平板载荷试验数值分析及承载力判定标准研究

对于地基平板载荷试验,《建筑地基检测技术规范》(JGJ340-2015)推荐的载荷板尺寸、现场检测惯用尺寸和基础实际尺寸之间往往存在明显差异,从而导致地基承载力判定存在分歧。基于现场试验成果,建立有限元模型并验证了其可靠性,分析了不同载荷板宽下均质土地基和双层土地基承载力和变形的尺寸效应以及现场试验用反力支墩的影响。针对按相对变形判定地基承载力时存在的问题,分析了载荷板宽度限值对承载力判定结果的影响。结果表明:不同载荷板宽下,均质土地基的承载力变化缓慢而沉降变化明显;上软下硬双层土地基的承载力随载荷板宽增加而提高,沉降量减小;支墩影响会使判定的承载力增大。现行检测规范按相对变形标准判定承载力时,限定板宽会使尺寸效应显著增加,板宽上限由2.0 m调整为3.0 m较为合理。

夏热冬冷地区大中型体育馆被动式通风策略研究——以上海市为例

由于体育建筑的复杂性和其功能对室内风环境要求的精确性,设计者强调主动式技术和设备的重要性。为适应体育建筑复合化趋势下非赛时状态对室内风环境调控要求较低且相对灵活的特点,以夏热冬冷地区大中型体育馆为研究对象,对其被动式通风进行研究和探索;采用正交试验方法和CFD模拟软件,对大中型体育馆的被动式通风进行系统的、量化的分析与研究;基于各影响因素分别总结夏热冬冷地区大中型体育馆的被动式通风策略,并得到最优组合及其最优结果。期望对相关领域的研究提供一定的补充并形成研究框架,为不同气候区的同类建筑甚至其他建筑类型的被动式通风研究提供一定的参考。

深水海底管道全尺寸压溃试验及数值模拟

针对深水海底管道压溃问题,研制了深水海底管道屈曲试验装置,该装置可承受水压43,MPa,全长11.5m,直径1.6,m.使用该装置设计并开展了全尺寸管道压溃试验.利用ANSYS软件建立三维圆柱壳模型进行管道压溃数值模拟分析,并将试验结果与数值模拟结果进行对比,来研究径厚比、初始凹坑缺陷、初始椭圆度缺陷等因素对管道压溃的影响.结果表明,管道压溃载荷随着径厚比的增大而显著降低,单个点状凹坑缺陷对于管道压溃载荷影响较小,初始椭圆度缺陷则明显降低了管道的压溃载荷.

层状复合岩体变形试验尺寸效应的数值模拟

由于层状复合岩体软硬相间,不满足均匀、连续和各向同性条件,因此,通过现场试验方法确定层状复合岩体等效变形模量会存在许多问题,尺寸效应即是主要问题之一。结合清江水布垭水利枢纽地下厂房31qP层软硬相间层状复合岩体力学参数取值问题,在现场岩体变形试验基础上,通过开展数值模拟试验,研究了不同加载尺寸对层状复合岩体变形参数的影响。研究成果表明:层状复合岩体变形模量具有明显的尺寸效应,岩体变形模量与加载面直径之间可近似采用负幂函数表示:E = 7.989D-0.552;常规变形试验加载尺寸明显偏小,当加载面直径应达到3～5 m,岩体等效变形模量取值3～4 Gpa,比常规试验降低70%左右。

GHL01炸药烤燃实验的尺寸效应与数值计算

在不同升温速率下,对不同尺寸的GHL01炸药装药进行了烤燃实验,建立了烤燃实验的计算模型。分析了装药尺寸对炸药烤燃临界环境温度和响应程度的影响,根据实验结果标定了反应模型的动力学参数。结果表明,GHL01炸药的烤燃实验存在一个临界升温速率,当升温速率大于临界升温速率时,随着装药直径的增加,炸药发生点火的临界环境温度增大,当升温速率小于临界升温速率时,随着装药直径的增加,临界环境温度先减小后增大,存在极小值（即最小临界环境温度）,且随着升温速率的减小,最小临界环境温度降低。GHL01炸药的临界升温速率为0.2～0.4K/min。按照GHL01炸药点火的原因不同,提出了以临界升温速率作为慢速烤燃和快速烤燃的分界点。

基于多尺度直剪试验的岩石模型结构面抗剪强度特征研究

开展岩石模型结构面抗剪强度特征的多尺度（尤其大尺寸）直剪试验研究对于理解岩石结构面力学特性具有重要的理论价值和实践意义。首先，基于多尺度直剪试验仪（MSJ-DST），对20cm×20cm、40cm×40cm、60cm×60cm、80cm×80cm和100cm～100cm的岩石模型结构面试样采用法向应力分别为200～1000kPa进行直接剪切试验；然后，研究不同尺寸岩石模型结构面抗剪强度的特征。结果表明：不同法向荷载作用下模型的受力变形特点相近，峰值剪切位移总体上随着某一数值附近上下浮动；在同一法向应力作用下，不同尺寸结构面试样的峰值抗剪强度表现出在某一数值附近上下浮动的特征，残余抗剪强度则表现出随尺寸的增加有小幅度增加；5级法向应力作用下，不同尺寸的峰值抗剪强度和残余抗剪强度随着法向应力的变化规律均近似相同，抗剪强度残余值与峰值的比值随着法向应力的增大逐渐增大并趋于稳定。

