浅谈虚拟仿真技术在路基路面试验检测技术中的应用

虚拟仿真技术飞速发展,已在教育、工业、农业和医疗等许多领域都有相关运用。虚拟仿真实验应用虚拟现实和多媒体技术构建仿真实验环境,打破实验受场地、设备及实验时间等条件限制,对于传统的实验平台建设成本投入大,建设周期长,设备功能不能完全满足实际需求的弊端起到有效的补充作用。从长远来看,没有设备的折损折旧,可节约人力、物力、财力成本投入。将虚拟仿真技术应用于路基路面试验检测技术的实验教学中,丰富了教学手段,促进乐学善思、勇于创新综合能力的培养,符合“新工科”形势下对人才培育的要求。

基于声频阈值估计的混凝土空洞快速识别方法研究

传统的声振技术在实际工程应用中普遍存在识别参数模糊、操作过程复杂等诸多问题,针对该问题本文提出了基于声频阈值估计的混凝土空洞快速识别方法。使用comsol软件建立声固耦合有限元模型,对多种工况的空洞模型进行了数值模拟,得到了声压、频率等相关参数的变化规律,提出了基于空气耦合冲击回波法的混凝土空洞识别参数,并结合物理模型试验进一步进行探索验证。研究表明,相比于空洞深度,空洞宽度对声波基频的影响显著提高,当空洞宽度C>0.35 m时,一阶模态成为主导模态,声波基频随空洞宽度增加而减小,变化比较明显。基于空气耦合技术的检测方法可以有效识别宽度大于0.35 m的空洞病害,利用本研究中的识别参数可以对混凝土结构中深度0.4 m以内的空洞情况进行快速有效的识别。该研究成果将有利于隧道、桥梁等混凝土结构的损伤检测与状态评估。

以实造虚的空间实验:山中天艺术中心·玄馆一期空间设计解读

从“虚实”“界面”“疏密”“层次”四个方面,解读山中天艺术中心·玄馆的空间设计。以中国传统园林中的以实造虚和虚实转换关系为参照,用虚空切挖实体,以实体创造虚空,用标高变化整合空间功能,合理调配疏密关系,并统一在可观看的界面中。通过朴素的造型与材料选择,使新旧契合、制造空间与感官的层次,形成反复嵌合、多孔多窍的空间。

结构·图像·赋形——从“剖碎”概念探寻空间操作的设计转换倾向

剖碎(Poché)源自古典“重型”结构体系下的形式设计,研究聚焦于空间与结构关联性,以古典技法剖碎有关空间操作的线索为实体切片,描绘西方“重型”结构体在古典布扎系统向现代转换过程的做法。文章将剖碎作为一种转化形式语言的工具,从空间秩序与建构逻辑两个层面展开研究,运用形式分析与类比分析方法,结合古典与当代不同时期的文献、案例精读,明确剖碎概念转移至现代的空间特质与形式生成逻辑,观察、归纳腔体构建与“虚—实”反转两种设计转换倾向,诠释在当下设计中提供的可能性,挖掘建筑设计理论指导未来设计的跃迁。

“空”与“实”的场域 评Hoeler+Yoon建筑事务所的月门之桥

月门之桥有别于常规步行桥的线性空间,在平面上呈现出多向度的场域特征。文章以“空”和“实”这一对经典的建筑学概念作为切入点对其进行解析。月门之桥以园林的“月门”作为参照物,构建了多重维度的空间与实体关系。同时,借由对“空”和“实”的感知,以及“空”和“实”在建构语义层面的表达,在身体维度上营造出一种动态的人境交互体验。最终,月门之桥以最为基本的物为载体,实现了建筑从有形物体向无形媒介的转化,架构着行为与情动,并塑造着公共与日常。

