大型建筑物地基旋喷加固分析研究

在湿陷性黄土地基中,由于地表排水不畅造成素土、杂填土受水后变形较大,其下的湿陷性黄土浸水后又产生湿陷性变形,从而加剧了地基土的不均匀变形,导致柱基础下灰土垫层拉裂,引起建筑物墙面及地面局部开裂,影响建筑物正常使用.实践表明,采用高压喷射注浆法处理该类地基事故是一种行之有效的方法.     

新疆三莎高速公路砾类土的临界动应力试验研究

采用砾类土重塑试样进行动三轴试验,基于试验结果绘制砾类土的εp-N关系曲线,得到砾类土在不同含水率、围压、压实度、动荷载作用频率和初始静偏应力时的临界动应力,分析各因素对砾类土临界动应力的影响规律,发现含水率为最佳含水率时砾类土的临界动应力最大,随着围压和压实度的增加,砾类土的临界动应力增大,循环荷载作用频率在1 Hz~2 Hz变化时,砾类土的临界动应力变化较小,0~10kPa范围的初始静偏应力对砾类土的临界动应力影响也较小.     

台阶法开挖黄土隧道围岩变形规律

黄土隧道开挖中的变形与稳定是重要的工程问题,为探索黄土隧道台阶法施工中的围岩变形规律,以巴准铁路敖包沟隧道出口段的施工为例,采用数值模拟和现场实测对敖包沟隧道台阶法施工过程进行了分析,为隧道支护与加固提供依据。研究表明,拱顶下沉与水平收敛在隧道上台阶开挖后变形较大,地表沉降槽影响范围主要集中在距隧道中线20m范围内,且地表沉降主要由上台阶开挖引起,从拱顶到地表的地层沉降规律是沉降值从拱顶到地表呈由大到小,变化为先急后缓的曲线分布态势。 更多还原     

增材制造八角桁架点阵结构材料的力学行为

基于激光选区熔化增材制造技术(SLM), 以GP1不锈钢为母材, 制备4种相对密度的八角桁架点阵结构试样, 开展了准静态单轴压缩和直接撞击式霍普金森压杆实验, 并结合显式有限元计算模拟, 研究了相对密度和加载速率对八角桁架点阵结构试样在力学响应、变形模式和吸能特性的影响. 结果显示: (1)相对密度是影响八角桁架点阵结构材料力学响应的关键参数, 屈服载荷随着相对密度基本呈线性增长, 并且表现出明显的应变率强化效应; (2)在准静态压缩下, 随着相对密度增大, 八角桁架点阵结构的变形模式由弯扭屈曲模式逐渐向稳定屈服模式转变; 而在冲击压缩下, 八角桁架点阵结构的变形模式随着冲击速度由对称稳定变形模式向非对称逐渐压垮模式转变; (3)八角桁架点阵结构总吸能随着相对密度线性增大, 而比吸能随着相对密度呈现双线性变化, 在相对密度30%处出现拐折, 当相对密度高于30%后, 比吸能增大缓慢; (4)与准静态加载相比, 冲击加载下八角桁架点阵结构的总吸能和比吸能都显著提升.     

蜂窝材料在面内压缩下的动力坍塌(英文)

基于我们近年来的实验研究和数值模拟,主要概述了蜂窝材料受面内压缩时的准静态和动态坍塌行为.在准静态加载条件下,对圆胞蜂窝材料的方形试件施行了面内的双向等量压缩实验,观察到非均匀变形模式的发生和演化.为了研究加载速率的影响,对此过程也进行了有限元模拟,揭示了当加载速度增加到某一临界速度时,试件的变形由总体坍塌模式向渐进坍塌模式(即冲击波模式)转化.最后,将根据几种模型所作数值模拟得到的临界冲击速度同波的陷阱理论作了比较.     

冲击压缩下纯铝中微孔洞塌陷的数值模拟

由于实验中无法观察材料的孔涮在受冲击加载时的变形过程,本文对纯铝中孔洞的变形过程进行了数值模拟.采用了3种材料模型:舣线性模型、塑性随动模型和应变率相关塑性模型,分别模拟了它们在冲击压缩下内部微孔洞的塌陷,并对结果作了详细的比较.结果表明:基体材料模型为双线性模型时,孔洞在冲击压缩下会出现射流现象,应变率的变化和材料的硬化方式不影响孔洞的变形;模型为应变率相关塑性模型时,孔洞在冲击压缩下不会出现射流现象,孔洞的变形与当前应变率和应变率历史相关;模型为塑性随动模型时,孔洞在压缩到某一时刻体积不会进一步缩小,孔洞周围单元会因失效而被删除,孔洞反而有变大的趋势,并且用这种模型模拟孔洞变形时,硬化系数会对孔洞变形有影响.通过对使用3种模型计算结果的比较,可以确定影响孔洞变形的主要因素.     

