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基于材料应变的新型装配式剪力墙变形指标限值 被引量：1
1
作者 樊禹江 陈玉喜 +2 位作者 李寰芳 许锦宝 葛俊 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第2期104-112,共9页
为研究新型装配式剪力墙的抗震性能及其变形指标限值,基于课题组所做新型装配式剪力墙抗震性能试验,采用析因法,共设计216个不同剪跨比、轴压比、边缘构件纵筋配筋率等新型装配式剪力墙模型,完成相应的单推性能研究;基于有限元破坏形态... 为研究新型装配式剪力墙的抗震性能及其变形指标限值,基于课题组所做新型装配式剪力墙抗震性能试验,采用析因法,共设计216个不同剪跨比、轴压比、边缘构件纵筋配筋率等新型装配式剪力墙模型,完成相应的单推性能研究;基于有限元破坏形态识别,将构件破坏形态划分为弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏3类,提出墙体破坏形态划分准则。参考GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》,对弯曲破坏和弯剪破坏划分6个性能状态,对剪切破坏划分两个性能状态,基于构件极限状态下混凝土、钢筋应变和承载力,确定墙体性能状态判定准则。通过线性回归分别得到弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏形态下构件各塑性位移角限值的回归方程,并提出各破坏形态下具有90%保证率的构件变形指标限值标准,为基于性能的新型装配式剪力墙抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 装配式剪力墙 有限元模拟 破坏形态 变形指标限值
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考虑细观随机分布的SMC/UD混杂复合材料建模与分析
2
作者 杨睿 陈冠华 +1 位作者 孙士勇 王俊龙 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期16-22,共7页
本文针对片状模塑料(SMC)/单向纤维(UD)构成的混杂复合材料力学性能进行研究,在细观层面采用蒙特卡洛方法随机生成纤维片,提出的抑制干涉效应的建模方法能够有效改善纤维片间的重叠率,通过敏感度分析确定了细观代表体元尺寸,对细观代表... 本文针对片状模塑料(SMC)/单向纤维(UD)构成的混杂复合材料力学性能进行研究,在细观层面采用蒙特卡洛方法随机生成纤维片,提出的抑制干涉效应的建模方法能够有效改善纤维片间的重叠率,通过敏感度分析确定了细观代表体元尺寸,对细观代表体元施加周期性边界条件以获得混杂复合材料弹性参数,模型的弹性模量预测结果和试验结果吻合良好;并进一步探讨了纤维片尺寸、体积分数以及铺层方式对混杂复合材料弹性模量的影响。结果表明:纤维片长宽比不同会导致代表体元尺寸发生变化,长宽比增加,混杂复合材料弹性模量增加;纤维片体积分数增加将导致混杂复合材料弹性模量增加;对混杂复合材料进行铺层设计,可以使其既具有SMC复合材料的可成型性,又具有与准各向同性材料相当的弹性模量。 展开更多
关键词 有限元分析 周期性边界条件 混杂复合材料 代表体元 SMC
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结构声源浅海辐射声场计算及特性研究
3
作者 王佳 张揽月 +2 位作者 胡博 吴迪 胡雪茹 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期119-128,共10页
针对浅海环境影响噪声测量准确性的问题,本文开展水下航行器类结构声源在浅海环境下辐射声场计算及特性研究。基于联合有限元等效源法与声传播模型相结合的方法建立结构声源在浅海环境下辐射声场计算模型,对该模型进行改进以提升计算效... 针对浅海环境影响噪声测量准确性的问题,本文开展水下航行器类结构声源在浅海环境下辐射声场计算及特性研究。基于联合有限元等效源法与声传播模型相结合的方法建立结构声源在浅海环境下辐射声场计算模型,对该模型进行改进以提升计算效率,并对其有效性进行验证。分析声源频率、海水深度、潜深及声速剖面等因素对结构声源与点源辐射声场的影响。结果表明:在近距离处,结构声源的辐射声场与点源相比更为复杂,但随着距离的增加,二者有一定的相似性。声源在高频段的辐射声场相较低频段更为复杂。随着声源与界面距离的增加,在近距离处的声场分布接近于自由场中的声场分布。声速剖面在近距离处对声场影响较小,但随着距离的增加,影响逐渐增大。 展开更多
