、全面地考虑水平和竖向地震动特性,为工程结构在水平和竖向地震动作用下的抗震性能研究提供地震动输入基础。

高强度聚焦超声消融治疗子宫腺肌症对患者子宫动脉血流参数、性激素和疼痛的影响

目的:探究高强度聚焦超声(HIFU)消融治疗对子宫腺肌症效果及对患者子宫动脉血流参数、性激素的影响。方法:回顾性分析2022年6月-2023年6月本院收治的子宫腺肌症患者118例,按照治疗方式不同分为观察组(HIFU消融治疗,n=60)和对照组(病灶切除术,n=58),比较两组术前及术后月经血量[月经失血图(PBAC)]痛经程度[视觉模拟评分(VAS)]、子宫动脉血流参数[灌注指数(PI)、阻力指数(RI)、子宫动脉血流量(BFV)]、性激素[卵泡刺激素(FSH)、黄体生成激素(LH)、雌二醇(E_(2))]、不良反应及复发情况。结果:两组术后3、6个月时PBAC、痛经程度VAS评分以及不良反应(5.0%、3.5%)均无差异(P>0.05);观察组术后1d手术疼痛VAS评分(3.48±1.12分)低于对照组(4.20±1.32分)(P<0.05)。术后6个月时,两组PI、BFV、FSH、LH、E_(2)水平均低于术前,RI水平高于术前,但两组无差异;观察组和对照组各复发1例也无差异(均P>0.05)。结论:HIFU消融能够有效治疗子宫腺肌症,与手术治疗效果相当,但能够减轻患者术后疼痛程度。

炭质板岩横观各向同性强度准则及参数辨识方法

为探究层理状岩石的横观各向同性力学特性,以炭质板岩为研究对象,通过室内试验和理论分析对其强度准则和参数辨识方法进行研究。首先,对水平与垂直层理岩样开展不同围压的常规单、三轴压缩试验,探讨不同应力状态炭质板岩的强度特性与破坏模式。其次,对比分析试验结果,建立适用于炭质板岩的横观各向同性弹塑性本构模型;基于Pariseau强度准则确定模型的屈服函数,用以描述炭质板岩不同方向的强度特性;基于相关联流动法则确定模型的塑性势函数,用以描述炭质板岩塑性变形阶段的流动方向。在各向同性假定下,该模型可退化为描述各向同性岩土材料的Drucker-Prager模型。最后,提出模型参数辨识方法,即通过常规三轴压缩试验和经验公式求解弹性参数;通过基于Duveau数值计算程序的最小二乘法常规三轴试验和直线型Mohr-Coulomb准则确定岩样的抗压、抗拉和剪切强度,再代入所推导公式求解塑性参数;结合试验结果验证了所提横观各向同性强度准则的合理性。结果表明:不同围压的水平岩样的抗压强度均高于垂直岩样,且抗压强度随着围压的增大基本呈线性增大;炭质板岩在压缩过程中多呈脆性破坏,水平层理岩样呈滑移-剪切破坏,垂直层理岩样呈张拉-剪切破坏。

不同光照强度对一种新紫菜孢子体的光合色素和叶绿素荧光参数的影响

将新紫菜孢子体放置在5种不同的光照强度下[10、20、40、80、160μmol/(m^(2)·s)]培养,测量叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻红蛋白(PE)、最大光合效率(F_(v)/F_(m))和最大相对电子传递速率(rETR_(max)),探讨光照强度对新紫菜孢子体的光合色素含量和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,20μmol/(m^(2)·s)培养下的新紫菜光合色素(Chl a、Car和PE)含量在培养期间都呈现出一个较高的数值,培养30 d后的新紫菜孢子体的F_(v)/F_(m)呈现出较高值。80和160μmol/(m^(2)·s)处理下培养至15 d时其叶绿素荧光参数(F_(v)/F_(m)和rETR_(max))呈现出较高的数值,培养至30 d时其光合色素含量和叶绿素荧光参数均呈现出一个低值。20μmol/(m^(2)·s)条件培养下的新紫菜孢子体色泽呈现健康的紫红色,高光[80、160μmol/(m^(2)·s)]培养下的新紫菜孢子体色泽变淡,发黄。根据其光合色素含量和叶绿素荧光参数来看,新紫菜孢子体最适培养光照强度应该在20μmol/(m^(2)·s)。

斥水土在不同含水率下抗剪强度参数变化规律研究

利用十八烷基伯胺(CH3(CH2)16CH2NH2)作为斥水剂对红黏土进行化学改性,使亲水土变为斥水土。采用不同围压、含水率进行三轴固结不排水试验(CU试验)研究斥水土强度变化,亲水土作为对照组,并将抗剪参数拟合。当土壤饱和度在50%~90%时,拟合得到2种土含水率与抗剪参数近似函数关系。试验结果表明斥水土抗剪强度参数变化受含水率影响相较于亲水土不明显,故边坡在强降雨时斥水土可增加其稳定性。

焊接工艺参数对低合金钢焊条焊缝强度及低温冲击韧性影响的研究

通过不同焊接工艺参数、层间温度等因素对低合金钢焊缝低温冲击韧性的影响进行研究,掌握与低合金钢相匹配的焊材的焊接特性,为合理编制产品焊接工艺提供理论依据。根据焊接材料在不同焊接工艺参数下的性能数据,有针对性性地调整焊接参数,解决焊接材料复验及产品焊接见证件可能出现的性能不合格问题,便于风险管控,降低给产品焊缝带来的质量风险,提高焊材复验和焊接见证件的合格率,节约由于处理不符合项而带来的成本和进度损失。

三维表面裂纹应力强度因子参数敏感性有限元分析

三维表面裂纹是许多工程结构中普遍存在的一种缺陷,无论是在损伤容限设计或缺陷评估阶段,人们都要求对裂纹的应力强度因子进行精确的估计,这一参量对裂纹的预测和剩余疲劳寿命的估计起到至关重要的作用。借助有限元软件Abaqus和断裂力学软件Franc3d建立三维半椭圆表面裂纹实体模型,依据断裂力学相关知识,采用M-积分法,对含有表面裂纹的模型进行数值模拟,研究了模型在不同裂纹形状比(a/b=1.5、1.36、1.25和1.15)以及裂纹倾角(θ=0°、15°、30°和45°)下的裂纹扩展情况和应力强度因子参数敏感性。主要研究内容与结论如下:裂纹形状比a/b越大,应力强度因子越小,应力强度因子分布形貌由“凹”向“凸”转变;裂纹倾角达到0°时,裂纹深处应力强度因子最大,裂纹更容易扩展,随着裂纹倾角(0°、15°、30°和45°)的增大,应力强度因子逐渐减小。

基于优选地震强度参数的地下倒虹吸结构易损性分析

对水工建筑进行地震易损性分析是研究其抗震性能的有效途径。相比渡槽、大坝等地上水工结构,地下倒虹吸结构的地震易损性研究相对较少。为此,以滇中引水下庄地下倒虹吸结构为研究对象,选取16个标量地震动强度参数,使用IDA法对地下倒虹吸结构开展了土体-结构动力非线性有限元分析。以有效性、实用性、效益性和相关性这4个参数作为评价指标,优选标量IM构建矢量IMs;利用遗传算法(Genetic algorithms,GA)优化多层前馈(Back propagation,BP)神经网络建立了GA-BP神经网络,以优选矢量IMs作为输入进行训练,通过训练后的神经网络建立了地下倒虹吸结构的易损性曲面。研究结果表明:优选构建的矢量IMs能够更好地反映地下倒虹吸结构的抗震性能,可以降低地震易损性分析70%的计算成本。