考虑侧面摩擦的侧限压缩模型的数值解法

海上箱筒型基础结构下沉到位后，舱内土体的受力变形可以看作是侧限压缩模型问题，上部荷载引起的侧壁摩擦力与土体应力之间的关系较为复杂。本文通过简化模型，列出了侧限压缩模型的平衡微分方程，分析了方程解析计算时存在的难点，结合摩擦应力边界条件的特点，构造函数迭代法对该方程进行数值求解，展示了计算的收敛过程，得到接触侧面上水平应力和土体表面位移的非线性分布规律，并将其结果与ABAQUS数值模拟结果进行了对比。结果表明，函数迭代法收敛速度较快，计算过程稳定，对其他存在变量耦合边界条件的微分方程数值求解有一定的参考价值。     

超声搅拌磁流变抛光液的声场仿真分析

为了探究超声搅拌磁流变抛光液的制备及优化工艺,利用多物理场数值计算方法,建立了超声搅拌磁流变抛光液的声场仿真模型,并进行了频域分析。研究了不同液位深度、超声变幅杆探入深度,不同功率下磁流变抛光液的声场分布。通过测量磁流变抛光液的声场强度对声场仿真进行了验证。结果表明：随着距变幅杆距离的增加,声强逐渐减弱,高声强区域主要分布在换能器轴线附近。声强在距变幅杆20mm范围内急剧衰减,变幅杆最佳探入深度为10mm,增大功率有助于空化区域的扩大。声场仿真结果与实验测量结果基本一致,对磁流变抛光液的制备提供了数值计算基础。     

双曲冷却塔塔筒水平地震响应分析

为明确冷却塔在水平地震下的内力环向分布特征及内在原因,同时探究不同地震波时程与规范反应谱所得内力差异的原因,以某大型双曲冷却塔为例,在动力特性分析的基础上,通过反应谱方法和时程方法的水平地震响应计算及对比分析,对上述两个问题进行了研究。研究表明:由于仅侧弯振型对水平地震有贡献,而塔筒的侧弯振型和实际响应均表现为整体侧倾并伴随微弱的截面“流动”变形,这也使塔筒各内力的环向分布分别呈现正弦、余弦分布特征;其整体侧倾可类比于悬臂杆结构,塔筒子午向轴力FY、子午向弯矩MY、剪力FXY和扭矩MXY的环向分布可借助悬臂杆侧倾时截面正应力和剪应力分布来解释;而截面“流动”变形则决定了环向轴力FX和环向弯矩MX的环向分布;整体侧移显著而截面变形极小也使FY和FXY的幅值在塔筒中下部明显大于FX;由于冷却塔第1阶侧弯振型在水平地震响应中往往起绝对主导作用,因此可先对所选地震波计算得到其反应谱,对比第1阶侧弯振型周期对应的水平地震影响系数α值,即可初步推断不同时程及规范反应谱方法所得结果的大小关系。     

搅拌萃取–分光光度法检测水环境中阴离子表面活性剂

建立搅拌萃取–分光光度法快速检测水环境中阴离子表面活性剂的含量。用三氯甲烷以800~1 200 r/min搅拌萃取水样与亚甲蓝溶液合成的活性物质,搅拌时间为2 min,静置分层后经脱脂棉过滤,待测。阴离子表面活性剂质量浓度在0.050~0.500 mg/L范围内与吸光度线性良好,相关系数大于0.999 0,方法检出限为0.010 mg/L。选择饮用水源水、农村地下水、湖泊水、城市河道水作为研究对象,平行检测结果的相对标准偏差(RSD)为1.9%~6.5%(n=6),加标回收率为91.3%~110%;对标准物质检测结果的相对误差为–2.3%~3.5%,满足实验室分析质量控制要求和现行地表水、地下水质量标准的评价要求。该方法与国标检测方法相比,在准确度、精密度、灵敏度、分析效率及试剂用量方面均有明显优势,具有推广应用价值。     

预紧扁挤压筒内孔变形和缝隙度Km的影响分析

应用ANSYS有限元分析软件,对受预紧作用的两层扁挤压筒进行了数值模拟。研究了内腔位移分布情况和内孔变形规律,分段对内孔位移做了多项式曲线拟合,并用物理实验加以对比验证。本文还对三层扁挤压筒缝隙度Km对内孔长短轴变形的影响作了分析,拟合出一定条件下内孔位移与Km的多项式插值函数表达式,得出Km的取值范围。为扁挤压筒修模、装配和结构优化提供了依据。     

粘弹性厚壁筒问题的辛本征解方法

将哈密顿体系引进到粘弹性力学厚壁筒问题中,在辛体系下重新描述了基本问题,即建立了正则方程组。借助于积分变换,得到了拉伸、扭转和弯曲等问题的解以及有边界局部效应的解。将原问题归结为辛几何空间中的零本征值本征解和非零本征值本征解问题,从而建立了一种有效的分析问题方法和数值方法。为解决同类问题提供了一条可行的路径。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力公式中折减系数β取值的分析

水泥土搅拌桩复合地基承载力设计公式中的桩间土承载力折减系数 β值需根据经验确定,且取值范围较大。因此,要准确计算出复合地基承载力有一定难度。本文根据桩土共同作用机理,探讨了折减系数 β的各种影响因素。在比较研究了一些典型工程静载试验的实测资料之后,对系数 β的取值作了具体分析并给出了合理的建议值。     

拉压性能不同材料全量型本构关系及厚壁筒的应力分析

将经典全量理论作了推广，考虑了应力状态及塑性体积变形对拉压性能不同材料的塑性行为的影响。应用该本构模型分别计算了厚壁筒在内压和外压作用下的应力分布。给出了径向应力、环向应力和轴向应力沿壁厚的分布图。将本文的计算解与拉压性能相同(不考虑体积变形、强化曲线唯一)的幂函数强化材料的厚壁筒的理论解进行了比较。结果表明，材料的拉压性能不同对厚壁筒的环向应力和轴向应力影响较大。因此，对于拉压性能不同材料，考虑到其对应力状态及塑性体积变形敏感时，是不能将其简化成拉压性能相同、体积不可压缩、强化曲线唯一的理想材料。     

高速公路工程中水泥搅拌桩桩身合理设计强度研究

在公路工程的搅拌桩地基设计中,一般假设加固区桩土变形协调,从而采用复合地基理论进行设计。但是目前许多的工程实践表明在路堤荷载作用下,搅拌桩地基桩土之间存在差异沉降,桩身强度不能够完全发挥,为此需要对复合模量的表达式进行改进。本文采用有限元分析了路堤荷载作用下搅拌桩地基的变形响应情况,分析了加固区桩间土变形与桩身模量之间关系,得到了水泥土搅拌桩强度的合理范围。     

海洋涡旋的模拟及PIV测量

根据流体力学的黏性力理论,结合磁的库仑定律,利用磁相互作用带动搅拌子旋转形成稳定、可控的漩涡,通过滑台装置可精准地控制涡旋位置的移动,实现海洋涡旋的模拟。采用PIV技术对涡旋流场进行任意截面的分层测量,利用MATLAB软件进行数据处理和分析,即可全方位得到涡量、流速等流场信息,进而探究海洋涡旋的形成机理及其运动特性。