关键词 波导 结构 有限元法 等效源法 射线声学 简正波 声场特性 声传播
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预制墩柱撞击性能与破坏机理研究
4
作者 马海英 邱媛 +2 位作者 夏烨 周锐根 王君杰 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1027-1034,共8页
以采用杯口连接的预制墩柱为研究对象,连接形式包括钢板和剪力键,分析其在撞击作用下的动力响应。首先,建立有限元动力数值分析模型,通过拟静力试验进行验证。然后,分析杯口连接的预制墩柱在不同撞击位置下的动力性能,并与现浇式整体墩... 以采用杯口连接的预制墩柱为研究对象,连接形式包括钢板和剪力键,分析其在撞击作用下的动力响应。首先,建立有限元动力数值分析模型,通过拟静力试验进行验证。然后,分析杯口连接的预制墩柱在不同撞击位置下的动力性能,并与现浇式整体墩柱进行比较。结果表明:对于杯口连接的预制墩柱,柱顶撞击时会出现弯曲破坏;钢板连接预制墩柱的破坏区域大于剪力键连接预制墩柱;由于杯口连接,预制墩柱塑性铰位置高于现浇墩柱;柱底撞击时会出现冲剪破坏,2种连接形式的破坏区域相当,且与现浇墩柱性能基本相同;相同撞击条件下预制墩柱的动抗弯承载力与现浇墩柱相似,动抗剪承载力高于现浇墩柱15%以上,且延性更优。 展开更多
关键词 桥梁工程 杯口连接 有限元模型 撞击荷载 破坏形态
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钢板-钢筋焊接接头受拉性能试验及破坏模式
5
作者 朱伟庆 窦通宇 +3 位作者 孙敬航 韦李欣 齐佳轩 杨成 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1-14,共14页
为探究钢板-钢筋焊接接头受拉性能及破坏模式,制作10组钢板-钢筋焊接接头试件并对其进行单向拉伸试验。分析了钢筋直径、钢板厚度、钢板宽度和搭接长度对试件承载力和破坏模式的影响以及应力沿钢筋纵向和钢板纵横向的分布规律,并利用ABA... 为探究钢板-钢筋焊接接头受拉性能及破坏模式,制作10组钢板-钢筋焊接接头试件并对其进行单向拉伸试验。分析了钢筋直径、钢板厚度、钢板宽度和搭接长度对试件承载力和破坏模式的影响以及应力沿钢筋纵向和钢板纵横向的分布规律,并利用ABAQUS软件对试验结果进行有限元模拟。结果表明:钢板宽度为50 mm时,钢板厚度由10 mm增加至12 mm,破坏模式会由钢板撕裂转变为钢筋断裂,且钢板宽度和钢板厚度对破坏模式影响较大;搭接长度小于等于30 mm时,焊缝会同钢板发生撕裂;焊接接头承载力随钢筋直径、钢板厚度、钢板宽度和搭接长度的增加而增大,其中钢板厚度对接头承载力影响最大;钢筋相同测点处应变总体变化趋势为随钢筋直径增大而逐渐减小,其余参数则与之相反;钢板相同测点处应变总体变化趋势为随钢板宽度增大而逐渐增大,其余参数则与之相反;沿测试端至固定端方向,钢筋和焊缝上拉应力逐渐减小,钢板上拉应力逐渐增大;沿钢板横向方向,钢板上应力由其轴心线向两侧边缘逐渐减小;有限元模拟结果同试验破坏模式和荷载位移曲线吻合良好,有限元模拟方法可靠。 展开更多
关键词 钢板-钢筋焊接 焊接接头 受拉性能 破坏模式 ABAQUS 有限元验证
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不同构型集成竹格栅夹芯板抗弯性能
6
作者 王智丰 周李承 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
【目的】针对集成竹利用效率不高,使用形式较为单一的问题,探索其轻质、高效特性的先进结构形式,这对推动竹材在工程领域的应用方面具有重要意义。本研究旨在探究不同构型格栅芯体对集成竹格栅夹芯板弯曲性能的影响,选出不同格栅构型中... 【目的】针对集成竹利用效率不高,使用形式较为单一的问题,探索其轻质、高效特性的先进结构形式,这对推动竹材在工程领域的应用方面具有重要意义。本研究旨在探究不同构型格栅芯体对集成竹格栅夹芯板弯曲性能的影响,选出不同格栅构型中抗弯性能最优的结构,为其在实际工程的应用提供理论依据。【方法】以集成竹为原材料,通过嵌锁法分别设计加工3种具有不同构型(三角形格栅、方形格栅和Kagome形格栅)的集成竹格栅夹芯板。