单裂隙岩体非线性渗流-法向应力耦合模型研究

1

作者 吴兵 盛建龙 +1 位作者 叶祖洋 周新 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2495-2504,共10页

为解决传统Forchheimer方程难以描述高围压及高水压耦合下单裂隙岩体非线性渗流问题,采用双弹簧Hooke模型(two-part Hooke’s model,简称TPHM)描述单裂隙水力开度与有效法向应力关系,将线性系数A及非线性系数B表征为有效法向应力的函数... 为解决传统Forchheimer方程难以描述高围压及高水压耦合下单裂隙岩体非线性渗流问题,采用双弹簧Hooke模型(two-part Hooke’s model,简称TPHM)描述单裂隙水力开度与有效法向应力关系,将线性系数A及非线性系数B表征为有效法向应力的函数,提出考虑单裂隙非线性渗流-法向应力耦合作用的Forchheimer修正模型,通过试验数据及数值模拟对比分析验证了模型的有效性,分析不同法向应力和裂隙水压下线性系数A及非线性系数B的演化规律。研究结果表明:单裂隙在高围压、高水压条件下水力耦合效应显著,压力梯度-流量试验数据逐渐偏离传统Forchheimer方程,而Forchheimer修正模型仍然与试验数据吻合一致;当裂隙水压p恒等于0时,修正模型能够退化为不考虑水压力影响的传统Forchheimer方程;系数A、B对有效法向应力具有敏感性,随法向应力增大而非线性增大,随裂隙水压增大而非线性减小;与不考虑水力耦合模拟相比,考虑水力耦合作用的数值模型在相同流量下所需的压力梯度更小,模拟结果能用修正模型准确描述。 展开更多

关键词 法向应力 水力耦合 非线性渗流 双弹簧hooke模型

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双弹簧、双活塞力学模型在颗粒填充聚合物复合材料黏弹性质描述中的应用研究 被引量：2

2

作者 黄传辉 陶健 +1 位作者 张广印 郭勤建 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期65-68,共4页

推导了双弹簧、双活塞黏弹性力学模型的本构方程。在多功能试验机及轮廓摩擦磨损仪上考察了CuO、Al2O3及Cu等无机物颗粒填充聚酰胺1010复合材料的静态蠕变特性和松弛特性。实验结果表明,该力学模型能较好地反映颗粒增强聚合物复合材料... 推导了双弹簧、双活塞黏弹性力学模型的本构方程。在多功能试验机及轮廓摩擦磨损仪上考察了CuO、Al2O3及Cu等无机物颗粒填充聚酰胺1010复合材料的静态蠕变特性和松弛特性。实验结果表明,该力学模型能较好地反映颗粒增强聚合物复合材料的黏弹性质。 展开更多

关键词 双弹簧 双活塞 力学模型 聚酰胺1010 颗粒 复合材料 黏弹性

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框架填充墙的双弹簧斜撑模型 被引量：4

3

作者 叶艳霞 熊有利 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期33-36,共4页

在总结大量已有研究文献的基础上,结合填充墙的破坏特点,提出了一种考虑填充墙作用影响的简化的框架结构有限元分析模型,该模型可以分别模拟墙体无洞口和有洞口的情况。通过进行精细有限元分析,给出了模型中关键参数的计算公式;考虑墙... 在总结大量已有研究文献的基础上,结合填充墙的破坏特点,提出了一种考虑填充墙作用影响的简化的框架结构有限元分析模型,该模型可以分别模拟墙体无洞口和有洞口的情况。通过进行精细有限元分析,给出了模型中关键参数的计算公式;考虑墙体开洞影响,给出了折减系数的计算方法。最后,结合实验结果对计算模型及参数的适用性进行了验证。 展开更多

关键词 框架结构 填充墙 双弹簧斜撑模型 FEM模型

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基于双质量-弹簧模型的仿袋鼠机器人间歇跳跃落地稳定性研究 被引量：2

4

作者 葛文杰 夏旭峰 +1 位作者 黄杰 文放 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期517-522,共6页