土工织物反滤系统土体结构稳定性模拟试验研究

通过土颗粒成拱结构的模拟试验和细粒土结构稳定性反滤试验,对土颗粒成拱结构的稳定情况及满足保土条件下滤层孔径的上限进行分析,对反滤系统的极限保土状态进行了研究。玻璃球和不同级配砾石在不同开孔形状、大小及开孔数量的滤层上进行的系列模拟试验以及粉土的反滤试验研究表明,由于被保护颗粒成拱作用,在相对较大孔径滤层上的土体也能保持较好的结构稳定性。研究结果可为反滤设计中使用较大孔径的土工织物滤层以减少淤堵提供参考依据。

油水两相同时流动出砂规律模拟试验

油气开采过程中,地层流体介质变化是油气井出砂的一个重要原因,水侵引起的出砂量急增可能会引起灾难性的后果。因此,研究水侵对地层出砂的影响,是进行合理的完井设计和油田开发中后期出砂管理的基础。针对油田生产过程中综合含水上升趋势,通过简易防砂室内模拟试验,系统分析了疏松砂岩油水两相同时流动情况下的出砂规律和出砂特征、不同油水比例下流量和出砂量的动态变化规律、产出砂粒粒度分布和蚯蚓洞形成情况。结果表明:出砂伴随着整个试验过程;岩样总出砂量随含水量的增加而增加;岩样出砂后流量有上升趋势,但在油水体积比较大时,可能由于发生砂拱破坏,试验过程中流量出现波动;试验后期均发生了岩样坍塌现象,表明出水会导致岩石骨架发生破坏,使出砂变得更加严重。

结构全寿命主动可靠性设计与失效智能在线预示——未来机械设计领域的发展趋向

提出开发结构全寿命主动可靠性设计新领域的研究。综合利用随机数学、疲劳学、断裂力学、工程力学、仿生学、智能工程学、优化设计理论和计算机仿真技术等 ,从经济性和维修性要求出发 ,旨在保证产品在预定使用寿命期间内 ,在规定工作条件下 ,在完成规定功能下 ,因疲劳断裂失效的可能性 (失效概率 )减至最低程度。将传统的成品可靠性评价发展为预定寿命下的主动可靠性设计。

船舶性能实验教学系统

船舶性能实验教学系统是船舶性能实验课的导学、助学、自测及自检系统,它集基本理论、扩展知识、教学实验、数据采集、实验仿真和实船预报于一体,使得相关课程的教学及实验得到了强化和扩展。本系统运用VisualBasic程序设计语言,采用了面向对象的设计方法,结合可视化设计技术,使得该系统具有良好的可维护性、扩展性和开放性。

大尺寸拼接式碳化硅反射镜的研制及环境模拟试验

随着空间技术的快速发展,对大尺寸空间反射镜部件的需求愈发强烈。本文从材料和制备技术角度分析了大尺寸碳化硅反射镜的发展趋势,并以Φ1.0 m口径常压烧结碳化硅拼接式技术验证镜研制过程为例,对拼接式反射镜的分块镜设计制备、连接、光学加工等过程进行了探讨。此外,结合实际的工程化应用需求,对1.0 m口径碳化硅拼接式技术验证镜进行了包括热真空、振动和抗辐照等在内的环境模拟试验。试验结果表明:通过合理的制备技术,Φ1.0 m口径的碳化硅拼接式技术验证镜光学加工后面形RMS达到了0.038λ(λ=632.8 nm),经历热真空和振动的环境模拟考核后,其面形RMS分别为0.037λ和0.036λ;此外,拼接式反射镜经过60Coγ射线辐照测试后,反射率指标基本保持不变,显示了良好的工程应用前景。

地铁车站结构大型振动台试验与数值模拟的比较研究

根据可液化土层上土-地铁车站结构动力相互作用大型振动台模型试验结果,以软件ABAQUS为平台,将地基土-地铁车站结构体系视为平面应变问题,采用记忆型嵌套面黏塑性动力本构模型模拟土体的动力特性,采用混凝土动塑性损伤模型模拟车站结构混凝土的动力特性,建立了土-地铁车站结构非线性动力相互作用的有限元分析模型,对各种试验工况下地基土-地铁车站结构体系的地震反应进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比,结果表明:数值模拟与振动台模型试验结果基本一致,体现出了相似的规律性,相互印证了计算分析的力学建模和振动台试验结果的正确性。

WebMark:一个Web服务器性能测试工具

Web及其应用程序的普及使得Web服务器的性能测试变得越来越重要,而现有的测试工具都具有一定的适应性限制.总结了Web服务器性能测试的指标和原则,提出了一个更加合理的测试指标——加权响应时间.介绍了一个Web服务器性能测试工具WebMark.它用事件驱动的方式管理异步I/O,通过修改Client的TCP/IP协议栈来模拟Internet环境.使用它对Apache进行了全面测试,证明了研制WebMark这样一个功能强大的测试工具是十分必要的.