中国武术“势”之“虚实”的本质破译与现实启示

“避实击虚”是中国武术对战的底层谋略,对“虚实”本质的先行破译,不仅可明晰身体武技内核发生与运行的微观原理,具化其技以载道的理法境界,亦可为当下竞技武术打法模式的扩展与深化提供导向性的基础理论。通过文献资料法、逻辑归纳法、比较分析法等方法,在回归传统语境下的前提下,以具体的人体“势”技术为切入点,结合现代体育科学归纳分析博弈双方“势”与“失势”的外在身体姿势现象与内在人体力学规律。研究发现“势实”与“势虚”在攻防能力上的优劣差异分别对应着人体运动力学中的平衡与失衡状态。人体平衡力学状态上的差异意味着自身稳定性的差异,继而影响到人体外在姿势结构与内在劲力系统的合理性与稳定性,其是最终导致攻防动作技能优劣的根本原因。因而认为武术“实”的本质是人体处在较高稳定性的基础上拥有合理且稳定的姿势结构与劲力系统的运动状态;“势虚”的本质则是人体因失稳导致身体不具备合理且稳定的姿势结构与劲力系统的运动状态。现代武术徒手对抗运动应回归近身“控虚”的传统经典格斗理念,形成以“打控结合”的贯穿式优势打法以弥补现代散打的技术空白,进一步彰显传统武术的技术蕴意与特色。

填充泡沫镍对固液相变过程的影响

为了改善固液相变蓄能装置的空穴分布及传热性能,在理论研究基础上设计制造了填充泡沫镍的固液相变蓄热容器,与未填充泡沫镍的蓄热容器一同进行了相变蓄热实验,利用铂电阻(Pt100)和数据采集模块(ADAM-4000)测得了各蓄热容器的温度变化数据,实验后对各容器进行了CT(Computed Tomography)扫描,得到了容器内部的空穴分布图像.通过对比研究两种容器的温度变化和空穴分布,证明了填充泡沫镍能够有效改善固液相变过程中的空穴分布和传热性能,研究结论对于固液相变蓄热技术的应用具有一定指导意义.

空穴分布对固液相变蓄热过程的影响

建立了微重力下相变蓄热容器的仿真计算模型,根据蓄热容器内凝固过程的仿真结果建立了更加符合实际的空穴分布模型,对相变蓄热过程进行了仿真计算。对比分析了该文空穴模型与忽略空穴、简单空穴模型对应的仿真结果,证明空穴分布形式对于蓄热容器内的相变蓄热过程的显著影响。通过建立更加真实的空穴分布模型提高了相变蓄热过程仿真计算的准确性,对蓄热容器的设计改进具有积极的指导意义。

固体绝缘中气隙尺寸对局部放电过程的影响

为了分析和评估固体绝缘中气隙缺陷局部放电的危害,提高局部放电检测的工程应用水平,试验研究了固体绝缘单一气隙缺陷模型;测量了不同模型试品的局放起始电压、起始放电量及放电信号波形;分析了固体绝缘内部气隙缺陷的几何尺寸对局放特性的影响;考察了不同几何尺寸缺陷放电的发展过程和脉冲电流波形特征,发现不同尺寸缺陷结构的放电特性有所差异;归纳了不同场强下气隙放电的变化规律。试验结果表明,气隙缺陷尺寸越大,越易产生放电且放电量越大,外施场强增加则放电量增大,而固体绝缘中的局部放电随气隙缺陷尺寸变化表现出有差异的波形特征。

黄土地层盾构隧道衬背空洞注浆过程变形规律

为了研究黄土地层盾构隧道衬背空洞注浆过程变形规律,采用渗流-应力耦合三维非线性有限元方法,系统分析了西安地铁某区间隧道衬背空洞注浆病害治理过程中隧道结构体系变形规律,并与实测位移成果进行对比分析、相互印证。实测结果表明,注浆过程中,地表累计沉降值为31mm,累计隆起值为5mm;管片累计横向位移值为45mm,上浮量达55mm,最终导致了管片破损和位移。耦合数值分析表明,地表累计沉降值为41mm,累计隆起值为62mm;管片累计竖向位移值为65mm,累计收敛峰值为47mm。基于渗流-应力耦合改变地下水位的方法计算得到的管片竖向位移和收敛结果与实测结果吻合良好,由于未考虑渗流过程中水流携带泥沙侵蚀空洞的复杂因素,地表沉降值与实测值相差较大,但变化趋势基本一致。