跳跃落地稳定性是跳跃机器人的关键技术。通过对仿袋鼠机器人跳跃运动稳定性分析,揭示了袋鼠跳跃稳定性的运动规律,提出了一种机器人跳跃动态稳定性的分析方法。考虑踝关节力矩作用,建立了仿袋鼠跳跃机器人双质量-弹簧动力学模型,采用... 跳跃落地稳定性是跳跃机器人的关键技术。通过对仿袋鼠机器人跳跃运动稳定性分析,揭示了袋鼠跳跃稳定性的运动规律,提出了一种机器人跳跃动态稳定性的分析方法。考虑踝关节力矩作用,建立了仿袋鼠跳跃机器人双质量-弹簧动力学模型,采用能量法,分析给出了该跳跃机器人的动态稳定区域及其前、后边界稳定裕量的表达式,并结合实例,应用Matlab进行仿真计算分析,给出了袋鼠机器人保持落地稳定性时的腿部弹簧刚度系数、触地角及触地速度等参数之间应满足的关系和各取值范围。分析结果表明:仿袋鼠机器人的动、静态稳定区域不同,二者无重合域。 展开更多

关键词 仿袋鼠跳跃机器人 双质量-弹簧模型 间歇性跳跃 落地稳定性 能量法

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周向长弧形弹簧式双质量飞轮扭转特性研究 被引量：6

5

作者 曾荣 江征风 +1 位作者 陈雷 胡伟 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期113-120,共8页

对周向长弧形弹簧式双质量飞轮(DMF-CS)的扭转特性进行了研究。通过离散化方法建立了DMF-CS长弧形弹簧静力学模型,获得其整体扭转特性仿真结果;根据集中质量模型建立了DMF-CS多自由度扭振模型,获得其局部扭转特性仿真结果;完成了DMF-CS... 对周向长弧形弹簧式双质量飞轮(DMF-CS)的扭转特性进行了研究。通过离散化方法建立了DMF-CS长弧形弹簧静力学模型,获得其整体扭转特性仿真结果;根据集中质量模型建立了DMF-CS多自由度扭振模型,获得其局部扭转特性仿真结果;完成了DMF-CS扭转特性试验,验证了上述仿真分析结果的正确性。理论研究及试验结果表明:DMF-CS扭转刚度与阻尼具有转速相关性,随着转速的增大而增大,且阻尼耗能随着扭转角的增大而增加。上述结果说明DMF-CS在车辆低速区时能满足理想扭转特性要求,高速区时其减振效果不明显。 展开更多

关键词 内燃机 周向长弧形弹簧式双质量飞轮 多自由度扭振模型 阻尼 转速相关性 理想扭转特性

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双弹簧回转式椰肉椰壳分离机的设计及仿真分析 被引量：4

6

作者 蔡宽麒 胡祝华 +2 位作者 刘博艺 陈振斌 赵瑶池 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2017年第4期94-100,共7页

依据椰肉与椰壳的厚度和韧性不同的特点,设计了基于单片机控制的新型双弹簧回转式椰肉椰壳分离机器。性能仿真结果表明,该机器工作时的有效面积比达到98.68%,平均每个椰子工作时的误差面积不超过4%;每个椰子的平均处理用时约为12s,每小... 依据椰肉与椰壳的厚度和韧性不同的特点,设计了基于单片机控制的新型双弹簧回转式椰肉椰壳分离机器。性能仿真结果表明,该机器工作时的有效面积比达到98.68%,平均每个椰子工作时的误差面积不超过4%;每个椰子的平均处理用时约为12s,每小时能够处理椰子286个。 展开更多

关键词 椰肉分离 双弹簧回转 刀具设计 主轴传动装置 云模型

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下横置变刚度叶片弹簧式半主动悬架设计研究

7

作者 王孝鹏 刘建军 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期45-50,共6页

通过对叶片簧模态分析及中性文件编制,设计出下横置可变刚度叶片弹簧式半主动推杆悬架,叶片弹簧在与车身不同点固定处的垂向刚度分别为:-2907.3N/mm、2107.2N/mm、708.7N/mm、708.7N/mm;悬架传力模型分析表明:车身侧倾角加速度与叶片弹... 通过对叶片簧模态分析及中性文件编制,设计出下横置可变刚度叶片弹簧式半主动推杆悬架,叶片弹簧在与车身不同点固定处的垂向刚度分别为:-2907.3N/mm、2107.2N/mm、708.7N/mm、708.7N/mm;悬架传力模型分析表明:车身侧倾角加速度与叶片弹簧与车身安装处位置到弹簧中心处的距离平方成反比;论文提出一种双模糊控制算法,40km/h绕桩计算显示:底盘高刚度模式下俯仰角加速度、侧倾角加速度、横摆角加速度稳定性能指标分别提升89.4%、53.2%、18.2%;针对50km/h FSAE赛车失稳现象提出下双横置叶片弹簧悬架优化方案,最终稳定性能指标分别提升82.3%、85.2%、41.1%。 展开更多

关键词 叶片弹簧 变刚度 传力模型 C特性 双模糊 绕桩仿真 优化

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基于壳-弹簧模型的组合式预制管廊纵向抗震分析 被引量：12