对不同格栅芯体的集成竹格栅夹芯板进行四点弯曲试验,探讨夹芯板结构的受弯性能,分析夹芯板结构在受弯荷载下的破坏机理、跨中挠度、抗弯刚度和极限承载力的变化规律,并对3种不同芯体集成竹格栅夹芯板结构的比强度和比刚度进行对比。同时,采用有限元方法建立集成竹格栅夹芯板四点弯曲试验模型,并进行数值模拟分析。【结果】3种不同构型格栅芯体的集成竹格栅夹芯板结构在受弯加载过程中均表现为剪切破坏。三角形集成竹格栅夹芯板的承载能力最好,三角形和Kagome形格栅极限承载力分别为38.7和27.5 kN,较极限承载力22.5 kN的方形格栅增加了71.9%和22.2%;同时三角形集成竹格栅夹芯板的比强度为133.5 kN·m/kg,较方形(94.6 kN·m/kg)和Kagome形(96.7 kN·m/kg)分别提高了41.2%和38.1%。有限元模型的模拟结果与试验结果较一致,能有效预测集成竹格栅夹芯板的弯曲性能。【结论】3种格栅构型中三角形集成竹夹芯板弯曲性能最优,能够更好地发挥集成竹轻质高强的性能优势。研究结果可为竹材在工程领域的应用提供一种高效的结构形式及理论依据。 展开更多
关键词 结构板材 有限元法 失效模式 弯曲强度 集成竹夹芯板 格栅构型
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悬索桥索梁销接节点抗火性能研究
7
作者 李雪红 华晓烨 +2 位作者 杨国明 李亮 吴豪放 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期100-107,共8页
为了解悬索桥索梁销接节点在火灾下的响应特性和破坏形态,对该类节点开展了持载火灾试验和有限元研究。以南京新生圩长江大桥为背景,设计、制作索梁销接节点模型,采用拉压试验机张拉吊索至成桥索力后,采用电阻炉模拟火灾升温,分析持载... 为了解悬索桥索梁销接节点在火灾下的响应特性和破坏形态,对该类节点开展了持载火灾试验和有限元研究。以南京新生圩长江大桥为背景,设计、制作索梁销接节点模型,采用拉压试验机张拉吊索至成桥索力后,采用电阻炉模拟火灾升温,分析持载过程中节点应力、应变、温度、破坏形态等,并采用有限元法研究其应力及温度分布规律。结果表明:持载火灾试验中,节点模型在103 min时发生塑性变形,临界温度为864℃;134 min时叉耳发生颈缩拉断破坏,表面温度为1015℃。有限元模拟中,节点破坏时,叉耳的最大应力位于销孔两侧,吊耳受应力重分布影响,最大应力由销孔两侧逐渐转移到腹板底部,销轴两端应力较小、中间应力较大。对比有限元与试验结果,碳氢(HC)升温曲线和ISO834标准升温曲线作用下节点响应及抗火性能的变化规律基本一致,HC升温曲线作用下的节点破坏时间约30 min。 展开更多
关键词 悬索桥 索梁销接节点 抗火性能 破坏形态 耐火极限 持载火灾试验 有限元法
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RT模式下有限土体主动土压力公式推导 被引量：1
8
作者 万鹏 姚嘉楠 +4 位作者 江胜学 丁健 徐长节 钟旭 王艳萍 《兰州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期91-98,共8页
通过离散元方法模拟对水平微分单元法及其基本假设进行验证,论证了水平微分单元法用于绕墙顶旋转(RT)模式下有限土体主动土压力研究的合理性.基于离散元模拟结果,针对Ⅰ、Ⅱ区土体分别采用不同的圆弧形小主应力轨迹线考虑土拱效应,假设... 通过离散元方法模拟对水平微分单元法及其基本假设进行验证,论证了水平微分单元法用于绕墙顶旋转(RT)模式下有限土体主动土压力研究的合理性.基于离散元模拟结果,针对Ⅰ、Ⅱ区土体分别采用不同的圆弧形小主应力轨迹线考虑土拱效应,假设土体滑裂线为二次抛物线,通过改进水平微分单元法,依据静力平衡条件推导出RT模式下有限土体主动土压力的计算公式.通过与离散元方法模拟结果及其他已有模型试验结果的对比,验证了该公式的合理性及有效性. 展开更多
关键词 绕墙顶旋转模式 主动土压力 有限土体 水平微分单元法 土拱效应
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基于有限元计算细观力学的RVE库的建立与应用 被引量：7
9
作者 吕毅 吕国志 孙龙生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期851-856,共6页
