基于综合破坏指数的混凝土重力坝易损性分析

目前,多采用单一响应指标研究混凝土重力坝的易损性,难以综合表征坝体结构的破坏概率。考虑多重指标共同作用的结果,以混凝土重力坝坝顶相对坝踵顺河向位移、整体损伤指数、坝基面累积滑动位移为单一响应指标,采用非线性动力时程分析,根据功效系数法计算各单一响应指标的功效分数,应用变权模型得到坝体综合破坏指数。分析综合破坏指数与其他响应指标的相关性,给出基于综合破坏指数的四级震害划分标准,对比研究基于单一响应指标和综合破坏指数的混凝土重力坝地震易损性曲线。结果表明,较小或较大地震动强度下采用单一响应指标进行易损性评价结果或偏于保守或偏于危险,而采用变权模型得出的综合破坏指数进行易损性评价,可以适应地震动强度的变化,全面客观预估坝体在不同地震动强度下达到各个等级破坏的概率。     

基于层次分析法的隧道综合地质预报优化

隧道综合地质预报是解决隧道施工期地质问题、降低施工风险的一项重要技术手段。鉴于目前综合预报多为简单的数量上的综合,为更加有效地利用综合预报技术,首先归纳地质分析辨识常见不良地质体的方法,通过地质分析法初步判定隧道掌子面前方可能存在的地质异常,并结合层次分析法的基本思路,将影响预报手段的指标量化,即赋予预报方法权重,建立二级综合评价指标体系,研究不同预报方法对特定工程地质条件的适用性,以选择几种最优预报方法。主要研究结论如下:利用地质分析法定性、层次分析法定量的方法优选预报手段,减少了综合超前地质预报中物探手段选择的随意性,并据此建立综合预报体系。最后将该体系应用于紫荆山隧道F2断层的预报中,成功预报了ZK221+960处地下暗河,避免了施工事故的发生,取得了一定的经济效益,证明了通过层次分析法来优化综合预报方法的可行性。     

重庆市区域稳定性层次分析模糊综合评价

重庆直辖市建立后 ,其幅员面积由原来的 2 .3万km2 扩大到 8.2万km2 ,原有资源与环境数据已不能满足政府决策的需要 ,因而比较系统地分析评价区域稳定性对重庆直辖市经济发展中长期规划、重大工程选址与布局及移民搬迁 ,实现可持续发展具有十分重要的意义。本文在前人工作的基础上 ,利用层次分析两级模糊综合评判的方法对重庆直辖市全境进行了区域稳定性评价工作 ,编制了区域稳定性评价图。     

岩质边坡稳定性多人多层次模糊综合评价系统研究

以工程地质分析法为基础,针对边坡稳定性工程地质评价时评价指标多层次及多人参与的特点,应用系统工程与模糊数学知识,建立了岩质边坡稳定性多人多层次模糊综合评价模型。从影响边坡稳定性因素的构成关系入手,构造了描述边坡稳定性综合评价的评价指标多层次有序评价树（MOET）结构,建立了MOET中评价指标的知识量化方法：包括4种隶属函数与集成式指标权重获取方法,给出了基于知识的模糊推理算法及其计算机程序框图,研制出岩质边坡稳定性多人多层次模糊综合评价系统（SM²FCERS²）.实例证明该系统是有效的。     

基于非均匀查询窗口PIV技术的湍流边界层特性实验研究

粒子图像测速技术以及互相关图像查询算法在湍流边界层测量中应用广泛,而均匀查询窗口(Interrogation Window,IW)较强的空间平均作用提高了IW对速度数据的尺度敏感性。根据量纲为一的速度的相对不确定度构造与局部平均速度相适应的非均匀IW模型,结合图像变形技术,形成IW法向尺寸随法向位置或速度梯度变化的IW布局。利用DNS槽道流对该方法的性能进行评估,通过Re_θ=355,440,538的平板湍流边界层PIV实验,对比不同IW方法的湍流边界层特性结果差异。结果表明:相比于均匀IW方法结果,非均匀IW方法有效提高了近壁面的空间分辨率和位移精度,获得了准确的湍流统计量信息,识别出了更完整的涡结构并提升了湍流结构中含能结构的能量获取能力。非均匀IW在边界层测量中表现出了更好的性能,这对于充分的解析边界层至关重要。     

复杂承载钢结构模态参数识别与综合性能评价

提出了根据动力特性试验识别结构的模态参数,运用优化算法修改动力有限元模型,进而评价复杂承载钢结构练合性能的方法.针对复杂承载钢结构的结构特点和激振形式,推导了模态参数识别公式;介绍了有限元模型动力修正的一阶搜索优化算法.利用近似平稳随机激励,对井架钢结构进行了现场模态试验,识别出前三阶固有频率和前二阶振型,分析了该结构的实际运行状况.仅依据前二阶固有频率,应用一阶搜索的优化算法,对动力有限元模型进行了修正,重分析表明:该修正模型实现了前三阶固有频率和应力特征的精确反演,能够用于进一步的静、动力分析和综合性能评价.     

