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基于代理模型和等效刚度模型的加筋柱壳混合优化设计
被引量：
27
1
作者
郝鹏
王博
+1 位作者
李刚
王小军
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期481-486,共6页
针对轴压作用下的加筋柱壳后屈曲性能优化计算较大的问题,本文提出了一种基于代理模型和等效刚度模型的混合优化策略,即运用基于等效刚度的平铺模型进行有限元后屈曲分析以代替试验设计中大量的精细加筋模型分析,并通过控制等效模型的...
针对轴压作用下的加筋柱壳后屈曲性能优化计算较大的问题,本文提出了一种基于代理模型和等效刚度模型的混合优化策略,即运用基于等效刚度的平铺模型进行有限元后屈曲分析以代替试验设计中大量的精细加筋模型分析,并通过控制等效模型的单元尺寸来调整其分析精度,而等效刚度模型计算时长仅约为精细加筋模型的1/3。对构建的代理模型采用多岛遗传算法进行极限承载力等约束下的轻量化设计,调用精细模型有限元后屈曲分析对代理模型进行更新,从而保证代理模型的拟合精度并得到优化解。工程算例结果表明,本文提出的混合优化方法,使加筋柱壳结构在满足承载力情况下减重效果明显。
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关键词
加筋柱壳
后屈曲分析
优化设计
代理
模型
等效刚度模型
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职称材料
预应力盾构隧道的等效刚度梁模型及纵向变形控制研究
2
作者
王亚
廖少明
+1 位作者
马思浩
刘颖彬
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期610-621,共12页
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等...
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等效刚度梁模型,基于提出的7个纵向变形控制指标,结合上海某越江隧道工程实例,优化确定隧道的最佳纵向预应力,分析最佳预应力对超限纵向弯矩的影响。研究结果表明:某越江隧道在最佳预应力9.24MN下的纵向抗弯刚度及纵向曲率半径均大幅增加,且环缝变形量减小99.67%,环缝密封性显著提升;最佳预应力盾构隧道在纵向弯曲过程中,纵向曲率半径先达到界限值15000m,随后部分螺栓进入屈服状态、环缝张开量相继达到2mm、6mm,混凝土应力达到抗压强度,最后部分螺栓达到抗拉变形量发生破坏;与非预应力盾构隧道相比,最佳预应力隧道的超限纵向弯矩和抗弯刚度增大2.46~9.33倍,纵向承载能力显著增强,但纵向曲率半径减小了2.13%~6.70%。建议通过施加纵向预应力降低盾构隧道纵向不均匀变形,在施加过程中,重点关注隧道纵向曲率半径和螺栓应力的变化。
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关键词
等效
刚度
梁
模型
盾构隧道
最佳预应力
纵向变形控制
超限纵向弯矩
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职称材料
类矩形盾构隧道衬砌结构设计模型研究
被引量：
10
3
作者
叶宇航
柳献
+3 位作者
刘震
张维熙
杨志豪
朱瑶宏
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1187-1195,共9页
为了得到适用于类矩形盾构隧道结构设计模型,通过整环足尺试验模拟类矩形盾构隧道在正常运营工况下的实际受力,得到试验结构的变形和内力,采用等效刚度模型和梁-弹簧模型对试验结果进行分析,得到有效的类矩形盾构隧道结构设计参数.结果...
为了得到适用于类矩形盾构隧道结构设计模型,通过整环足尺试验模拟类矩形盾构隧道在正常运营工况下的实际受力,得到试验结构的变形和内力,采用等效刚度模型和梁-弹簧模型对试验结果进行分析,得到有效的类矩形盾构隧道结构设计参数.结果表明:采用等效刚度模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,难以得到同时符合结构长短轴变形的管片刚度折减系数;采用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,结构变形和结构内力计算结果和足尺试验结果较为匹配,能真实反应类矩形盾构隧道结构受力,选用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型更为合理,所研究类矩形结构管片接缝的抗剪刚度建议为341×106~368×10^6 N/m;负弯矩接缝抗弯刚度建议为114×10^6~491×10^6 N·m/rad,正弯矩接缝抗弯刚度范围为85×10^6~177×10^6 N·m/rad.
