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2023, 40(3):24-33.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2023.03.004
摘要:
以绍兴地铁2号线车站基坑工程为实例,通过对地连墙水平位移、支撑轴力、地表沉降现场监测数据的分析,得到绍兴地区基坑工程围护结构的相关变形规律并给出相应的控制措施。结果表明:墙体水平位移基本呈内凸型模式,最大侧移在40~60 mm之间,基坑地表沉降呈凹槽形模式,其地表沉降主要集中在50~80 mm左右。地连墙最大侧移δhm在(0.05%,0.37%)H范围内,平均值为0.21%H;地下连续墙最大侧移点埋深δhm主要落于(0.69%,0.94%)H范围内;墙后最大地表沉降δhm范围在(0.01%,0.5%)H内,平均值为0.26%H。
以绍兴地铁2号线车站基坑工程为实例,通过对地连墙水平位移、支撑轴力、地表沉降现场监测数据的分析,得到绍兴地区基坑工程围护结构的相关变形规律并给出相应的控制措施。结果表明:墙体水平位移基本呈内凸型模式,最大侧移在40~60 mm之间,基坑地表沉降呈凹槽形模式,其地表沉降主要集中在50~80 mm左右。地连墙最大侧移δhm在(0.05%,0.37%)H范围内,平均值为0.21%H;地下连续墙最大侧移点埋深δhm主要落于(0.69%,0.94%)H范围内;墙后最大地表沉降δhm范围在(0.01%,0.5%)H内,平均值为0.26%H。
2015, 32(2):28-30,35.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.02.007
摘要:
运用有限元软件ANSYS对波纹腹板H型钢梁顶底角钢半刚性节点进行静力荷载下的数值模拟,分析不同角钢厚度和梁高对半刚性节点受力性能的影响。结果表明:增加角钢的厚度,节点的初始转动刚度和抗弯承载力呈增长的趋势,但随着进入塑性变形阶段其增幅逐渐减小,当角钢的厚度增加到一定的程度时,对节点的初始转动刚度和抗弯承载力影响不大;增加角钢的厚度,节点的延性会降低;增加梁截面高度可以有效的提高节点的初始转动刚度及抗弯承载能力。
运用有限元软件ANSYS对波纹腹板H型钢梁顶底角钢半刚性节点进行静力荷载下的数值模拟,分析不同角钢厚度和梁高对半刚性节点受力性能的影响。结果表明:增加角钢的厚度,节点的初始转动刚度和抗弯承载力呈增长的趋势,但随着进入塑性变形阶段其增幅逐渐减小,当角钢的厚度增加到一定的程度时,对节点的初始转动刚度和抗弯承载力影响不大;增加角钢的厚度,节点的延性会降低;增加梁截面高度可以有效的提高节点的初始转动刚度及抗弯承载能力。
2011, 28(2):10-13,29.
摘要:
采用两种假定的层状土介质模型,通过快速标量法和薄层刚度法分别计算Rayleigh波的频散曲线,包括两层介质和三层介质两种地基土模型,分析对比了层状介质土Rayleigh波的频散特性,发现在低频阶段薄层刚度法计算效果优于快速标量法,在高频区域二者差别不大。
采用两种假定的层状土介质模型,通过快速标量法和薄层刚度法分别计算Rayleigh波的频散曲线,包括两层介质和三层介质两种地基土模型,分析对比了层状介质土Rayleigh波的频散特性,发现在低频阶段薄层刚度法计算效果优于快速标量法,在高频区域二者差别不大。
2011, 28(2):24-26.