8

作者 王长祥 梁建文 +2 位作者 李东桥 甘梦云 闫启超 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-8,共8页

利用ABAQUS有限元软件,建立了组合式预制管廊三维壳-弹簧有限元模型,研究地震作用下组合式预制管廊之间的相互作用,以及组合式预制管廊的整体抗震性能。采用壳单元模拟管廊结构,非线性弹簧单元模拟管廊承插式接头、钢绞线、舱室之间填... 利用ABAQUS有限元软件,建立了组合式预制管廊三维壳-弹簧有限元模型,研究地震作用下组合式预制管廊之间的相互作用,以及组合式预制管廊的整体抗震性能。采用壳单元模拟管廊结构,非线性弹簧单元模拟管廊承插式接头、钢绞线、舱室之间填充的泡沫板材料,非线性地基弹簧模拟土-结构相互作用。利用反应位移法计算了组合式预制三舱(双舱+单舱)管廊在安评波作用下的变形及内力响应。研究表明,安评波不同入射角度下,双舱管廊和单舱管廊之间存在相互作用,但管廊之间峰值相对位移小于其初始间距;随着安评波入射角度的增加,双舱管廊和单舱管廊的接头张开量及内力均呈现先增大后减小的趋势,接头张开量和截面内力峰值均满足抗震验算要求。 展开更多

关键词 组合式预制管廊 三舱管廊 双舱管廊 单舱管廊 壳-弹簧模型 纵向抗震分析 反应位移法

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双车道公路盾构隧道管片衬砌结构力学特性分析 被引量：2

9

作者 李围 何川 《铁道建筑》 北大核心 2007年第5期38-40,共3页

针对市政双车道公路盾构隧道,采用有限元法进行了管片结构力学特性数值模拟分析。结果表明:通缝拼装比错缝拼装条件下管片结构的变形要大,而弯矩和剪力要小,轴力变化不大;同是错缝拼装,随着K块的位置不同,其内力和变形也不相同;通缝和... 针对市政双车道公路盾构隧道,采用有限元法进行了管片结构力学特性数值模拟分析。结果表明:通缝拼装比错缝拼装条件下管片结构的变形要大,而弯矩和剪力要小,轴力变化不大;同是错缝拼装,随着K块的位置不同,其内力和变形也不相同;通缝和错缝拼装的变形图和轴力图的形状是相同的,而弯矩图和剪力图形状不同。 展开更多

关键词 双车道公路 盾构隧道 管片结构 力学特性 梁-弹簧模型

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电梯双向限速器触发理论与实验研究 被引量：5

10

作者 李万莉 卞开特 《中国工程机械学报》 北大核心 2017年第5期377-382,共6页

近年来,我国的电梯上行超速冲顶或下行失控坠落事故不断出现,造成了建筑物、设备的损坏和人员的伤亡.目前,针对电梯安全件双向限速器的研究,大多为对试验和检测方法的研究,而对触发理论的研究较少.通过力学分析建立了双离心块-弹簧触发... 近年来,我国的电梯上行超速冲顶或下行失控坠落事故不断出现,造成了建筑物、设备的损坏和人员的伤亡.目前,针对电梯安全件双向限速器的研究,大多为对试验和检测方法的研究,而对触发理论的研究较少.通过力学分析建立了双离心块-弹簧触发模型,并在Matlab中对其进行仿真计算.通过设计实验验证理论模型,得出绳轮节圆动作速度和离心块质量、触发弹簧刚度、触发弹簧压缩量之间的相互关系,为双向限速器的设计选型、驱动控制提供可靠的参考依据. 展开更多

关键词 双向限速器 双离心块-弹簧触发模型 参数仿真 实验验证

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连续箱梁桥内力增大系数的计算模型 被引量：7

11

作者 程翔云 《重庆交通学院学报》 2006年第2期8-11,15,共5页

提出了具有一对弹簧支承的计算模型,用来计算连续箱梁桥的内力增大系数.用本模型所得到的一个算例的分析结果与按传统方法的分析值吻合甚好,并且它比后者在计算过程上得到了一定程度的简化.