基于有限元计算细观力学理论,以MSC.PATRAN为平台,利用PCL(PATRAN command language)实现RVE(repr-esentative volume element)的参数化自动建模,建立RVE库,集成相应的细观力学计算程序,一体化预测复合材料宏观性能。通过工程实例,调用... 基于有限元计算细观力学理论,以MSC.PATRAN为平台,利用PCL(PATRAN command language)实现RVE(repr-esentative volume element)的参数化自动建模,建立RVE库,集成相应的细观力学计算程序,一体化预测复合材料宏观性能。通过工程实例,调用RVE库中的平纹编织复合材料RVE,预测平纹编织C/SiC复合材料的宏观弹性模量,对空天飞机全C/SiC复合材料机身襟翼进行静力有限元计算,实现结构材料一体化设计。 展开更多
关键词 有限元计算细观力学 rve(representative volume element)库 MSC.PATRAN 空天飞机机身襟翼
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砌体RVE均质过程的有限元分析 被引量：34
10
作者 王达诠 武建华 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2002年第4期35-39,共5页
均质化是以连续介质力学为基础的砌体结构数值分析中最重要的一步 ,形成可以等效砌体组成材料的砌体代表性体积单元 (RepresentativeVolumeElement,简称RVE)又是均质化过程中的关键步骤。RVE是通过分别考虑砌块和砂浆的材料特性和相互... 均质化是以连续介质力学为基础的砌体结构数值分析中最重要的一步 ,形成可以等效砌体组成材料的砌体代表性体积单元 (RepresentativeVolumeElement,简称RVE)又是均质化过程中的关键步骤。RVE是通过分别考虑砌块和砂浆的材料特性和相互作用建立起来的力学模型 ,本文采用有限元分析程序ANSYS对RVE进行模拟 ,分析了它在几种不同的加载条件下的应力应变关系 ,计算了它的等效弹性模量和泊松比 。 展开更多
关键词 砌体 均质体 有限元 等效弹性模量
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基于有限单元法的平纹织物复合材料强度预测:1.RVE的有限元模型 被引量：12
11
作者 左中鹅 王瑞 徐磊 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期45-49,共5页
为更准确预测平纹织物复合材料的强度,基于平纹织物层合板内纱线的细观分布,建立具有双凸结构的特征体积单元RVE(representative volume element)有限元模型。模型内纱线浸渍体为弹性体,物性值随纱线走向变化,树脂为塑性体。利用有限元... 为更准确预测平纹织物复合材料的强度,基于平纹织物层合板内纱线的细观分布,建立具有双凸结构的特征体积单元RVE(representative volume element)有限元模型。模型内纱线浸渍体为弹性体,物性值随纱线走向变化,树脂为塑性体。利用有限元分析软件ANSYS,使用20节点solid单元分别对纱线、树脂进行离散,通过数值分析计算复合材料模量,并根据复合材料内纤维与基体的失效准则预测单胞强度。结果表明:通过有限元模拟得到的弹性模量值同理论计算值及实测值均一致,且预测的单胞强度同复合材料实际强度相吻合;RVE有限元模型支持参数化建模,对平纹织物复合材料的强度预测有很好的应用价值。 展开更多
关键词 有限单元法 平纹织物层合板 复合材料 力学性能 强度预测 特征体积单元
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基于RVE模型的空间天线结构热稳定性优化设计与热变形分析 被引量：5
12
作者 马健 肖刚 +2 位作者 肖鹏飞 蔡亚宁 冉治国 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期386-394,共9页