摘要:
基于Timoshenko梁变形理论,建立功能梯度材料梁在均布载荷作用下的弯曲控制方程,寻找均匀梁和非均匀梁的控制方程的相似性,将功能梯度材料梁的弯曲求解转化为均匀梁的弯曲求解与相似转换系数的计算。通过理论推导和相似性分析证明,功能梯度Timoshenko梁的弯曲解与同样尺寸、边界条件和载荷条件下的均匀材料Timoshenko梁的弯曲解成正比,这个比例常数完全由材料的非均性质参数确定。
基于Timoshenko梁变形理论,建立功能梯度材料梁在均布载荷作用下的弯曲控制方程,寻找均匀梁和非均匀梁的控制方程的相似性,将功能梯度材料梁的弯曲求解转化为均匀梁的弯曲求解与相似转换系数的计算。通过理论推导和相似性分析证明,功能梯度Timoshenko梁的弯曲解与同样尺寸、边界条件和载荷条件下的均匀材料Timoshenko梁的弯曲解成正比,这个比例常数完全由材料的非均性质参数确定。
2014, 31(4):59-62.
DOI: 10.3969/j.ieen.1673－9469.2014.04.015
摘要:
使用Coulter Multisizer3粒度分析仪对不同粒径的聚丙乙烯微球标准物质进行粒径测量，得到小孔管流速基本相等、相同的体积下脉冲数和粒径呈负相关的关系、标准样品中粒度越大分布越广等结论和相关分析报告。并从实例和理论两方面对分析报告中各项内容和参数做了详尽分析，为库尔特粒度分析仪使用者和研究人员提供有益参考。
使用Coulter Multisizer3粒度分析仪对不同粒径的聚丙乙烯微球标准物质进行粒径测量，得到小孔管流速基本相等、相同的体积下脉冲数和粒径呈负相关的关系、标准样品中粒度越大分布越广等结论和相关分析报告。并从实例和理论两方面对分析报告中各项内容和参数做了详尽分析，为库尔特粒度分析仪使用者和研究人员提供有益参考。
2011, 28(2):60-63.
摘要:
将信息分组的方法应用于定位过程中,以方差的无偏估计是否符合误差假设作为定位参照集选取依据,提出一种能抵抗轻量级攻击的AR-TDOA定位算法。将该算法与基于TDOA测距的定位算法和SeRLoc安全定位算法在定位误差、计算开销与稳定性方面进行比较。结果表明,相同攻击强度下三者定位误差大小顺序依次为TDOA>SeRLoc>AR-TDOA。虚假锚节点数量越大,基于TDOA测距和SeRLoc的定位误差也越大,而基于AR-TDOA算法的定位误差则能保持在较小程度内。因此在增加少量计算复杂度的情况下,AR-TDOA算法能够改善定位的稳定性。
将信息分组的方法应用于定位过程中,以方差的无偏估计是否符合误差假设作为定位参照集选取依据,提出一种能抵抗轻量级攻击的AR-TDOA定位算法。将该算法与基于TDOA测距的定位算法和SeRLoc安全定位算法在定位误差、计算开销与稳定性方面进行比较。结果表明,相同攻击强度下三者定位误差大小顺序依次为TDOA>SeRLoc>AR-TDOA。虚假锚节点数量越大,基于TDOA测距和SeRLoc的定位误差也越大,而基于AR-TDOA算法的定位误差则能保持在较小程度内。因此在增加少量计算复杂度的情况下,AR-TDOA算法能够改善定位的稳定性。
2015, 32(2):65-68,76.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.02.016
摘要:
为实现除尘器区低温省煤器的节能改造,基于FLUENT6.3软件,对除尘器区低温省煤器烟道的流场进行数值模拟研究。研究结果表明:除尘器前烟道内流场严重不均,转弯处有明显的高速区与漩涡区,局部速度高达32 m/s;加装低温省煤器后,两低温省煤器内流场不均,最大速度偏差系数达79.3%,严重影响低温省煤器的换热效果,同时会磨损、冲刷低温省煤器管路,危及低温省煤器的安全;除尘器入口处出现大面积的低速区域,导致进入除尘器后流场紊乱、除尘器电耗高、除尘效率低等现象,除尘器前烟道内整流消涡可以根治除尘器工作效率的问题。
为实现除尘器区低温省煤器的节能改造,基于FLUENT6.3软件,对除尘器区低温省煤器烟道的流场进行数值模拟研究。研究结果表明:除尘器前烟道内流场严重不均,转弯处有明显的高速区与漩涡区,局部速度高达32 m/s;加装低温省煤器后,两低温省煤器内流场不均,最大速度偏差系数达79.3%,严重影响低温省煤器的换热效果,同时会磨损、冲刷低温省煤器管路,危及低温省煤器的安全;除尘器入口处出现大面积的低速区域,导致进入除尘器后流场紊乱、除尘器电耗高、除尘效率低等现象,除尘器前烟道内整流消涡可以根治除尘器工作效率的问题。
2014, 31(4):87-89.