一种组合导航信息融合算法品质评估方法

针对组合导航信息融合算种类繁多,给决策带来了优选的难题,提出了一种信息融合算法品质评估方法.首先对算法品质进行了全面的分析,提出了一套反映算法的精度、实时性、稳定性及可靠性的评估指标体系,并给出了定义及数学模型;然后研究了多指标综合评判问题,针对传统模糊评判法确定的指标权重客观性差,确定的评判等级分辨率不强等问题,采用熵技术修正权重,并将评判等级进行区间量化,基于此提出了一种改进的模糊综合评判模型.评估实验结果表明,所提出的指标体系能够比较全面、合理的评价算法的品质,改进的评判模型进一步提高了评估结果的客观性和分辨率,所提出的评估方法可以有效用于信息融合算法的品质评估.     

空间稳定惯性导航系统参数的姿态误差标校法

为提高空间稳定惯性导航系统的姿态精度,利用姿态误差进行系统级参数标定和校准.首先,给出了姿态误差模型,考虑陀螺漂移、加速度计误差、壳体翻滚失准角、安装误差和框架角零偏的影响;接着,利用姿态误差模型进行可辨识性讨论和分析,总结出能分离的参数和标定方法,并据此设计试验方案.获得姿态误差后,结合最小二乘法和姿态误差模型进行系统级参数标定和校准,结果表明,参数标定误差小于15％的姿态精度指标,校准后,纵横摇角和航向角精度提高了60％和40％.     

《力学进展》、《力学学报》获2001年度百种中国杰出学术期刊

中国科学技术信息研究所于2002年12月召开新闻发布会,公布了根据中国科技论文与引文数据库的综合指标评价体系评选出的2001年度百种中国杰出学术期刊.该综合指标评价体系是根据期刊的多项重要指标,如被引总频次、影响因子、即年指标、基金论文比、他引总引比等对期刊分学科进行综合打分,通过对中国科技论文与引文数据库收录的科技期刊进行综合评定.     

静定刚架弯矩图的叠加法活用与对称性利用

静定刚架弯矩图的绘制是结构力学教学中最为重要和基础的内容,针对现行教材中讲述该部分知识点较少涉及的弯矩图快速绘制方法,探讨了叠加法活用与对称性利用的基本思想及其综合应用思路,并通过多个典型例题展示两种方法的应用技巧及其有效性和便捷性．实践证明,在静定刚架弯矩图教学中引入这两种方法,充分体现了结构力学的思维性和趣味性特征,不仅提高了学生绘制复杂刚架结构弯矩图的能力,同时也增加了他们对结构力学的兴趣．     

轻质夹层多功能结构一体化设计

对于飞行器,减轻结构重量,提高有效载荷是设计者追求的永恒主题. 飞行器通常处于较为特殊和复杂的环境下,因此除需要考虑结构的承载能力外,还应兼顾一种或多种功能. 本文概述了集承载与热控、防热、电子、隐身、吸能、作动、储能、阻尼等多功能特性于一体的轻质夹层多功能结构研究成果,汇总了轻质夹层多功能结构在卫星、无人机、高超声速飞行器等领域的发展情况. 最后,对轻质点阵多功能结构的发展前景进行了展望.     

ENDOFEM INTEGRATED METHODOLOGY FOR FATIGUE CRACK GROWTH

In this paper, the FEM with the incremental endochronic cyclic plasticity (EndoFEM) and the rc controlled node-released strategy are employed to study the fatigue crack opened/closed load (Pop) of A1 2024-T3 CCT specimens provided by Mageed and Pandey under several crack lengths and the constant amplitude with various load ratio (R). After statisfactory results are achieved by comparisons of computed Pop values and cited experimental data, the simulations will be extended to the crack lengths with significant bending effect due to short ligaments or high peak (Pmax) or high positive or very low negative R cyclic loads. Through these simulations, the complete map of Pop/Pmax vs. Kmax and R can be constructed and thereafter its correspondant empirical formulae can be proposed. Using these formulae and selecting the traditional fatigue crack growth parameter ΔKeff, the A1 2024-T3 fatigue crack growth rate da/dN vs. ΔK and R data, provided by Hiroshi and Schijve, can be employed to proposed empirical formulae of da/dN vs. ΔKeff and R. After integration, fatigue-crack-growth length a vs. N curves computed by EndoFEM can be obtained. The results are agreed very well with the existing experimental curves. According to the above procedures of simulation and steps of comparions with experiment, this paper may provides an integrate methodology of numerical simulation in the studies of fatigue crack growth for academic and industrial researches and design analysis.     