探究“虚实”空间关系,创造个性化的城市空间场所

作者利用空间的“虚、实”概念,结合格斯塔心理学的“图底”关系,类比分析中国水墨画的留白艺术手法及生态系统中的细胞繁衍规律,通过张家界城市绿化广场周边地段的概念设计的创作实践,提出创造个性化的城市空间场所工作中虚实空间的理念与原则目标。

论中国古典园林中的“虚”与“实”

"虚"与"实"是一对既抽象又概括的范畴,大凡艺术创作,都要讲求虚实关系的处理。虚实相生是中国古典美学的重要原则,也是中国古典园林艺术的精髓。园林空间的处理、园林意境的创造皆具有虚中有实、实中有虚的特征。"虚"可以说就是"无"、"空",或者说就是空间、虚景、联想;"实"也可以说就是"有",或者说就是形象、景物。在中国园林艺术创作过程中非常重视化景物为情思、化实景为虚境,以达到情景交融的高潮。

垃圾原状样的力学压缩性及其与填埋龄期的关系

为了获得不同填埋龄期垃圾的压缩指数,取用苏州市七子山填埋场的5个钻孔中不同深度处的垃圾原状样,选用其中31个代表不同填埋龄期的垃圾样,采用自制的力学压缩仪,测试了垃圾的主压缩指数,研究了垃圾的填埋龄期、组分和初始孔隙比等对压缩指数的影响.测试结果表明,经生物降解后,垃圾中可压缩组分(如有机质、塑料、纸类、木材和织物)质量分数随填埋龄期增加而降低;由于上覆压力作用,垃圾的初始孔隙比随填埋深度增加而降低;随着填埋深度增加,垃圾的主压缩指数从1.0降低到0.3,修正主压缩指数从0.3降低到0.1.修正主压缩指数随填埋龄期呈线性关系递减,该线性关系与初始孔隙比所处范围有关.所得到的垃圾压缩指数为垃圾堆体分层沉降计算提供了参数依据.

透水路面对路表径流污染的控制效能

为了明确透水路面控制路表径流非点源污染的功效,在明确路表径流污染主要评价指标基础上,从透水路面材料组成与结构组合角度研究其控制路表径流污染的效能.试验结果表明,透水路面各结构层材料对路表径流水质中的COD均具有一定的去除效果.含有结合料的面层和基层材料对径流中的SS具有良好的去除率,但无结合料的碎石蓄水层和砂砾垫层会增加径流水质的SS含量.通过在结构层中增加纤维布等材料的过滤下垫层,可明显提高SS的去除效果.由此,进一步明确了透水路面材料与结构控制径流污染的物理作用机理,并提出了基于控制路表径流污染的透水路面材料及结构设计要点.

历史街区建筑立面虚实形态的量化研究

试图通过量化指标对历史街区建筑的立面虚实形态进行描述,以达到保护和控制历史街区建筑形态的目的。在对建筑立面虚实形态的分类的基础上,以立面窗洞分布形态作为切入点,根据实验分析将立面窗洞对虚实形态产生影响的特征归纳为窗洞虚实程度、密集程度及均匀程度三方面。借鉴景观生态学和统计学等学科的相关知识对量化指标进行算法推导,建立"虚化度""破碎度""聚集度""界面密度"与"均匀率"相结合的参数方法,综合表征建筑立面窗洞分布的形态特征。最后结合德国柏林巴黎广场和英国伦敦科文特花园国王街的案例分析,论证量化指标的合理性与可行性。