空间环境温度变化会使空间天线支撑结构产生热变形,影响其使用性能,因此进行天线热稳定性设计及热变形分析具有重要的意义.基于代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)方法对空间天线结构进行热稳定性设计与热变形分析.通... 空间环境温度变化会使空间天线支撑结构产生热变形,影响其使用性能,因此进行天线热稳定性设计及热变形分析具有重要的意义.基于代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)方法对空间天线结构进行热稳定性设计与热变形分析.通过建立纤维随机分布并含有材料孔隙的RVE,得到纤维热膨胀系数.对M40/TDE85单向复合材料的热膨胀性能进行实验测试,计算结果与测试结果吻合良好,验证了RVE模型的正确性与准确性.建立了复合材料圆管参数化模型,根据计算得到的热膨胀系数及优化算法,对天线支撑结构进行热稳定性优化设计,并对优化后的天线结构进行热致变形分析,结果表明优化后的结构具有很高的热稳定性. 展开更多
关键词 空间天线 代表性体积单元 热稳定性 优化设计 热致变形
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基于RVE的钢丝网砂浆加固土坯砌体力学性能研究 被引量：6
13
作者 黄斌 阿肯江.托呼提 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期659-665,共7页
应用等效体积单元(Representative Volume Element,简称RVE)方法,对6个土坯砌体试件抗压强度试验进行数值计算分析,并与试验结果进行对比,验证了RVE方法应用于土坯砌体的合理性。在此基础上,对不同配筋率的钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体,... 应用等效体积单元(Representative Volume Element,简称RVE)方法,对6个土坯砌体试件抗压强度试验进行数值计算分析,并与试验结果进行对比,验证了RVE方法应用于土坯砌体的合理性。在此基础上,对不同配筋率的钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体,采用二次RVE方法进行数值计算,并与土坯砌体进行对比,验证了钢丝网加固土坯砌体的有效性与二次RVE方法应用于加固土坯砌体数值计算的合理性。进而找出加固砌体的最优配筋率,为村镇传统生土建筑的改造与加固设计提供参考依据。 展开更多
关键词 土坯砌体 力学性能 等效体积单元(rve) 有限元 加固 钢丝网水泥砂浆
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基于d_(33)模式的压电式多维力传感器性能研究
14
作者 李芬 侯晓娟 +2 位作者 张欣 富肖严 何剑 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期32-39,共8页
随着现代制造业、机器人技术、精密测量等领域飞速发展,多维力传感器对精准测量多方向力的需求日益凸显。针对提高机械臂和复杂机械系统中力控制与反馈精确性问题,开展关于压电式多维力传感器的研究。基于压电陶瓷的d_(33)模式设计一种... 随着现代制造业、机器人技术、精密测量等领域飞速发展,多维力传感器对精准测量多方向力的需求日益凸显。针对提高机械臂和复杂机械系统中力控制与反馈精确性问题,开展关于压电式多维力传感器的研究。基于压电陶瓷的d_(33)模式设计一种可精确测量X、Y、Z这3个方向力的压电式多维力传感器。传感器采用立方体结构,压电片分别与X、Y、Z轴垂直放置,实现多维力独立测量及自解耦。在COMSOL Multiphysics中对其参数和网格进行设置,模拟分析在不同方向施加载荷时整体结构的应力分布和变形,并结合微机控制电子万能试验机、传感器和信号采集设备,建立传感器三维测量系统,实现三维力的测量与分析。研究表明,各加载方向的力可通过合理设计传递路径准确作用于目标压电片,且可测试0~500 N法向力(Z方向)及0~200 N剪切力(X、Y方向)。所设计传感器具有较好动态响应能力、良好灵敏度、高精方向性及较稳定重复性,其中Z方向灵敏度0.080 V/N,X方向灵敏度0.110 V/N,Y方向灵敏度0.113 V/N,且各方向串扰均<0.2%。本研究在多维力测量领域具有广阔应用前景,为多维力传感器设计与优化提供重要实验数据和理论支持。 展开更多
关键词 d_(33)模式 多维力传感器 压电陶瓷 有限元分析
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放顶煤液压支架尾梁动态特性数值与试验研究
15
作者 吴明珂 杨善国 +3 位作者 王瑶 孟彬 杨政 刘后广 《机械强度》 北大核心 2025年第1期50-57,共8页