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关键词
类矩形盾构隧道
足尺试验
等效刚度模型
梁-弹簧
模型
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职称材料
胶粘结固紧调焦镜有限元分析
被引量：
7
4
作者
关英俊
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第10期1-5,共5页
为了研究调焦镜组件中环形胶层对系统的影响,分析了胶层的建模方法即详细模型和等效刚度模型。采用等效刚度模型对调焦镜组件进行均匀温度变化分析,把计算的面形误差和实际检测结果对比。综合考虑结构粘合剂泊松比、粘结位置、胶层宽度...
为了研究调焦镜组件中环形胶层对系统的影响,分析了胶层的建模方法即详细模型和等效刚度模型。采用等效刚度模型对调焦镜组件进行均匀温度变化分析,把计算的面形误差和实际检测结果对比。综合考虑结构粘合剂泊松比、粘结位置、胶层宽度和胶层厚度等因素对面形误差的影响,提出改进的优化设计方案,并对调焦镜组件进行尺寸稳定性分析,同时考察粘结安装过程中可能出现的偏心现象对系统的影响。计算结果表明:对胶层使用等效刚度模型可以准确反映结构粘合剂的材料属性,优化的粘结方案不仅满足设计要求而且有效防止了偏心粘结造成的胶层分布不均匀对系统的影响。
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关键词
空间光学
泽尼克多项式
结构粘合剂
等效刚度模型
消热设计
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职称材料
潮汐作用对大断面海底盾构隧道管片接缝防水性能的影响研究
被引量：
2
5
作者
李策
梁敏飞
谢宏明
《隧道建设（中英文）》
北大核心
2018年第A02期176-182,共7页
为探究潮汐作用导致大断面盾构隧道管片环间接缝的张开情况及其对防水性能的影响,基于在海潮显著变化区修建的大断面海底隧道——苏埃通道工程,通过建立管片的ANSYS有限元实体模型计算出管片纵向接头的等效抗弯刚度;建立隧道的纵向等效...
为探究潮汐作用导致大断面盾构隧道管片环间接缝的张开情况及其对防水性能的影响,基于在海潮显著变化区修建的大断面海底隧道——苏埃通道工程,通过建立管片的ANSYS有限元实体模型计算出管片纵向接头的等效抗弯刚度;建立隧道的纵向等效刚度模型,通过施加不同的潮位差所对应的水头压力,得到潮汐荷载作用下隧道纵向弯矩和轴力的分布情况;进而通过环缝张开量计算公式,确定沿盾构隧道纵向各位置处的环缝张开量。研究结果表明:较大的环缝张开量主要出现在地层的软硬程度沿纵向呈现剧烈变化的位置,由于该位置发生不均匀沉降,导致弯矩和轴力的结果偏大,从而影响到环缝张开量;潮汐荷载作用引起的最大环缝张开量为0.271 mm,对接缝防水性能的影响较低。
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关键词
海底盾构隧道
潮汐荷载
软硬不均地层
ANSYS有限元
模型
纵向
等效刚度模型
环缝张开量
防水性能
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职称材料
盾构隧道纵向接头局部足尺试验研究
被引量：
7
6
作者
耿萍
郭翔宇
+4 位作者
王琦
唐睿
陈昌健
何川
张艳阳
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期92-101,128,共11页
沿盾构隧道纵向,管片环与管片环之间的接头称之为纵向接头。纵向接头是变形的薄弱部位,在变形过程中受到相邻管片的约束,其受力特点与管片接头不同。文章首先采用数值模拟方法,研究纵向接头局部试验的可行性,然后开展纵向接头局部足尺试...