DOI: 10.3969/j.ieen.1673－9469.2014.04.021
摘要:
现有超高水充填A/B料浆混合控制系统只检测、控制流量，本文提出增加浓度控制，使A/B料浆配比严格为1：1。将充填料浆流量与浓度实时的检测数据与模糊推理逻辑和生物免疫反馈响应过程的调节作用相结合，将模糊免疫PID控制方法应用到超高水充填控制系统中。仿真结果表明，优化后的控制效果优于常规的PID控制，具有较强的自适应能力和鲁棒性。
现有超高水充填A/B料浆混合控制系统只检测、控制流量，本文提出增加浓度控制，使A/B料浆配比严格为1：1。将充填料浆流量与浓度实时的检测数据与模糊推理逻辑和生物免疫反馈响应过程的调节作用相结合，将模糊免疫PID控制方法应用到超高水充填控制系统中。仿真结果表明，优化后的控制效果优于常规的PID控制，具有较强的自适应能力和鲁棒性。
2015, 32(2):86-89.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.02.021
摘要:
本文对一种Cr-Mo系的低合金结构钢进行了研究,通过对该新型的射孔枪管用钢进行完全淬火,研究了淬火温度、保温时间和回火温度对实验钢组织和性能的影响。研究结果表明,钢的晶粒随淬火温度的升高而增大,硬度先增大后减小;在相同的淬火温度下,随着保温时间的延长,钢的硬度和晶粒度变化不大;回火温度升高,钢的硬度和强度逐渐降低,断面收缩率和冲击功逐渐增大。当淬火温度为900 ℃保温时间为40 min、回火温度为560 ℃保温时间为80 min时,钢的屈服强度达到927 MPa,大于130 ksi,硬度达到31.2 HRC,同时纵横冲击功分别达到了74.5 J和119.7 J的水平,综合性能最优。
本文对一种Cr-Mo系的低合金结构钢进行了研究,通过对该新型的射孔枪管用钢进行完全淬火,研究了淬火温度、保温时间和回火温度对实验钢组织和性能的影响。研究结果表明,钢的晶粒随淬火温度的升高而增大,硬度先增大后减小;在相同的淬火温度下,随着保温时间的延长,钢的硬度和晶粒度变化不大;回火温度升高,钢的硬度和强度逐渐降低,断面收缩率和冲击功逐渐增大。当淬火温度为900 ℃保温时间为40 min、回火温度为560 ℃保温时间为80 min时,钢的屈服强度达到927 MPa,大于130 ksi,硬度达到31.2 HRC,同时纵横冲击功分别达到了74.5 J和119.7 J的水平,综合性能最优。
2011, 28(2):1-4.
摘要:
通过对广大南方乡村地区存在的空斗墙砌体结构进行相关动力检测,建立了不同工况的空斗墙砌体结构有限元模型,采用模态分析法对其结构响应进行定性判断,并运用反应谱分析法对其结构抗震性能进行评估分析。结果表明,相同烈度下空斗墙所受的平均剪应力约为同尺寸实砌墙的55%;空斗墙房屋的门窗洞口、纵横墙交接、楼板和墙体搭接、突出的楼梯间等部位是其抗震薄弱部位;虽然空斗墙结构形式较为复杂,但是采用圈梁构造柱的传统构造措施仍然可以提高其抗震性能。
通过对广大南方乡村地区存在的空斗墙砌体结构进行相关动力检测,建立了不同工况的空斗墙砌体结构有限元模型,采用模态分析法对其结构响应进行定性判断,并运用反应谱分析法对其结构抗震性能进行评估分析。结果表明,相同烈度下空斗墙所受的平均剪应力约为同尺寸实砌墙的55%;空斗墙房屋的门窗洞口、纵横墙交接、楼板和墙体搭接、突出的楼梯间等部位是其抗震薄弱部位;虽然空斗墙结构形式较为复杂,但是采用圈梁构造柱的传统构造措施仍然可以提高其抗震性能。
2011, 28(2):75-78.