地铁隧道地震反应数值模拟与试验的对比分析

根据可液化土层上土-地铁隧道结构动力相互作用大型振动台模型试验结果,以软件ABAQUS为平台,将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题,采用记忆型嵌套面粘塑性动力本构模型和动塑性损伤模型分别模拟土体和隧道结构混凝土的动力特性,建立了土-地铁区间隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型。对各种试验工况下地基土-地铁隧道结构体系的地震反应进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比。结果表明:数值模拟与振动台模型试验结果基本一致,呈现出相似的规律性,相互验证了基于ABAQUS软件的力学建模和振动台试验结果的正确性。

汽车行驶阻力的计算机模拟及其在底盘测功机上的实施

阐述了汽车底盘测功机的计算机测控系统及参数检测方法 ,介绍了电涡流测功机的控制方式、阻力计算及其模拟方法。计算机模拟方法尤其适用于在线检测工位时间短、车种复杂的检测线。

基于离散元方法的粗糙性节理岩体直剪力学及尺寸效应特性

天然岩体中存在多组随机结构面,同时结构面几何上存在粗糙特性,基于这两种特性,建立了一种粗糙离散节理网络(Rough Discrete Fractures Network)RDFN模型,并基于颗粒流PFC2D开展了RDFN模型直剪条件下力学特性研究,与直线型DFN模型进行了对比。结果表明:节理几何粗糙特性对裂隙岩体的抗剪特性影响显著。相同加载条件下,考虑粗糙性后RDFN模型的抗剪强度、剪切模量均较DFN模型显著增高;DFN模型中微裂纹沿节理方向贯通,局部存在少量的基岩破坏,RDFN模型破坏模式相对复杂,沿剪切方向基岩单元破坏显著;随着样本尺寸的增大,节理模型的抗剪强度、剪切模量总体上均呈现降低趋势;尺寸效应分析结果表明抗剪指标均在尺寸达到4.0 m后趋于稳定。

大尺寸软粘土固结变形试验研究

针对常规室内试验的局限性,设计了软粘土天然土样和重塑土样的大尺寸固结变形试验。试验中荷载的大小与实际土体的受力条件按同比缩小;土样侧限条件设计为具有弹塑性特点的有机玻璃板,板内贴有渗透系数与淤泥质土渗透系数相近的滤纸,板上模拟土体边界渗流条件开一定密度的细小排水孔,土样的尺寸为20 cm×20 cm×20 cm,30 cm×30 cm×30 cm和40 cm×40 cm×40 cm三种规格;整个实验过程尽可能地反映土体实际的受力环境;在试验基础上,探讨了一定压力下,大尺寸软粘土的固结变形规律及其数学模型,讨论了其尺寸效应。同时,将所建立的沉降计算模型推广为广义的实际土体变形模型,并在深圳国际机场软基沉降预测中进行了初步应用,取得了较好的效果。

分解炉NO_x生成还原计算机辅助试验平台的开发

以水泥分解炉为对象,分析了分解炉内NOx产生与分解机制,采用数值模拟方法对分解炉内NOx生成还原过程(燃料N析出、挥发份NOx生成、焦炭NOx生成、NOx同相还原、NOx异相还原)进行了模拟研究,并开发了分解炉NOx生成与还原模拟计算机辅助试验平台,为低NOx分解炉的设计开发及运行调整提供了理论分析工具。

护士执业资格模拟考试机考系统的研制与评价

目的建立高质量的护士执业模拟考试试题库,使用计算机技术辅助练习与测试。方法研制护士执业资格模拟考试机考系统,进行模拟考试试题质量分析,比较实验组与对照组的一次性通过率。结果试题库试题既有一定难度、区分度,又有较高的信度和效度。两组护士执业考试一次性通过率差异显著,实验组明显高于对照组。结论模拟考试机考系统试题可靠有效,操作简便,提高了复习效率及执业考试一次性通过率。

反射式光纤传感器强度调制特性的仿真测试系统

介绍了用于辅助反射式强度型光纤传感器设计及制作的计算机仿真测试系统的构成及其关键技术。实验表明 ,该系统的特性测试平台不受环境光干扰和光源功率波动的影响、稳定性好 ,可以开机即测。该系统的仿真软件包可对这类传感器的理论特性进行仿真 。