一种改进的k-中心点聚类算法及在雷暴聚类中的应用

传统k-中心点聚类算法初始中心点的选取直接影响算法效率和稳定性,易使算法陷入局部最优解,从而影响在带时序群体分析的聚类应用效果.本文提出了一种基于密度信息的k-中心点算法,通过获取样本密度信息来选取初始中心点,有效解决了聚类结果对初始中心点选择的依赖性问题,并应用于雷暴聚类中.雷暴聚类评估实验结果表明了改进算法的有效性.     

汽车发动机盖高速冲击变形精密测量方法的研究

为了测量发动机盖在高速冲击情况下的变形,基于分体式双目高速相机标定方法的原理,提出一种适用于发动机盖在高速冲击情况下的变形精密测量方法.针对发动机盖在受到外界高速冲击过程中,发动机盖变形复杂导致难以测量其变形准确值的问题,设计一套实验装置并制作实验试样,在发动机盖的内侧喷涂数字散斑.实验试样发动机盖受到高速冲击产生变形,通过实验装置中的双目高速相机动态测量检测实验试样的变形并记录数据,得到单点应力应变曲线走向趋势图及应力应变场分布云图.实验结果表明,受冲击点变形量前期大幅上升至45.03 mm,后期产生波动最终趋于5.00 mm;受冲击点应变量大幅上升至0.92%后产生波动最终趋于0.78%,结果表明本文的测量方法在高速冲击变形的精密测量上的有效性.     

桥墩柔性防撞装置的静态等效弹性系数

给出了一个分析桥墩柔性防撞装置等效弹性系数的简单模型,该模型由分布的辐射弹簧以及弹簧连接的2个同心刚体圆环构成.研究表明：无量纲化平动反力是无量纲化平动位移的单值函数,包括初始线性段、非线性段、以及软化段.初始等效弹性系数相当于全体弹性单元并联弹性系数的1/2;非线性响应由压缩弹簧的大变形（几何非线性）产生,在位移达到半径差的93.8%时,反力达到峰值.此外,也得出了纯转动时扭矩与转角之间关系,以及平动-转动同时发生时的压-扭耦合弹性系数.并用有限元方法分析了外钢围弹性变形对系统弹性系数的影响.     

移动荷载作用下离散支承曲线轨道振动特性分析

针对地铁隧道中曲线轨道的振动问题, 将整体式轨道视为单层离散支承Euler梁, 利用振型叠加法和Runger-Kutta法得到了移动荷载作用下曲线梁径向、竖向和轴向挠度以及扭转位移的时程响应解答, 通过参数敏感性分析, 揭示了不同工况下曲线轨道的空间振动特性. 计算结果表明: 在目前列车速度下, 列车移动荷载近似于准静态荷载作用, 轨道梁的位移曲线呈对称分 布; 钢轨扣件间距对位移影响较小, 扣件支承刚度是影响钢轨位移的主要因素; 随着速度的增 加, 横向荷载作用方向发生改变, 径向位移和扭转变形先减小后增大, 存在一个理想车速; 曲线半径对径向位移和扭转变形影响较大, 对竖向位移影响不明显, 在曲线半径增加情况下, 可以适当增加超高角以减小径向位移和扭转变形.     

一种统一非饱和土水-力-气三相耦合本构理论模拟方法

非饱和土在不排水不排气条件下土体仍会发生变形,因此非饱和土弹塑性本构理论模拟有必要考虑孔隙比的变化.本文推导了不同排水排气条件下(不排水、排气,不排水不排气,排水排气)非饱和土弹塑性本构理论预测控制方程,可用来预测非饱和土在不同排水排气条件下的力学特性行为.通过与试验结果对比分析可知,该方法能够较好地再现室内试验结果,描述非饱和土在不同排水排气条件下的水-力-气耦合行为.     

岩心表面润湿性与化学选堵剂对油水的封堵能力

选择阳离子聚丙烯酰胺类选堵剂,进行岩心模拟实验,研究不同岩心表面润湿性与化学选堵剂封堵能力之间的关系.表面润湿性强烈影响对水的堵塞率,水润湿性越强,对水的堵塞率越高,典型的亲水表面和亲油表面对水的堵塞率相差20%左右;使用水基凝胶,水驱后的残余阻力系数(RRF)大于油驱后的RRF,水基凝胶使水相渗透率的降低比油相渗透率的降低多.对于润湿性相同,渗透率不同的天然岩心,选堵剂的堵水率大于85%,堵油率在20%左右,表现出良好的选择性.     

基于三维数值模拟的高填方边坡强夯效应研究

根据某拟建变电站高填方边坡地质资料建立三维数值计算模型,计算分析不同夯击能和夯击位置条件下边坡土体的竖向位移、水平位移和加速度等响应随动力时间的变化规律.不同工况下的计算结果表明:夯击主要影响表层土体,夯击能越大夯击区域表层土体位移越大,不同夯击能下土体影响区变化较小;夯击引起的土体加速度峰值随夯击能的增大而增大;夯击点离边坡面越远,夯击影响区有所增大而夯沉量有所减小,且边坡顶部和边坡面中部水平位移下降十分显著.研究结论可为类似高填方边坡工程强夯施工设计提供参考.     