沿盾构隧道纵向,管片环与管片环之间的接头称之为纵向接头。纵向接头是变形的薄弱部位,在变形过程中受到相邻管片的约束,其受力特点与管片接头不同。文章首先采用数值模拟方法,研究纵向接头局部试验的可行性,然后开展纵向接头局部足尺试验,研究接头的受力变形特征,所得结论如下:对纵向接头进行分析时,对比整环模型及纵向等效刚度梁模型计算结果,两者接头张开量、螺栓应力相差在11%以内,管片结构塑性损伤区分布特征基本一致,故纵向等效刚度梁模型可作为纵向接头局部足尺试验的依据;纵向接头局部足尺试验时,纵向接头张开量的变化对轴力更加敏感,螺栓应变增长与环间力(轴力、弯矩)的增加基本保持一致。接缝转角在环间拉力下趋近于0,且追随环间弯矩的变化;各工况中构件表面混凝土最大拉应变出现在套筒侧管片外表面中部,最大压变出现在手孔侧管片的内表面。破坏试验中,纵向拉力323.2kN时管片结构先于螺栓破坏,此时螺栓未达屈服强度。
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关键词
盾构隧道
纵向接头
纵向
等效
刚度
梁
模型
整环
模型
局部足尺试验
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职称材料
质子交换膜燃料电池电堆封装设计综述
被引量：
2
7
作者
潘兴龙
孟繁雨
+2 位作者
丁磊
许德超
刘颖
《汽车文摘》
2023年第4期51-62,共12页
为了保证质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的输出性能、密封性、可靠性和使用寿命,需要对电堆的封装力和封装结构进行理论计算和设计优化。通过建立PEMFC电堆的等效刚度力学模型及相关经验公式,研究了膜电极组件(MEA)接触电阻、气体扩散层...
为了保证质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的输出性能、密封性、可靠性和使用寿命,需要对电堆的封装力和封装结构进行理论计算和设计优化。通过建立PEMFC电堆的等效刚度力学模型及相关经验公式,研究了膜电极组件(MEA)接触电阻、气体扩散层(GDL)孔隙率、电堆密封性和抗冲击性与电堆封装力之间的关系。针对电堆封装力的有限元仿真,研究了基于等效面积和等效刚度的仿真优化方法。最后,阐述了电堆封装结构设计方法和结构优化方法。结果表明,基于等效刚度力学模型和经验公式,可以在较短的时间内完成电堆封装力的理论计算,提高了开发效率。同时,采用有限元仿真方法,可以较为准确和直观地完成电堆封装力的设计优化。采用拓扑优化和封装力自补偿计算方法,提高了电堆封装结构设计的合理性。
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关键词
质子交换膜
燃料电池电堆
封装
等效
力学
封装结构
等效刚度模型
有限元仿真
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职称材料
基于钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算
被引量：
3
8
作者
李霖皓
陈珂
+1 位作者
胡云华
龙凡
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第9期1615-1621,共7页
为推动盾构隧道工程数字化设计的发展,提升结构计算效率,提出一种基于地质钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算方法。本方法考虑了三维地质空间的不确定性以及隧道纵向结构的三维空间线型特点,利用K最近邻与普通克里金算法建立地层数...
