考虑端部形状影响的矩形桥墩局部冲刷试验研究

文章以宽度相同、长度不同的矩形桥墩为研究对象,考虑矩形、圆端形、三角尖形3种典型端部形状,在铺设10 cm等厚定级配沙的矩形长直水槽内进行不同流速下桥墩局部冲刷室内试验,量测不同时刻桥墩周边测点流场、墩周冲刷坑深度等参数,结合基本理论对桥梁基础局部冲刷进行研究。结果表明:圆端形和三角尖形端部桥墩墩前下降水流和墩周马蹄形涡流强度较矩形端部小;在相同条件下,圆端形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小34.9%,而三角尖形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小66.7%;在保证矩形桥墩长宽比L/B≥2的前提下,当弗劳德数Fr≤0.111时L/B越小,墩周冲刷破坏程度越小,而当0.148≤Fr≤0.185时则相反。根据河道不同流速合理选择墩型,能够更好地预防冲刷破坏。试验结果可为桥墩局部冲刷设计提供参考。

三维CAD软件性能自动化测试与变粒度可视评价

针对三维CAD软件性能指标缺乏参照基准而难以量化、现有软件性能评价方法不够直观等不足,提出了基于自动化测试与三角变换的三维CAD软件性能变粒度可视评价方法。首先,开发三维CAD软件统一测试接口和自动化测试工具,设计测试用例,通过相同的工具和用例对各三维CAD软件进行统一自动化测试,获取性能数据,通过国外对标软件测试建立参照基准,实现性能指标的量化;其次,对性能测试数据进行预处理,根据各指标的重要性构造归一化数据矩阵,通过三角多项式变换分别构造粗、细粒度下三维CAD软件性能的调和曲线图,引入基于乐观锁思想的数形结合法,基于格拉布斯准则与数形结合法检验数据的有效性;最后,通过变粒度的调和曲线可视聚类分析,直观得出三维CAD软件性能的评价结果。实例结果表明:所提方法能实现国产软件与对标软件性能的差异分析,直观地获得了三维CAD软件性能评价结果,为用户选择合适的软件提供了直观的决策依据,并与一般的基于层次分析的评价方法进行一致性比较,验证了所提方法的可靠性和有效性。

预制叠合板模块化盘扣式支撑脚手架试验研究

针对当前我国预制叠合板安装时下部临时支撑密度大、成本高等问题,提出了一种模块化盘扣式支撑脚手架,主要由钢管脚手架承重核心和三角撑组成。采用同步液压千斤顶加载系统,进行6个竖向力加载试验,分别研究三角撑、钢管脚手架承重核心及整架承载力,并提出简易计算方法。结果表明,模块化盘扣式支撑脚手架搭设简单,现场搭设工作量小,在预制叠合板下部可形成宽敞施工空间;三角撑主要发生面外失稳破坏模式,并会影响承重核心承载力,当步距为1800mm时,钢管脚手架承重核心单根立杆极限承载力可达27.5kN;用于计算三角撑和钢管脚手架承重核心单根立杆承载力的简易取值方法和计算方法,可满足常规装配式住宅预制叠合板施工的支撑需求。

串列圆角弧边三角形双塔建筑气动干扰效应

对圆角弧边三角形双塔建筑在串列布置时的气动力进行了风洞试验研究,分析了不同排布方式和相对间距对受扰建筑层阻力系数、层升力系数以及基底弯矩系数功率谱密度的影响。试验结果表明:平均层阻力和升力系数的干扰效应主要表现为遮挡效应,当施扰建筑弧面迎风时相对更强;平均层阻力系数随间距比减小而减小,当双塔均关于来流方向对称时,平均层升力系数接近0,此时间距影响很小;顶部绕流会减弱遮挡作用,使得顶部附近的平均和脉动层风力系数相对增大;施扰建筑弧面迎风时脱落在尾流的漩涡将显著影响受扰建筑,大幅增强小间距比时受扰建筑的脉动风荷载,并使其横风向基底弯矩系数功率谱的峰值频率受控于尾流漩涡脱落频率。