关键词 连续箱梁桥 内力增大系数 等代简支跨 双弹簧支承计算模型 修正偏心压力法

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X-cor夹层结构的有限元模型

12

作者 单杭英 肖军 褚奇奕 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期118-125,共8页

结合有限元模型中对Z-pin的处理方式,提出整体式、组合式以及分离式3种计算模型,分析其适用性及优缺点。在桥联力实验和Z-pin从泡沫拔脱实验研究的基础上,提出分离式有限元模型,引入双弹簧联结单元来揭示Zpin和泡沫及面板之间相互作用... 结合有限元模型中对Z-pin的处理方式,提出整体式、组合式以及分离式3种计算模型,分析其适用性及优缺点。在桥联力实验和Z-pin从泡沫拔脱实验研究的基础上,提出分离式有限元模型,引入双弹簧联结单元来揭示Zpin和泡沫及面板之间相互作用的细观机理;其中平行于Z-pin单元接触面的弹簧(刚度)用来模拟计算界面相对滑移和粘接应力,垂直于单元接触面的弹簧(刚度),用于定义层压板、泡沫与Z-pin法向的接触,实现了X-cor夹层结构力学行为和界面失效的有限元仿真计算。 展开更多

关键词 X-COR夹层结构 整体式模型 组合式模型 分离式模型 双弹簧联结单元

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非理想界面功能梯度压电/压磁双材料中的SH界面波 被引量：1

13

作者 赵星 刘响林 +1 位作者 刘赛 刘金喜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期183-187,193,共6页

研究了非理想界面功能梯度压电/压磁双材料中SH界面波的传播特性,这里假定上、下半空间材料性能在垂直于界面的方向是按指数函数变化的。界面的机械条件由"弹簧"模型表征,即应力是连续的而位移是间断的;界面电磁学条件考虑电... 研究了非理想界面功能梯度压电/压磁双材料中SH界面波的传播特性,这里假定上、下半空间材料性能在垂直于界面的方向是按指数函数变化的。界面的机械条件由"弹簧"模型表征,即应力是连续的而位移是间断的;界面电磁学条件考虑电位移、电势、磁感、磁势连续和电学短路、磁学开路两种情况。推导了界面波显函形式的频散方程,通过数值计算表明了材料组合形式、界面非理想程度以及材料梯度变化对界面波相速度的影响。 展开更多

关键词 非理想界面 功能梯度 双材料 “弹簧”模型 SH界面波

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超高车辆与箱梁立交桥碰撞简化计算模型评估分析 被引量：3

14

作者 郭玉旭 席丰 +2 位作者 谭英华 胡亚超 刘锋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期100-114,共15页

为了考察受超高车辆撞击装配式钢筋混凝土箱梁跨线桥的冲击动力和破坏行为,以一起近来发生的实际工程事故为案例进行精化有限元数值分析,并提出了双质量-并联弹簧(double mass-parallel spring,DM-PS)简化车辆模型,以有效地模拟超高车... 为了考察受超高车辆撞击装配式钢筋混凝土箱梁跨线桥的冲击动力和破坏行为,以一起近来发生的实际工程事故为案例进行精化有限元数值分析,并提出了双质量-并联弹簧(double mass-parallel spring,DM-PS)简化车辆模型,以有效地模拟超高车辆与桥梁的非对心碰撞行为。所建议DM-PS简化模型的有效性通过与两种广泛使用的车辆模型包括全尺(full scale,FS)模型和简单刚体(simple rigid,SR)模型的比较而得到充分地评估。计算结果表明:采用FS模型可得到与事故现场照片基本一致的跨线桥撞击区域破坏特征;SR模型高估结构的局部破坏,弱化结构的整体变形;DM-PS模型对于预测结构破坏具有较高的准确性。因此,所提出的DM-PS模型为超高车辆撞击桥梁结构防护设计提供了一个简单有效的分析手段。在此基础上,利用DM-PS模型进行了详细的结构行为参数分析,深入考察了车辆撞击速度、撞击质量、撞击位置以及结构形式等效应。所得到的结论为:相比撞击质量,结构的冲击动力行为对于撞击速度有更高的敏感性;跨中受撞和边跨受撞的变形和破坏模式有较大差异,边跨受撞对于单侧支座损伤更严重;箱梁内的箱板以及底板可以有效提高结构的抗冲击性能。 展开更多

关键词 车辆撞击 钢筋混凝土结构 结构破坏 双质量-并联弹簧车辆模型

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结构性黏土压缩和剪切特性试验研究 被引量：46

15

作者 陈铁林 周成 沈珠江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期31-35,共5页

天然黏土一般都具有结构性,其变形过程必然伴随着结构的破坏。为了了解结构性黏土的力学行为,本文采用人工制备结构性黏土的方法,进行了一系列试验,研究了结构性黏土和重塑土不同速率下的压缩和剪切特性。

关键词 结构性黏土 压缩 剪切试验 双弹簧模型 结构体 结构面

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叠层橡胶支座拉伸刚度退化机理研究 被引量：3

16

作者 杨维国 孙新阳 +1 位作者 王萌 刘佩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1349-1356,共8页