为推动盾构隧道工程数字化设计的发展,提升结构计算效率,提出一种基于地质钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算方法。本方法考虑了三维地质空间的不确定性以及隧道纵向结构的三维空间线型特点,利用K最近邻与普通克里金算法建立地层数据库;然后,与隧道轴线的空间信息建立引用关系,并输出结构约束条件与荷载大小;最后,利用等效刚度梁模型进行隧道纵向结构计算。以武汉市两湖隧道东湖段QXK6+300~+400区间为对象,将本方法与现有方法进行对比,结果表明:本方法的约束条件可以不依赖人工经验保守取值,而通过预编译的程序自动计算得出;同时,参数化计算流程有利于满足后续多区间核算需求,并且可以把内力分析结果精确地反映在三维应力云图上。因此,本方法能有效提升设计效率。
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关键词
地质钻孔
盾构隧道
纵向结构
参数化设计
等效
刚度
梁
模型
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职称材料
题名
基于代理模型和等效刚度模型的加筋柱壳混合优化设计
被引量：
27
1
作者
郝鹏
王博
李刚
王小军
机构
大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室
北京宇航系统工程研究所
出处
《计算力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期481-486,共6页
基金
国家自然科学基金(90815023
11011120244)
+1 种基金
973项目(2011CB610304)
中央高校基本科研业务费专项资金(DUT 11 ZD(G)04)资助项目
文摘
针对轴压作用下的加筋柱壳后屈曲性能优化计算较大的问题,本文提出了一种基于代理模型和等效刚度模型的混合优化策略,即运用基于等效刚度的平铺模型进行有限元后屈曲分析以代替试验设计中大量的精细加筋模型分析,并通过控制等效模型的单元尺寸来调整其分析精度,而等效刚度模型计算时长仅约为精细加筋模型的1/3。对构建的代理模型采用多岛遗传算法进行极限承载力等约束下的轻量化设计,调用精细模型有限元后屈曲分析对代理模型进行更新,从而保证代理模型的拟合精度并得到优化解。工程算例结果表明,本文提出的混合优化方法,使加筋柱壳结构在满足承载力情况下减重效果明显。
关键词
加筋柱壳
后屈曲分析
优化设计
代理
模型
等效刚度模型
Keywords
grid-stiffened cylinder
post-buckling analysis
optimization
surrogate model
smeared stiffener model
分类号
O343.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
预应力盾构隧道的等效刚度梁模型及纵向变形控制研究
2
作者
王亚
廖少明
马思浩
刘颖彬
机构
同济大学地下建筑与工程系
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期610-621,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52090082)。
文摘
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等效刚度梁模型,基于提出的7个纵向变形控制指标,结合上海某越江隧道工程实例,优化确定隧道的最佳纵向预应力,分析最佳预应力对超限纵向弯矩的影响。研究结果表明:某越江隧道在最佳预应力9.24MN下的纵向抗弯刚度及纵向曲率半径均大幅增加,且环缝变形量减小99.67%,环缝密封性显著提升;最佳预应力盾构隧道在纵向弯曲过程中,纵向曲率半径先达到界限值15000m,随后部分螺栓进入屈服状态、环缝张开量相继达到2mm、6mm,混凝土应力达到抗压强度,最后部分螺栓达到抗拉变形量发生破坏;与非预应力盾构隧道相比,最佳预应力隧道的超限纵向弯矩和抗弯刚度增大2.46~9.33倍,纵向承载能力显著增强,但纵向曲率半径减小了2.13%~6.70%。建议通过施加纵向预应力降低盾构隧道纵向不均匀变形,在施加过程中,重点关注隧道纵向曲率半径和螺栓应力的变化。
关键词
等效
刚度
梁
模型
盾构隧道
最佳预应力
纵向变形控制
超限纵向弯矩
Keywords
equivalent stiffness beam model
shield tunnel
optimal prestress
longitudinal deformation control
excessive longitudinal bending moment
分类号
TU93 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
类矩形盾构隧道衬砌结构设计模型研究
被引量：
10
3
作者
叶宇航
柳献
刘震
张维熙
杨志豪
朱瑶宏
机构
广州地铁设计研究院股份有限公司
同济大学土木工程学院
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
宁波大学建筑工程与环境学院
出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第6期1187-1195,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51578409)
文摘
为了得到适用于类矩形盾构隧道结构设计模型,通过整环足尺试验模拟类矩形盾构隧道在正常运营工况下的实际受力,得到试验结构的变形和内力,采用等效刚度模型和梁-弹簧模型对试验结果进行分析,得到有效的类矩形盾构隧道结构设计参数.结果表明:采用等效刚度模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,难以得到同时符合结构长短轴变形的管片刚度折减系数;采用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,结构变形和结构内力计算结果和足尺试验结果较为匹配,能真实反应类矩形盾构隧道结构受力,选用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型更为合理,所研究类矩形结构管片接缝的抗剪刚度建议为341×106~368×10^6 N/m;负弯矩接缝抗弯刚度建议为114×10^6~491×10^6 N·m/rad,正弯矩接缝抗弯刚度范围为85×10^6~177×10^6 N·m/rad.