三角形核心筒在超高层建筑结构中的应用研究

三角形核心筒能提供的抗侧刚度和楼层平面利用率都不如矩形核心筒,因此在超高层建筑中应用较少。结合实际工程,介绍了三角形核心筒在超高层建筑结构中的应用,采取了相应加强措施,并进行了风洞试验。通过方案比选和计算分析可知,为有效抵抗水平荷载,结构布置时利用避难层设置加强层,以增强整体结构的抗侧刚度。风洞试验结果表明,体型系数在裙房以下个别风向角大于1.4,大部分结果都小于1.4,不同风向角风荷载作用下的层间位移角均小于规范风荷载结果。前两阶周期接近7s,塔楼抗侧刚度相对较弱,但前两阶振型均为平动,扭转周期比为0.5,整体抗扭刚度较好。在进行构件截面设计时,应考虑不同方向水平力的作用,且地震作用方向应与墙肢长度方向一致,风荷载方向应与墙肢垂直。

圆角三角形双塔高层建筑风荷载干扰效应

为探索圆角弧边三角形高层建筑的风致干扰效应,文中以圆角弧边三角形双塔高层建筑为对象,采用风洞试验方法,研究了双塔弧面迎风时受扰建筑脉动风荷载的干扰效应。结果表明双塔弧面对称迎风时受扰建筑层脉动阻力系数、脉动升力系数达到最大;当双塔相对间距比不超过2时,弧面不对称迎风时干扰效应会使受扰建筑基底脉动弯矩频谱在高频处出现显著共振能量。

水文桥测车防倾支杆缺陷及应对策略

为防止桥测车在桥上测验时发生侧翻倾覆事故,对采用单点支撑防倾支杆的桥测车工作时的安全性进行分析,结果表明EQC-2型桥测车单点支撑防倾支杆存在一定的安全稳定缺陷。针对单点支撑防倾支杆存在的缺陷,优化设计一种三角形结构防倾支杆,即在单点支撑防倾支杆上加装1根斜支杆,使斜支杆的一端与单点支撑防倾支杆的底部相连,另一端与吊臂相连,使斜支杆、单点支撑防倾支杆与吊臂之间形成一个三角形结构,并与采用单点支撑防倾支杆的桥测车在工作时最大挂载量、侧滑和侧翻等方面进行对比分析。结果表明:采用三角形结构防倾支杆的桥测车各项指标均明显优于采用单点支撑防倾支杆的桥测车,对桥测车在今后有关设计方面的改进具有一定的参考意义。

基于随机模糊理论的高压断路器剩余机械寿命评估

针对高压断路器机械寿命评估参数具有随机性和模糊性的特点,将随机模糊理论应用到高压断路器的机械寿命评估中。通过高压断路器机械寿命试验,结合机械寿命评估参数随机性与模糊性的分布特点,引入三角形模糊变量,并运用曲线拟合的方法,得到高压断路器机械寿命评估参数的随机模糊分布函数,进而建立随机模糊双重不确定条件下的高压断路器剩余机械寿命模型,并实现对高压断路器剩余机械寿命的预测。对比试验结果表明,所建立模型能够客观有效地评估高压断路器的机械寿命。

薄壁渗碳淬火齿轮工艺孔设计对畸变量的影响

本文以12Cr2Ni4渗碳钢为试验材料,对易于变形的大尺寸薄壁渗碳淬火齿轮的工艺孔数量及比例关系,采用按比例缩小的试验齿轮,进行了渗碳淬火工艺过程的畸变量试验。结论是将工艺孔的数量由原来呈4或者4的倍数关系,改进为呈3或者3的倍数关系,且吊装、工艺孔单独或者所有工艺孔整体都呈圆周均布后,畸变量大幅减小,平均减小了60%。也说明了三角形的稳定性原理,在抗畸变上同样具有稳定性的作用。