一例伴随阵风锋的强对流系统模拟分析

利用WRF中尺度数值模式较好地模拟了2009年6月5日一次严重影响浙江的伴随阵风锋的强对流过程. 在得到与实况较为接近的中尺度特征后,对模拟的强对流系统特点、环流结构和气流轨迹进行分析,结果表明：该过程为前倾槽型强对流天气,高空冷平流叠置在低层暖低压之上具有明显的位势不稳定层结. 在强对流系统爆发移入浙北后,主要分为前后2个伴随阵风锋的对流系统,2条阵风锋处辐合强度的相关性较好,该阵风锋主要由经向风引起,伴随明显的气压扰动. 强对流后侧的低层强辐散气流伴随着大的水平强风速区,在前方形成了明显的阵风锋. 后侧雷暴前沿中高层部分干冷气流卷入前侧雷暴的后部并下沉,促使空气更强烈地下沉流出,从而进一步加强了前侧雷暴层辐合,形成更强的阵风锋.前侧雷暴后部下沉到近地面的部分气流流向后方,又促进了后侧雷暴的低层辐合,从而构成雷暴之间的一个垂直环流.从气流轨迹中可以清楚地看到部分上升和下沉气流的运动,同时在2个雷暴系统间的一支环流也进一步证实2个系统间的气流交换作用.     

基于SPEI及游程理论的云贵地区1960-2014年干旱时空变化特征

基于云贵地区49个气象站点1960-2014年的逐月气象数据,计算得到云贵地区季尺度及年尺度的标准化降水蒸散发指数序列,结合游程理论及经验正交（EOF）等方法,揭示云贵地区干旱的时空变化特征.研究结果表明：（1）云贵地区气候呈现逐渐变干的趋势,且年尺度和季尺度在21世纪初均出现由湿转干的迹象.（2）同一干旱历时条件下,不同等级干旱发生的频率不同,等级越小发生频率越高,反之亦然.同一等级的干旱发生频率随干旱历时长度的增加而减小.（3）在历时2~5个月的干旱事件中,云南省的干旱重现期均小于贵州省,即云南省发生干旱事件较贵州省频繁.27°N以北地区的干旱重现期较长,干旱事件发生频率较小.（4）对云贵地区近55 a的SPEI进行经验正交（EOF）分析知,EOF展开第1模态反映的是季风系统控制下的云贵地区旱涝一致性变化情况,21世纪后,云贵地区普遍处于干旱状态;EOF展开第2模态反映的是受乌蒙山阻隔,东西两侧干旱呈现反相位变化的空间分布特征.该研究对于认识和把握区域气候干旱趋势与规律,提高区域干旱预警能力,保证粮食安全和生态经济稳定有重要的现实意义.     

有限变形的三维粘弹性本构模型(英文)

遗传积分形式与弹性元件和粘壶串并联表示的微分形式可以描述高聚物小变形情况下的粘弹性特性.文章以这些小变形的本构模型为起点,推出有限变形下的本构模型.一个有限变形过程分解成一系列微小变形子过程.小变形子过程中,应力的转动变化由弹性本构方程确定,主应力的变化由弹性元件和粘壶串并联结构的模型确定,这样提出了一个满足客观性原理的有限变形的粘弹性本构模型.模型材料参数随应变率而变,所以模型适合于从准静态到冲击载荷的较宽应变率范围.作为应用,计算了简单剪切有限变形,就建议的模型与现有的模型进行了比较,结果表明建议的模型能够描述高聚物有限变形情况下的粘弹性性质.     

学习系统的重学习收敛性能分析

重学习是指从不只一个初始点开始的学习，本文分析了学习系统的重学习收敛性能，给出了描述重学习的结果优劣和初始点集稠密程度之间关系的定理。并对一个优化问题引出的学习系统做了重学习的仿真，实际结果显示了定理所描述的关系。     

一种侧视图的三维人脸重建方法

三维形变模型(3D Morphable Model, 3DMM)和从运动中恢复结构(Structure From Motion, SFM)方法被广泛用于三维人脸重建. 基于单视图进行三维人脸重建需要正视图和先验模型, 会受到计算复杂度高、容易陷入局部极小值和易受姿态变化的影响. 本文提出一种针对侧视图的三维人脸重建方法, 首先对侧视图使用改进的三维形变模型, 得到初始的三维人脸正视图及特征点; 然后根据人脸对称性, 得到侧视图对称的视图及对应的面部特征点; 最后用SFM方法将正视图、原始视图和对称视图重建, 得到稀疏三维模型. 并用不同姿态的面部图片对该方法进行了评估, 结果表明该方法比已有的方法对姿态变化更具鲁棒性.     

强台风“菲特”的移动路径及强度分析

对强台风“菲特”进行高低层形势场分析,对其移动路径的预报和台风强度问题进行了初步探讨．分析发现,“菲特”主要受中低层引导气流的影响.利用日本静止卫星MTSAT的反演产品分析了“菲特”的强度变化情况,得到“菲特”在登陆后垂直风切变在10~15 m·s^-1,不利于其强度的维持或发展．