关键词
类矩形盾构隧道
足尺试验
等效刚度模型
梁-弹簧
模型
Keywords
quasi-rectangular shield tunnel
full-scale ring test
equivalent stiffness model
beam-spring model
分类号
TU93 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
胶粘结固紧调焦镜有限元分析
被引量：
7
4
作者
关英俊
机构
长春工业大学机电工程学院
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第10期1-5,共5页
基金
国家863计划基金资助项目(863-2-5-1-13B)
文摘
为了研究调焦镜组件中环形胶层对系统的影响,分析了胶层的建模方法即详细模型和等效刚度模型。采用等效刚度模型对调焦镜组件进行均匀温度变化分析,把计算的面形误差和实际检测结果对比。综合考虑结构粘合剂泊松比、粘结位置、胶层宽度和胶层厚度等因素对面形误差的影响,提出改进的优化设计方案,并对调焦镜组件进行尺寸稳定性分析,同时考察粘结安装过程中可能出现的偏心现象对系统的影响。计算结果表明:对胶层使用等效刚度模型可以准确反映结构粘合剂的材料属性,优化的粘结方案不仅满足设计要求而且有效防止了偏心粘结造成的胶层分布不均匀对系统的影响。
关键词
空间光学
泽尼克多项式
结构粘合剂
等效刚度模型
消热设计
Keywords
space optics
Zernike polynomials
structural adhesive
equivalent stiffness model
athermal design
分类号
TH761 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
潮汐作用对大断面海底盾构隧道管片接缝防水性能的影响研究
被引量：
2
5
作者
李策
梁敏飞
谢宏明
机构
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
出处
《隧道建设（中英文）》
北大核心
2018年第A02期176-182,共7页
文摘
为探究潮汐作用导致大断面盾构隧道管片环间接缝的张开情况及其对防水性能的影响,基于在海潮显著变化区修建的大断面海底隧道——苏埃通道工程,通过建立管片的ANSYS有限元实体模型计算出管片纵向接头的等效抗弯刚度;建立隧道的纵向等效刚度模型,通过施加不同的潮位差所对应的水头压力,得到潮汐荷载作用下隧道纵向弯矩和轴力的分布情况;进而通过环缝张开量计算公式,确定沿盾构隧道纵向各位置处的环缝张开量。研究结果表明:较大的环缝张开量主要出现在地层的软硬程度沿纵向呈现剧烈变化的位置,由于该位置发生不均匀沉降,导致弯矩和轴力的结果偏大,从而影响到环缝张开量;潮汐荷载作用引起的最大环缝张开量为0.271 mm,对接缝防水性能的影响较低。
关键词
海底盾构隧道
潮汐荷载
软硬不均地层
ANSYS有限元
模型
纵向
等效刚度模型
环缝张开量
防水性能
Keywords
subsea shield tunnel
tidal load
complex uneven strata
ANSYS finite element model
longitudinalequivalent stiffness model
opening of ring joint
waterproof property
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
盾构隧道纵向接头局部足尺试验研究
被引量：
7
6
作者
耿萍
郭翔宇
王琦
唐睿
陈昌健
何川
张艳阳
机构
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第1期92-101,128,共11页
基金
国家重点研究发展计划(2016YFC0802201)
国家自然科学基金(51878566,51578457)
+2 种基金
四川省科技重点研发项目(2018GZ0360)
四川省科技计划(2019YFG0001)
中国博士后科学基金(2017M623056)
文摘