一种精确积分的四结点板弯曲单元

本文从Ｍｉｎｄｌｉｎ／Ｒｅｉｓｓｎｅｒ理论出发,采用一种新的平行四边形母单元和相应的形函数推导四结点板弯曲单元刚度矩阵的精确积分解。弯曲应变和横向剪切应变分别采用不同的插值公式构成单元刚度矩阵。理论和算例分析表明本文方法克服了“闭锁”现象并能应用于很薄的板,单元刚度矩阵计算速度比采用数值积分计算的同类单元的快四倍。     

岩体风化的综合分带研究

岩体的风化不仅会引起岩石物质成份、化学成份变化 ,而且也引起岩体裂隙、岩体完整性的改变。因而风化岩体中裂隙数量、岩体块度的变化与岩体的风化程度具有较好的对应关系。论文研究了用岩体裂隙间距、岩体的完整性指标、岩石质量指标对岩体风化程度进行分带 ,较好地将岩体风化分带与岩体结构、岩体工程特性紧密地结合起来。在岩体风化程度的定量划分上作了新的探索。     

飞机风挡结构抗鸟撞一体化设计技术研究

结合大型非线性有限元分析软件,实践了飞机风挡结构由初步设计、数值仿真以及实验验证的一体化设计过程,建立了适于风挡结构材料的非线性黏弹性本构计算接口程序,对合理选取单元类型、材料模型、边界条件影响以及试验设计等工作细节进行了深入研究,通过实验与仿真计算结果的对比,验证了数值仿真计算模型的精度．为飞机风挡的抗鸟撞结构设计-数值仿真-实验验证一体化技术提供了支持论证．     

轻质多层热防护结构的一体化优化设计研究

大面积防热结构在航天航空领域应用广泛, 其创新结构设计是关键技术之一. 航天飞行器的工作条件要求热防护材料与结构同时具备轻质、隔热、抗冲击的特点, 因此热防护材料与结构正在朝着一体化的方向发展. 基于这种发展趋势, 提出了一种轻质多层热防护结构设计方案. 以一体化多层防热结构在航天器再入过程中的传热为研究对象, 引入大面积防热结构的一维传热假设, 依照航天器再入大气层的温度条件, 建立了防热结构一维非稳态传热的物理模型和封闭的控制方程, 使用差分方法求解方程, 进行一维非稳态的传热分析, 并采用商业有限元软件ABAQUS的传热分析进行验证. 得到了航天器再入大气过程中多层防热结构的各层温度分布, 提出了在满足一定的热约束要求的条件下, 以轻质多层热防护结构的总重量为目标函数的优化设计方法, 得到了多层结构的最优几何参数, 并将优化后的结构进行了有限元承载分析.      

翼梢小翼高度影响综合研究

利用有限体积法离散求解雷诺平均Navier-Stokes方程以及气动和结构耦合计算了带2种不同类型翼梢小翼(融合式和鲨鳍式小翼)的翼身组合体构型.重点研究了小翼不同高度对飞机升阻比、机翼压力中心移动量、重量以及颤振特性的影响规律.研究结果表明,因小翼高度增加而带来的结构重量远远低于其有效载重的增量;因小翼高度增加而带来的颤振临界速度的降低在安全余量的范围内是可以调整的.因此,在设计小翼时与结构、重量和颤振的权衡中,建议高度的选择尽量优先满足纵向的升阻特性,以发挥其减阻潜力.     

复合材料导向叶片的结构与材料一体化优化设计

将材料细观结构优化和宏观结构优化结合起来,从结构与材料两个尺度出发,发展复合材料导向叶片的结构与材料一体化优化设计方法。在建立平纹编织复合材料细观结构分析模型的基础上,采用细观力学有限元法进行材料刚度性能预测,热-固耦合分析方法进行涡轮导向叶片结构分析。同时以细观结构参数和宏观结构参数为设计变量,以叶片质量最小为优化目标,并要求满足应力和位移方面的约束,进行编织复合材料导向叶片的结构与材料一体化优化设计。     

整体壁板挤压模应力分析和提高强度的措施

 铝型材整体壁板断面宽高比大(50~100以上)、形状复杂、精度 高、壁薄以及外形轮廓与长度尺寸大等特点决定了其在大型挤压机上 采用扁挤压筒进行挤压的生产方式. 扁挤压筒的设计与制造是大型铝 合金型材挤压最为重要的关键技术，因此对其进行应力分析十分必要. 利用ANSYS有限元方法比较分析了扁挤压筒和圆挤压筒的受力特点，还 提出了提高扁挤压筒强度的具体措施.