轴向载荷波动下海上测试管柱动力响应与安全系数分析

为研究海上测试管柱在作业过程中轴向载荷波动对管柱强度和变形的影响,针对泥线上管柱的作业特点,对适应于简化条件下的泥线上管柱的轴向力计算方法及振动模型进行了推导;基于建立的管柱有限元模型及其固有频率分析结果,应用Workbench进行了不同频率、不同水深、不同波动幅度轴向力下测试管柱的动力响应分析及对应的安全系数计算。研究结果表明:轴向力三角形波动一定周期后,响应参数趋于稳定,波动幅度对管柱的响应结果影响不大;同幅度载荷变化下,正弦波动时的最大应力、最大变形响应数值较三角形波动时要小;随着水深的增加,最大变形、最大应力的数值均明显减小,二者响应规律基本一致;在基频不同倍数的波动下,波动频率对响应频率、稳定前的时间占比、幅度等影响明显;测试管柱在轴向波动载荷作用下的强度均满足材料的使用安全系数,但正弦波动时管柱的变形与应力始终随轴向力的变化而变化,正弦波动下的管柱易出现周期性疲劳破坏。

两结构高效阻尼控制体系试验研究

本文通过模拟地震动振动台试验,研究了两个相邻结构模型的地震响应,结构模型采用一种高效阻尼装置(High Efficient Damper For Multi-Structure System即HEDMS)连接。非线性时程分析与振动台试验结果都证明了该阻尼装置能高效发挥软钢阻尼器的耗能能力,从而显著减轻两结构模型的地震响应。同时,研究还指出了进行阻尼装置设计时应该注意的一些问题。

整体式三棱螺旋钻杆的研制及其应用

低透气性松软突出煤层钻孔施工一直是国内没有很好解决的难题,就目前的现场应用来看,三棱钻杆因其特殊的结构及钻进方式,在松软煤层施工瓦斯抽放孔时取得了一定的效果,但在极不稳定的软煤层中钻进,三棱钻杆容易扭断,易发生掉钻事故。为此,结合三棱钻杆、螺旋钻杆及宽叶片钻杆的优点,研制了在松软煤层钻孔施工中更具有优势的三棱螺旋钻杆,并通过现场试验验证了钻杆的使用效果。

砂填料桩承式路堤土拱效应模型试验

现有的桩承式路堤荷载传递计算方法主要依据3类土拱效应力学计算模型。由于宏观土拱形态观察的难度较大,现有计算方法普遍缺乏对不同填料与参数下拱效应传力机制以及宏观土拱拱形参数的深入探讨。采用自制的试验装置对砂填料桩承式路堤土拱效应模型进行探讨,进行了3组不同桩距比下3种填土高度的模型试验。模型试验装置配备了位移控制装置模拟与精确控制桩间土下沉,在下沉过程中连续、同步的采集土压力以及砂箱内部填料的照片,并通过摄影测量技术获取全场位移数据。通过对桩土应力比曲线特征以及曲线特征点所对应的填料颗粒位移图的综合分析,探讨了砂填料桩承式路堤拱效应传力机制,揭示了填料内部存在的初始三角形松动滑移面。基于此提出了初始三角拱力学计算模型,分析得到了滑移面角度随桩距比变化的规律,并利用滑移面夹角统计数据确定了拟合计算公式,通过力学推导建立了适用于砂填料桩承式路堤的桩土应力比计算方法。通过与Rogbeck法、BS8006法、Terzaghi法以及模型试验实测数据的对比,验证了计算方法的合理性。

面向储舱结构设计的晃荡冲击荷载实验研究

薄膜型船载液化天然气储舱设计中的一个关键力学问题是对液体晃荡引起的冲击荷载的评估。晃荡冲击载荷主要包括晃荡冲击荷载的幅值,上升和持续时间以及荷载三角脉冲的偏斜度等参数。室内大比尺晃荡模型实验是评估晃荡冲击荷载的有效方法。以二维矩形液舱为模型,在大吨位六自由度运动平台开展了一系列不规则激励下的晃荡冲击荷载实验研究。研究结果表明:由于液体与气体的相互作用,导致晃荡冲击荷载具有幅值较大且冲击上升时间较短的特点,可能导致舱壁产生较大的响应。采用统计学的方法分析了晃荡冲击荷载的参数;此外,定量地提出了长期不规则激励下,由荷载峰值、上升和持续时间以及偏斜度的组成的三角脉冲荷载模型,该模型可为储舱舱壁结构设计和有限元分析提供荷载参考。