摘要:
研究了钙基膨润土和钠基膨润土对废水中铜离子的吸附特性。结果表明,钠基膨润土和钙基膨润土的吸附行为都依赖于溶液的pH值,初始离子浓度和吸附剂用量。在低pH值时主要是H+与Cu2+竞争吸附位。pH值在3到7时基本的吸附机制是离子交换的过程。在高pH值(>8.3)时,在膨润土颗粒表面形成氢氧化铜的吸附或沉淀。随初始金属离子浓度的增加去除率降低,而吸附剂的单位吸附量迅速增加。Cu2+浓度为40mg/L时,钠基膨润土和钙基膨润土的去除率分别达98.4%和81.2%。钠基膨润土和钙基膨润土的最大吸附容量分别为26mg/g和12mg/g。
研究了钙基膨润土和钠基膨润土对废水中铜离子的吸附特性。结果表明,钠基膨润土和钙基膨润土的吸附行为都依赖于溶液的pH值,初始离子浓度和吸附剂用量。在低pH值时主要是H+与Cu2+竞争吸附位。pH值在3到7时基本的吸附机制是离子交换的过程。在高pH值(>8.3)时,在膨润土颗粒表面形成氢氧化铜的吸附或沉淀。随初始金属离子浓度的增加去除率降低,而吸附剂的单位吸附量迅速增加。Cu2+浓度为40mg/L时,钠基膨润土和钙基膨润土的去除率分别达98.4%和81.2%。钠基膨润土和钙基膨润土的最大吸附容量分别为26mg/g和12mg/g。
2015, 32(1):52-54.
DOI: 10.3969/j.issn.1673－9469.2015.01.014
摘要:
针对溴化锂吸收式热泵系统, 研究了在热力循环过程中影响其性能的相关参数, 这些参数包括驱动热源压力、冷却水进出口温度以及冷媒水温度。运用控制变量法, 从理论上模拟计算了不同运行参数下溴化锂吸收式热泵系统的COP。研究表明, 当上述4 个运行参数发生改变时, 系统COP 也随之发生变化。计算结果显示, 随着驱动热源压力和冷媒水温度的升高, 系统COP 也随之升高; 当冷却水进出口温度升高时, 系统COP 反而下降。
针对溴化锂吸收式热泵系统, 研究了在热力循环过程中影响其性能的相关参数, 这些参数包括驱动热源压力、冷却水进出口温度以及冷媒水温度。运用控制变量法, 从理论上模拟计算了不同运行参数下溴化锂吸收式热泵系统的COP。研究表明, 当上述4 个运行参数发生改变时, 系统COP 也随之发生变化。计算结果显示, 随着驱动热源压力和冷媒水温度的升高, 系统COP 也随之升高; 当冷却水进出口温度升高时, 系统COP 反而下降。
2017, 34(2):30-36.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2017.02.007
摘要:
基于细观颗粒离散元方法建立土体细观结构性模型，依据室内试验匹配模型细观参数，采用COMSOL软件进行土体内部渗流场求解，实现PFC-COMSOL联合开展软土固结研究，最终将分析方案与室内固结试验数据进行对比。研究结果表明： PFC使用聚粒模拟絮凝状软土能较真实地再现海相软土的细观结构特性；结构性蠕变对软土固结沉降量有一定影响，软土压缩量应考虑蠕变的影响；软土固结过程中首先出现不均匀压缩，超孔压完全消散后，土体恢复均匀性。
基于细观颗粒离散元方法建立土体细观结构性模型，依据室内试验匹配模型细观参数，采用COMSOL软件进行土体内部渗流场求解，实现PFC-COMSOL联合开展软土固结研究，最终将分析方案与室内固结试验数据进行对比。研究结果表明： PFC使用聚粒模拟絮凝状软土能较真实地再现海相软土的细观结构特性；结构性蠕变对软土固结沉降量有一定影响，软土压缩量应考虑蠕变的影响；软土固结过程中首先出现不均匀压缩，超孔压完全消散后，土体恢复均匀性。
2011, 28(2):19-23.