沿盾构隧道纵向,管片环与管片环之间的接头称之为纵向接头。纵向接头是变形的薄弱部位,在变形过程中受到相邻管片的约束,其受力特点与管片接头不同。文章首先采用数值模拟方法,研究纵向接头局部试验的可行性,然后开展纵向接头局部足尺试验,研究接头的受力变形特征,所得结论如下:对纵向接头进行分析时,对比整环模型及纵向等效刚度梁模型计算结果,两者接头张开量、螺栓应力相差在11%以内,管片结构塑性损伤区分布特征基本一致,故纵向等效刚度梁模型可作为纵向接头局部足尺试验的依据;纵向接头局部足尺试验时,纵向接头张开量的变化对轴力更加敏感,螺栓应变增长与环间力(轴力、弯矩)的增加基本保持一致。接缝转角在环间拉力下趋近于0,且追随环间弯矩的变化;各工况中构件表面混凝土最大拉应变出现在套筒侧管片外表面中部,最大压变出现在手孔侧管片的内表面。破坏试验中,纵向拉力323.2kN时管片结构先于螺栓破坏,此时螺栓未达屈服强度。
关键词
盾构隧道
纵向接头
纵向
等效
刚度
梁
模型
整环
模型
局部足尺试验
Keywords
shield tunnel
longitudinal joint
longitudinal equivalent stiffness beam model
sub-model method
local full-scale experiment
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
质子交换膜燃料电池电堆封装设计综述
被引量：
2
7
作者
潘兴龙
孟繁雨
丁磊
许德超
刘颖
机构
中国第一汽车股份有限公司研发总院
出处
《汽车文摘》
2023年第4期51-62,共12页
基金
吉林省科技发展计划项目(20200501010GX)。
文摘
为了保证质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的输出性能、密封性、可靠性和使用寿命,需要对电堆的封装力和封装结构进行理论计算和设计优化。通过建立PEMFC电堆的等效刚度力学模型及相关经验公式,研究了膜电极组件(MEA)接触电阻、气体扩散层(GDL)孔隙率、电堆密封性和抗冲击性与电堆封装力之间的关系。针对电堆封装力的有限元仿真,研究了基于等效面积和等效刚度的仿真优化方法。最后,阐述了电堆封装结构设计方法和结构优化方法。结果表明,基于等效刚度力学模型和经验公式,可以在较短的时间内完成电堆封装力的理论计算,提高了开发效率。同时,采用有限元仿真方法,可以较为准确和直观地完成电堆封装力的设计优化。采用拓扑优化和封装力自补偿计算方法,提高了电堆封装结构设计的合理性。
关键词
质子交换膜
燃料电池电堆
封装
等效
力学
封装结构
等效刚度模型
有限元仿真
Keywords
PEMFC
Fuel cell stack
Packaging Force
Packaging structure
Equivalent stiffness mechanical model
Finite element simulation
分类号
U469.722 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算
被引量：
3
8
作者
李霖皓
陈珂
胡云华
龙凡
机构
华中科技大学土木与水利工程学院
华中科技大学人工智能研究院
武汉市政工程设计研究院有限责任公司
出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第9期1615-1621,共7页
基金
国家自然科学基金项目(U21A20151,72101093)。
文摘
为推动盾构隧道工程数字化设计的发展,提升结构计算效率,提出一种基于地质钻孔数据的盾构隧道纵向结构参数化计算方法。本方法考虑了三维地质空间的不确定性以及隧道纵向结构的三维空间线型特点,利用K最近邻与普通克里金算法建立地层数据库;然后,与隧道轴线的空间信息建立引用关系,并输出结构约束条件与荷载大小;最后,利用等效刚度梁模型进行隧道纵向结构计算。以武汉市两湖隧道东湖段QXK6+300~+400区间为对象,将本方法与现有方法进行对比,结果表明:本方法的约束条件可以不依赖人工经验保守取值,而通过预编译的程序自动计算得出;同时,参数化计算流程有利于满足后续多区间核算需求,并且可以把内力分析结果精确地反映在三维应力云图上。因此,本方法能有效提升设计效率。
关键词
地质钻孔
盾构隧道
纵向结构
参数化设计
等效
刚度
梁
模型
Keywords
geological drilling
shield tunnel
longitudinal structure
parametric design
equivalent stiffness beam model
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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