氍毹影像:戏曲片论

戏曲片是一种特有片种,是除歌舞片外唯一以影片中的一种艺术元素命名的电影类型。或者说,戏曲片是电影中唯一具有鲜明民族特色的电影类型。基于电影的影像双重性特征,戏曲片从诞生那天起,其功能定位问题就一直没有得到很好解决——除了市场(片厂美学)与叙事(舞台美学)的矛盾及统一,戏曲舞台传统的保存与传承,一直成为困扰戏曲片存在与发展的难以逾越的"鸿沟"。银幕假定性是戏曲片的逻辑与矛盾,也是戏曲片的影像美学基础。与歌舞片不同,戏曲片的银幕假定性在于戏曲自身的程式性。戏曲片的两种基本形态是在解决戏曲片的内在矛盾——程式性矛盾所采取的两种不同的方法与途径后的结果。一种是在戏曲与影像的结合上,旨在如何最大可能地保存戏曲的舞台艺术传统:戏曲的主要艺术特征和精髓;另一种是在戏曲用电影表达后,追求怎么样使影片尽可能地市场化而获取高的票房价值。戏曲片两种基本形态的发生与发展,实际上是对"虚"与"实"的不同运用的结果,这就是戏曲片作为中国特有的电影类型的辩证法:虚实结合,虚实相生。戏曲片是世界电影史上最为特殊,也是仅为华语电影所特有的一种电影类型。戏曲片不仅对中国/华语电影的类型发展做出了巨大贡献,在世界电影的类型发展上也具有重大的意义,是中国/华语电影对世界电影做出的最主要贡献之一。电影的科技进步与数字化发展,为戏曲片的发展打开了类型的空间。不仅仅是审美愉悦,戏曲片作为以民族艺术样式为依托的电影类型片,本身的精神价值也是无可置疑的。

强冲击载荷下纯铝中微孔洞长大行为

本文采用LS-DYNA瞬态动力学有限元程序,对平板撞击加载下含初始杂质的纯铝样品中微孔洞的成核与长大进行数值实验研究,结果表明:1)微孔洞首先从杂质与基体的边界处开始成核,随后在局部严重塑性应变驱动下快速线性增长;2)微孔洞半径的增长速率与冲击加载强度两者之间近似成线性关系;3)材料屈服强度和初始杂质的大小都对微孔洞相对增长的速率有明显的影响;4)在微孔洞长大阈值取3.5倍的屈服强度条件下,数值仿真结果与理论分析结果基本一致。

损伤粘弹性力学的广义变分原理及应用

从粘弹性材料的Boltzmann迭加原理和带空洞材料的线弹性本构关系出发,提出了一种损伤粘弹性材料具有广义力场的本构模型· 应用变积方法得到了以卷积形式表示的泛函,并建立了损伤粘弹性固体的广义变分原理和广义势能原理· 把它们应用于带损伤的粘弹性Timoshenko梁,得到了Timoshenko梁的统一的运动微分方程。

两者之间——南京森林公安专科学校警体馆设计分析

该文在对南京森林公安专科学校警体馆设计背景和基本状况作简要介绍的基础上,将从"体积的虚与实"、"空间的集成与松弛"、"光线的引入与遮避"和"材质的黑与白"等方面讨论设计中所要面对的问题及由此所产生的设计策略。

考虑泊松比的固体发动机装药贮存寿命预估

以含单个小孔隙的立方体为代表性体积单元,结合弹性力学公式,推导了固体推进剂空穴率与瞬时泊松比的关系,得到泊松比随推进剂老化的变化规律。通过固体推进剂加速老化试验,得到固体推进剂瞬时模量及最大延伸率随贮存时间的变化规律。以固体推进剂瞬时模量和瞬时泊松比为老化参数,结合三维粘弹性有限元计算方法,计算了某发动机装药结构不同贮存年限的最大等效应变,对比固体推进剂不同贮存期的力学性能,预估了发动机装药贮存寿命。