摘要:
通过对6根配置不同强度、不同箍筋间距的高强混凝土柱在轴向压力作用下进行非线性有限元数值模拟,研究了混凝土轴压柱应力—应变关系曲线和裂缝开展规律、箍筋约束混凝土的机理、箍筋间距和箍筋强度对混凝土轴压柱承载力的影响。结果表明:伴随着箍筋间距的加密和箍筋强度的提高,混凝土柱的承载力和峰值应变有着显著的提高。
通过对6根配置不同强度、不同箍筋间距的高强混凝土柱在轴向压力作用下进行非线性有限元数值模拟,研究了混凝土轴压柱应力—应变关系曲线和裂缝开展规律、箍筋约束混凝土的机理、箍筋间距和箍筋强度对混凝土轴压柱承载力的影响。结果表明:伴随着箍筋间距的加密和箍筋强度的提高,混凝土柱的承载力和峰值应变有着显著的提高。
2014, 31(1):98-101.
摘要:
本文以起吊设备内门架为研究对象,利用Solidworks软件建立其三维实体模型,并将模型导入ANSYS Workbench中进行有限元分析,得到内门架在最危险工况下的等效位移云图和等效应力云图,由图分析可得其强度和刚度均满足设计要求。然后以其立柱截面尺寸为设计变量,强度、刚度为约束条件,质量最小为目标对内门架进行多目标优化设计,结果显示优化后的内门架在质量减少12%的同时,静态性能也得到改善。
本文以起吊设备内门架为研究对象,利用Solidworks软件建立其三维实体模型,并将模型导入ANSYS Workbench中进行有限元分析,得到内门架在最危险工况下的等效位移云图和等效应力云图,由图分析可得其强度和刚度均满足设计要求。然后以其立柱截面尺寸为设计变量,强度、刚度为约束条件,质量最小为目标对内门架进行多目标优化设计,结果显示优化后的内门架在质量减少12%的同时,静态性能也得到改善。
2014, 31(4):82-86.
DOI: 10.3969/j.ieen.1673－9469.2014.04.020
摘要:
为了更好优化FSAE赛车车架性能，使用Solidworks软件建立车架三维模型，在Hypermesh中进行有限元分析前处理，进而在Nastran中进行静态受力分析和模态分析。根据上述分析方法提出在BEAM单元有限元模型中首先进行车架结构优化与评价，再修改车架的三维几何模型的优化方法，节省了车架优化过程中修改三维模型再分析的时间，缩短了车架研发周期，提高了效率，对优化赛车车架具有重要的意义。
为了更好优化FSAE赛车车架性能，使用Solidworks软件建立车架三维模型，在Hypermesh中进行有限元分析前处理，进而在Nastran中进行静态受力分析和模态分析。根据上述分析方法提出在BEAM单元有限元模型中首先进行车架结构优化与评价，再修改车架的三维几何模型的优化方法，节省了车架优化过程中修改三维模型再分析的时间，缩短了车架研发周期，提高了效率，对优化赛车车架具有重要的意义。
2015, 32(2):31-35.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2015.02.008
摘要:
考虑不同的位移边界条件,建立了常物性2D-FGM板研究模型,并采用有限元法,得到其冷却瞬态热应力场分布图形。位移边界条件对常物性2D-FGM平面区域冷却瞬态热应力分布影响颇大,在简支和一端固定情况下,2D-FGM板自由边界上的热应力σx=0;两端固定情况下,其左右两边界均形成上中下三个应力聚集,应力分布形状和数值都发生了巨大的变化;将四周均设置呈固定约束后,热应力数值增长幅度较两端固定情况时更为明显。此结果为该材料的设计、制备提供了准确的理论计算依据。
考虑不同的位移边界条件,建立了常物性2D-FGM板研究模型,并采用有限元法,得到其冷却瞬态热应力场分布图形。位移边界条件对常物性2D-FGM平面区域冷却瞬态热应力分布影响颇大,在简支和一端固定情况下,2D-FGM板自由边界上的热应力σx=0;两端固定情况下,其左右两边界均形成上中下三个应力聚集,应力分布形状和数值都发生了巨大的变化;将四周均设置呈固定约束后,热应力数值增长幅度较两端固定情况时更为明显。此结果为该材料的设计、制备提供了准确的理论计算依据。
2017, 34(2):95-99.
DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2017.02.019
摘要:
为辨识与测度不同影响因子对PM2.5浓度变化的作用机理，以2015年北京PM2.5浓度时间演变模式为基础，建立PM2.5与各大气污染物（PM10、SO2、NO2、CO、O3）及气象因素（日均温度、风力、风向）的GAM模型，探索不同因素对PM2.5浓度变化的影响作用。结果显示：（1）北京PM2.5浓度具有夏秋季低、春冬季高的时间分布特点；（2）2015年北京PM2.5浓度变化与PM10、SO2、NO2、CO大体呈线性正相关，且正相关程度由强到弱为：CO > PM10> SO2> NO2，而与O3、温度和风因子的关系更为复杂；（3）GAM模型的拟合优度R2为0.725，线性回归模型的拟合优度R2为0.519，相比较，GAM模型对PM2.5浓度变化的解释度提高了20.6%。研究表明，GAM模型对于建立PM2.5浓度变化与影响因素间综合性复杂关系更灵活、更可靠，优于线性回归模型。
为辨识与测度不同影响因子对PM2.5浓度变化的作用机理，以2015年北京PM2.5浓度时间演变模式为基础，建立PM2.5与各大气污染物（PM10、SO2、NO2、CO、O3）及气象因素（日均温度、风力、风向）的GAM模型，探索不同因素对PM2.5浓度变化的影响作用。结果显示：（1）北京PM2.5浓度具有夏秋季低、春冬季高的时间分布特点；（2）2015年北京PM2.5浓度变化与PM10、SO2、NO2、CO大体呈线性正相关，且正相关程度由强到弱为：CO > PM10> SO2> NO2，而与O3、温度和风因子的关系更为复杂；（3）GAM模型的拟合优度R2为0.725，线性回归模型的拟合优度R2为0.519，相比较，GAM模型对PM2.5浓度变化的解释度提高了20.6%。研究表明，GAM模型对于建立PM2.5浓度变化与影响因素间综合性复杂关系更灵活、更可靠，优于线性回归模型。
2014, 31(1):17-19.
摘要:
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2015, 32(1):30-33.
DOI: 10.3969/j.issn.1673－9469.2015.01.009
摘要:
针对《公路沥青路面设计规范》(JTG D50－2013)本次修订的主要内容, 从有轴载谱及交通参数的调查方法、路面和路基材料设计参数、路面设计指标、路基湿度和术语5 个方面与原规范作比较, 并对其修订的原因进行了分析。结果表明: 新规范相比于原规范具有更高的质量, 更强的实用性和安全性。
针对《公路沥青路面设计规范》(JTG D50－2013)本次修订的主要内容, 从有轴载谱及交通参数的调查方法、路面和路基材料设计参数、路面设计指标、路基湿度和术语5 个方面与原规范作比较, 并对其修订的原因进行了分析。结果表明: 新规范相比于原规范具有更高的质量, 更强的实用性和安全性。