为确定放顶煤过程中煤、矸敏感振动特征参数,提高煤矸智能识别精度,研究液压支架尾梁的动态特性。首先,建立放顶煤液压支架与煤矸的刚柔耦合动力学模型,计算放煤过程中液压支架尾梁的振动加速度;其次,利用变分模态分解(Variational Mode... 为确定放顶煤过程中煤、矸敏感振动特征参数,提高煤矸智能识别精度,研究液压支架尾梁的动态特性。首先,建立放顶煤液压支架与煤矸的刚柔耦合动力学模型,计算放煤过程中液压支架尾梁的振动加速度;其次,利用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)对该加速度响应进行分解,得到固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),并分析每个IMF分量的时域和频域特征;然后,采用t分布式随机邻域嵌入(t-distributed Stochastic Neighborhood Embedding,t-SNE)方法对这些特征进行降维,并计算不同特征的平均轮廓系数(Average Silhouette Coefficient,ASC),对比研究了煤矸冲击下的尾梁振动特征;最后,搭建放顶煤液压支架试验台,对模型计算结果进行验证。结果表明,尾梁振动加速度IMF分量中的能量、奇异值、频率均值、峰值频率、谱心频率、频率方差对煤、矸特征较为敏感,可作为煤矸识别的特征参数。 展开更多
关键词 放顶煤 煤矸识别 有限元法 离散元法 变分模态分解
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预应力水平和加固模式对铁路路基变形特性的影响
16
作者 张期树 董俊利 +3 位作者 徐方 冷伍明 吴爽爽 王文兵 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期18-28,共11页
为探究预应力加固铁路路基的工作性能,以路基变形作为评价指标,基于模型试验建立三维有限元模型,研究预应力水平和加固模式对路基变形的影响效应,并提出路基病害的防治对策。结果表明:当路基采用预应力结构加固防护时,可将预应力转换成... 为探究预应力加固铁路路基的工作性能,以路基变形作为评价指标,基于模型试验建立三维有限元模型,研究预应力水平和加固模式对路基变形的影响效应,并提出路基病害的防治对策。结果表明:当路基采用预应力结构加固防护时,可将预应力转换成附加围压约束路基变形,从而改善路基服役性能;预应力加固路基沉降小于未加固路基,预应力50 kPa下线路中心处沉降衰减率为8.64%,当预应力增大至100 kPa时沉降衰减率可达17.44%;预应力结构对路基的减沉作用可从路基加固区扩散至非加固区,预应力50 kPa下非加固区端部沉降衰减率为6.76%,而当预应力增大至100 kPa时沉降衰减率升至13.92%;单排加固模式下,第3排和第4排的加固效果优于其他排,且加固区受预应力结构位置影响显著。可在病害区就近坡面处布置预应力结构并施以合适预应力,实现路基病害整治与加固强化。 展开更多
关键词 铁路路基 预应力结构 沉降衰减率 加固模式 三维有限元模型
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基于悬臂梁法的重力坝地震反应分析
17
作者 成鑫 岑威钧 +1 位作者 刘清利 马纪 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第3期105-110,共6页
以某抽水蓄能电站下水库重力坝为例,根据振型分解反应谱法基本理论,采用悬臂梁法开展大坝自振特性和地震反应计算,得到自振频率、振型、加速度、动应力和抗滑稳定性等动力反应,并与有限元法计算结果进行了比较。结果表明:悬臂梁法和有... 以某抽水蓄能电站下水库重力坝为例,根据振型分解反应谱法基本理论,采用悬臂梁法开展大坝自振特性和地震反应计算,得到自振频率、振型、加速度、动应力和抗滑稳定性等动力反应,并与有限元法计算结果进行了比较。结果表明:悬臂梁法和有限元法计算所得大坝基频相对误差为4.24%;在正常蓄水位和设计地震工况下,两种方法计算所得坝体顺河向加速度沿坝高分布规律基本一致,加速度极值相对误差为2.13%;两种方法得到的大坝静动叠加后垂直正应力分布规律和极值相近;悬臂梁法计算的沿建基面的抗滑稳定安全系数大于有限元法计算结果;悬臂梁法动力反应计算简单,成果合理可靠,对快速开展重力坝抗震安全性分析具有实用价值。 展开更多
关键词 重力坝 振型分解反应谱法 悬臂梁法 有限元法 动力反应