为研究剪切变形下叠层橡胶隔震支座拉伸刚度退化特性,分别建立双弹簧受拉模型与偏拉有效面积模型,并推导各截面形状及尺寸的拉伸刚度比公式。然后采用有限元软件ABAQUS建立支座模型,在模型验证的基础上,分析截面尺寸及形状对支座拉伸刚... 为研究剪切变形下叠层橡胶隔震支座拉伸刚度退化特性,分别建立双弹簧受拉模型与偏拉有效面积模型,并推导各截面形状及尺寸的拉伸刚度比公式。然后采用有限元软件ABAQUS建立支座模型,在模型验证的基础上,分析截面尺寸及形状对支座拉伸刚度退化影响,并与理论模型分析结果进行对比。理论模型与数值分析结果表明:橡胶支座拉伸刚度比与截面尺寸大小、形状无关,仅和剪切变形与截面惯性半径比值有关;当支座剪切变形达到规范限值时,拉伸刚度退化52%左右;所建立的模型及拟合刚度退化公式能够有效模拟橡胶支座在不同剪切变形下的拉伸刚度退化情况。 展开更多

关键词 橡胶支座 拉伸刚度比 退化机理 双弹簧拉伸模型 有效面积 剪切变形 有限元分析 拟合 截面形状

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侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板垂向刚度理论研究 被引量：1

17

作者 张鹏 和振兴 +1 位作者 石广田 白彦博 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1889-1897,共9页

侧支撑长枕式减振轨道结构是一种新型的轨枕减振措施,其具有平衡横向动载荷、减小道床宽度和实现轨枕自动对正等诸多优点。为研究侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板的几何特征对其垂向节点刚度的影响,结合侧支撑弹性垫板的实际结构,建立考... 侧支撑长枕式减振轨道结构是一种新型的轨枕减振措施,其具有平衡横向动载荷、减小道床宽度和实现轨枕自动对正等诸多优点。为研究侧支撑长枕式减振轨道弹性垫板的几何特征对其垂向节点刚度的影响,结合侧支撑弹性垫板的实际结构,建立考虑弹性垫板关键几何参数的双弹簧模型,推导影响侧支撑弹性垫板垂向节点刚度的几何参数,研究相关参数对弹性垫板垂向节点刚度的影响规律。建立不同垫板几何参数下的单元结构模型,通过有限元分析软件模拟单元结构的垂向受压试验进行对比验证。研究结果表明:建立的双弹簧模型能够准确地反映侧支撑弹性垫板在不同参数条件下的受力状态和变形情况。在材料属性不变的情况下,侧支撑弹性垫板的垂向节点刚度与垫板的厚度、空间倾斜量、纵向长度和垂向高度有关,随着厚度的增大,垫板的垂向节点刚度减小,且垂向节点刚度与垫板厚度基本成反比例关系。随着空间倾斜量、纵向长度和垂向高度的增大,垫板的垂向节点刚度也随之增大。相关几何参数变化时,垫板垂向节点刚度的理论计算值与有限元模拟值相差均在±5%以内,表明所推导的垂向节点刚度计算公式可为侧支撑轨枕式减振轨道弹性垫板的结构参数优化提供理论依据。 展开更多

关键词 双弹簧模型 侧支撑弹性垫板 垂向节点刚度 有限元分析

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单调荷载下钢筋高强混凝土框架节点的非线性有限元分析 被引量：2

18

作者 肖良丽 刘翠兰 李继雄 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2001年第3期81-84,共4页

论述了单调荷载下分析、计算钢筋高强混凝土框架节点的非线性有限元方法 .针对高强混凝土选用基于等效单轴应变的增量式正交异性混凝土模型 ,高强混凝土单轴受力下的σ ε关系 .钢筋σ ε关系采用弹塑性模型及高强混凝土和钢筋之间采用... 论述了单调荷载下分析、计算钢筋高强混凝土框架节点的非线性有限元方法 .针对高强混凝土选用基于等效单轴应变的增量式正交异性混凝土模型 ,高强混凝土单轴受力下的σ ε关系 .钢筋σ ε关系采用弹塑性模型及高强混凝土和钢筋之间采用双垂直弹簧模型 ,通过编制的二维非线性有限元分析程序计算了在单调荷载下的 4榀高强混凝土框架节点试件 ,计算结果与试验结果均吻合较好 . 展开更多

关键词 高强混凝土 有限元 框架节点 非线性分析 单调荷载 钢筋 双垂直弹簧模型

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