强可约极大三角代数的检测问题

对强可约极大三角代数的酉等价和代数同构回答了检测问题

利用汽车行驶风测试结构气动力系数的车振影响分析

参照结构风洞试验和现场实测的方法,结合车辆行驶能产生风的特点,提出一种理想道路条件下利用汽车行驶风测试结构气动力系数的跑车试验方法,该方法可成为风洞试验的有益补充。然而,汽车在行驶中由于路面不平整、发动机抖动及机械传动等因素作用下不可避免地产生振动,搭载于车上的结构模型由于该车辆振动的影响将受到惯性力的作用,该惯性力也会被测力天平采集,造成结果失真。采用理论推导和现场试验的方法,构建了跑车试验的基本理论,设计和组装了跑车试验的物理试验平台,运用该方法对参考文献三棱柱模型的升、阻力系数进行测试,同时对汽车行驶振动的影响进行研究。结果表明:在理想道路条件下,跑车试验理论公式正确,构建的跑车试验装置合理,等腰三棱柱模型的升、阻力系数跑车试验测试结果与风洞试验结果吻合很好,汽车行驶振动对利用汽车行驶风测试三棱柱模型升、阻力系数的影响很小,可忽略不计。跑车试验为结构抗风研究提供了一种新的试验方法。

基于电压三角形法测量无源一端口等效参数的实验方案分析

同样的实验原理,采用不同的实验参数,可以得到不同的实验准确度。以电压三角形法测量无源一端口等效参数实验为例,通过展开对实验误差的分析,从中得出实验方案的选取策略,得出减小实验误差的有效措施。

新型连梁剪力墙结构拟静力试验研究

设计了两个足尺的单层双肢剪力墙试件,其中一个带有传统的钢筋混凝土连梁,另一个连梁中安装有改进的三角钢板阻尼器,通过拟静力试验研究两个试件的屈服破坏模式和抗震性能。研究结果表明:这种新型连梁的耗能能力和变形能力明显优于传统连梁,刚度和强度退化小于传统连梁;新型连梁的变形和耗能都集中在阻尼器中,混凝土连梁基本保持完好,阻尼器能够很好地控制结构的损伤,有利于实现连梁震后的可更换。

非油脂型咖啡伴侣的制备工艺及应用

利用蛋白质基脂肪模拟物,研究非油脂型咖啡伴侣的配方及应用性质。非油脂型咖啡伴侣为不添加任何油脂,以乳清浓缩蛋白和蛋清蛋白为原料经过物理改性方法制得的蛋白基脂肪模拟物为主要原料进行生产,具有良好的外观和稳定性。经研究,其配方为蛋白基脂肪模拟物88.68%、糖浆6.03%、β-环糊精0.89%、蔗糖1.95%、磷酸三钙0.05%、亚麻籽胶0.09%、瓜尔豆胶0.09%、蔗糖脂肪酸酯0.44%、羟丙基二淀粉磷酸酯0.89%。在此条件下制得的咖啡伴侣感官及功能性质良好,通过测定非油脂型咖啡伴侣的稳定性和微流变特性,再对其冲调性能进行分析,结合三点检验方法对非油脂型咖啡伴侣与市售咖啡伴侣进行差异性检验。结果表明,非油脂型咖啡伴侣产品的感官性质及理化性质指标与市售咖啡伴侣样品相近,差异性检验结果显示两者无显著性差异;常温条件下24 h稳定性指数均小于2,非油脂型咖啡伴侣稳定性与市售咖啡伴侣稳定性相当;非油脂型咖啡伴侣的微流变特性与冲调性能均与市售咖啡伴侣样品相近。

应变梯度理论有限元:C^(0-1)分片检验及其变分基础

基于细观有限元弹性应变梯度理论,首次提出应变梯度有限元的C0-1分片检验条件及其变分基础和一种构造应变梯度单元的方法.与常规的C0分片检验和C1分片检验不同,C0-1分片检验要求检验函数为满足平衡方程的二次函数,并同时通过线性平面应力C0分片检验和应变梯度常曲率的C1分片检验.进一步提出一个平面18-DOF三角形应变梯度单元(RCT9+RT9),算例表明该单元通过C0-1分片检验,无伪零能模式,并有较高的精度.