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基于克里金模型的压电位移放大机构优化设计
18
作者 朱元珅 石明辉 +1 位作者 陈江义 沈鹏 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期363-367,共5页
设计了一种以叠层型压电陶瓷驱动、基于三角形放大原理的压电位移放大机构,并采用有限元方法对其静、动态性能进行仿真分析。为优化机构性能,以位移放大比和结构刚度最大化为目标,考虑尺寸参数对性能的影响,利用最优拉丁超立方生成设计... 设计了一种以叠层型压电陶瓷驱动、基于三角形放大原理的压电位移放大机构,并采用有限元方法对其静、动态性能进行仿真分析。为优化机构性能,以位移放大比和结构刚度最大化为目标,考虑尺寸参数对性能的影响,利用最优拉丁超立方生成设计空间样本点并进行有限元计算。基于计算结果和克里金算法建立优化目标的代理模型,使用非支配排序遗传算法获得最优解集。优化结果表明,位移放大比较初步设计时提升了17.4%,刚度提升了5.3%。根据优化尺寸加工了实验样机并进行测试,测得所设计放大机构的位移放大比为8.49,与仿真值相近。 展开更多
关键词 位移放大机构 有限元 克里金代理模型 NSGA-Ⅱ 优化设计
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基于多尺度模型的混凝土有效电阻率与几何代表尺寸研究
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作者 夏晋 郑宇航 汪雨青 《材料导报》 北大核心 2025年第4期87-93,共7页
电阻率作为评估混凝土耐久性能的关键参数之一,与混凝土渗透性、内部钢筋腐蚀等指标有着密切联系。本工作通过构建砂浆、骨料和界面过渡区(ITZ)组成的三相复合材料,在混凝土试样中施加稳态电流;采用有限元分析的方法估算混凝土有效电阻... 电阻率作为评估混凝土耐久性能的关键参数之一,与混凝土渗透性、内部钢筋腐蚀等指标有着密切联系。本工作通过构建砂浆、骨料和界面过渡区(ITZ)组成的三相复合材料,在混凝土试样中施加稳态电流;采用有限元分析的方法估算混凝土有效电阻率,对1090个混凝土样本进行随机骨料建模,研究不同细观结构参数(ITZ厚度、导电能力、骨料形状和骨料含量)对混凝土有效电阻率的影响。对于特定的细观结构(V_(agg)=0.4,εitz=20μm,k=5,圆形骨料),通过统计分析并结合试验结果,提出了混凝土有效电阻率几何代表尺寸(RVE)的大小,为探究二维三相混凝土的耐久性能奠定了基础。结果表明:混凝土的有效电阻率随着ITZ厚度和导电能力的增加而减小;随着骨料含量的增加而增大;圆形骨料的电流传输路径最短,使得其有效电阻率最小。当RVE尺寸达到骨料最大粒径的7倍时,得出的混凝土有效电阻率变异系数、相对误差均小于0.02。 展开更多
关键词 混凝土有效电阻率 均质化 几何代表尺寸(rve) 骨料形状 界面过渡区(ITZ)
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波纹管内声波传递特性
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作者 王子韬 王亚军 +1 位作者 陈二锋 方红荣 《应用声学》 北大核心 2025年第2期377-384,共8页
波纹管内流动可能激发声腔共振,产生剧烈压力脉动,影响管路正常工作。为分析声共振的频率特性,基于准一维声学方程,构建了声波在波纹管内的传递模型,并针对一般可压缩流体和理想气体,理论推导了考虑壁面导纳的波纹管内等效声速计算公式... 波纹管内流动可能激发声腔共振,产生剧烈压力脉动,影响管路正常工作。为分析声共振的频率特性,基于准一维声学方程,构建了声波在波纹管内的传递模型,并针对一般可压缩流体和理想气体,理论推导了考虑壁面导纳的波纹管内等效声速计算公式。在此基础上,采用声学单元方法,开展了三维波纹管内声学模态仿真及波纹结构参数影响性研究。仿真结果表明,三维有限元仿真得到的波纹管内介质等效声速与理论分析结果偏差在2%以内,验证了理论模型的准确性。仿真和理论分析表明,相比于直管,波纹结构会使管路等效声速有所降低。通过波纹结构参数化研究发现,波纹腔体宽度、深度增大,波纹节距减小,波纹管内介质等效声速减低。 展开更多
关键词 波纹管 声学模态 等效声速 有限元仿真
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