Development of a unified viscoplasticity constitutive model based on classical plasticity theory

The traditional unified viscoplasticity constitutive model can be only applied to metal materials. The study of the unified constitutive theory for metal materials has discovered the correlation between the classical plasticity theory and the unified viscoplasticity constitutive model, thus leading to the concepts of the classic plastic potential and yield surface in the unified constitutive model. Moreover, this research has given the continuous expression of the classical plastic multiplier and presented the corresponding constructive method, which extends its physical significance and lays down a good foundation for the application of the unified constitutive theory to the material analysis in more fields. This paper also introduces the unified constitutive model for metal materials and geo-materials. The numerical simulation indicates that the construction should be both reasonable and practical. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 90410012)     

Research on indoor experimentation of range SAL imaging system

By means of advantages of both SAR and lidar, the combination of the techniques of (inverse) synthetic aperture and lidar makes it possible to obtain high resolution 2-D image. In this paper, an indoor experimental system of inverse synthetic aperture lidar imaging is given and a processing approach is presented. The given system is in the mode of lidar system with separated receiver and transmitter, which can effectively eliminate the jamming from the lens or/and the intersection between two optic fibers. ...     

Gearbox fault diagnosis of rolling mills using multiwavelet sliding window neighboring coefficient denoising and optimal blind deconvolution

Fault diagnosis of rolling mills, especially the main drive gearbox, is of great importance to the high quality products and long-term safe operation. However, the useful fault information is usually submerged in heavy background noise under the severe condition. Thereby, a novel method based on multiwavelet sliding window neighboring coefficient denoising and optimal blind deconvolution is proposed for gearbox fault diagnosis in rolling mills. The emerging multiwavelets can seize the important signal proce...     

隧道复合式路面动力响应影响因素的权重分析

为揭示车辆荷载作用下公路隧道复合式路面结构力学响应,依托实体工程开展现场试验,采用有限元软件建立三维有限元模型并进行模型精度验证,分析车辆荷载、路面结构尺寸以及材料参数对有仰拱和无仰拱的隧道复合式路面动力响应的影响。结果表明:隧道复合式路面混凝土面层最不利荷载位置为纵缝边缘中部,轴载和混凝土面层厚度对混凝土面层板板底拉应力、沥青层层底拉应变以及层间剪应力的影响较大,水平荷载和混凝土面层模量对各项动力响应指标的影响较小;普通复合式路面沥青面层动力响应隧道路面相差较小,混凝土面层板底拉应力分别为有仰拱的 5．99倍、无仰拱的 1．74倍。研究结果可为隧道复合式路面结构设计方法研究提供参考。     

基于 Ｏ-Ｋ算法的边坡位移时空演化规律研究

传统的位移监测方案通常以对单一点位的监测数据为基础。在对测量结果的评估中,也只考虑单一点位的数据变化情况,而忽略各监测点间监测数据的空间效应。以南京地区某边坡的自动化位移监测数据为依托,通过引入普通克里金（Ｏ-Ｋ）空间插值技术,运用 Ｍａｔｌａｂ平台自主研发了边坡位移时空演化规律分析模块,实现了对目标边坡位移时空演化过程的分析。该模块可以将位移插值误差控制在 5％范围之内,在部分监测数据缺失的情况下,解决了基于实测数据的边坡位移时空演化规律分析问题。     

耐久性弱化边坡模型试验及 ＤＩＣ位移测试研究

边坡岩土与支护结构长期耐久性能弱化对边坡变形及安全稳定性产生影响,开展定量化研究以指导边坡耐久性设计和评估分析具有重要意义。以锚喷支护边坡为例,通过几何相似比为 1∶50的模型试验探讨不同弱化程度的边坡受耐久性因素影响的效果。首先基于正交设计试验确定模型边坡岩层以及喷射混凝土层相似材料配合比,进一步设计单槽尺寸 0．75ｍ×1．5ｍ×1．1ｍ的双模型槽对比试验系统,模拟正常工况,以及降雨（7ｄ）＋风干（7ｄ）、酸雨／盐雾（7ｄ）＋风干（7ｄ）等边坡耐久性影响工况,基于 ＤＩＣ仪器测试不同工况条件下坡顶分次堆载对坡面位移变化影响。研究表明:支护结构材料耐久性能退化对边坡变形位移产生一定量影响,可为长期复杂环境影响下的边坡耐久性稳定性设计评估提供参照。     

碎石桩红黏土复合地基承载力与变形特性分析

在天然红黏土地基上进行高填方机场建设,其沉降与稳定性难以满足机场控制标准。碎石桩复合地基具有加速地基固结沉降和提高地基承载力的作用,可较好应用在红黏土地基处理中,但其作用机理不明确。基于西南某高填方机场的红黏土地基,通过室内试验和原位测试,研究碎石桩处理前后红黏土的物理力学特性,得出置换率为 7．0％时,碎石桩复合地基以排水固结为主要加固机理,处理 28ｄ未加载条件下地基承载力提高了 23．7％;利用 ＡＢＡＱＵＳ有限元软件对红黏土未处理地基和碎石桩复合地基在填筑荷载下的变形特性和孔隙水压力消散情况进行数值模拟,得出天然红黏土地基固结速率非常缓慢,工后沉降不能满足运行期道面运行要求,采用碎石桩处理后,红黏土软弱地基的排水固结速率得到大大提高,施工期固结度可完成 96．0％。研究结果得到了现场监测资料的验证,可为类似工程提供参考。     

基于支持向量机的边坡稳定性系数预测及变量分析

边坡稳定性研究对于地质灾害的防治尤为重要,为了研究不同机器学习模型的边坡稳定性预测效果,以边坡稳定性系数为预测对象,选择重度、黏聚力、内摩擦角、边坡高度、坡角、孔隙压力比为输入变量,建立了基于支持向量机（ＳＶＲ）的边坡稳定性系数预测模型。研究了不同核函数对 ＳＶＲ模型预测结果的影响,对比了 ＳＶＲ模型与极限学习机（ＥＬＭ）模型、ＢＰ神经网络模型的预测效果,分析了各输入变量对 ＳＶＲ模型与 ＥＬＭ模型预测性能的影响。结果表明:基于 ＳＶＲ的边坡稳定性系数预测模型的预测效果较好,其中采用了 ＲＢＦ核函数的 ＳＶＲ模型预测效果较好,平均绝对误差为 8．10％,均方根误差为 0．034;输入变量对 ＳＶＲ模型与 ＥＬＭ模型的影响较大,剔除各变量后 ＳＶＲ模型预测结果的均方根误差变化小于 0．02,因此本文建立的 ＳＶＲ模型具有更好的稳定性。     

某浅埋土质隧道的衬砌静力分析和动力响应研究

浅埋砖砌土质隧道存在衬砌强度低、地下水渗透等问题,结构易遭到破坏。为合理评估隧道的稳定性及灾害影响,研究中采用ｍｉｄａｓＧＴＳＮＸ软件建立了详细的二维、三维数值模型,分别进行地层结构分析和线性时程分析,并结合砌体结构设计规范对衬砌的承载力进行验算。主要结论如下:稳定性分析中,砖衬砌中各部位强度满足受压和抗剪承载力要求,除侧墙和底板外的结构点均满足抗震承载力要求,拱顶的抗震承载力接近抗震承载力设计值,判定不利位置为拱顶及侧墙底。在地震作用下,隧洞周围土体塑性区向斜上45°发展,塑性区范围随时程不断增大,侧墙底及顶拱出现应力集中;隧洞竖向、水平位移最大点分别出现在拱顶和侧墙底;Ｍｉｓｅｓ应力和最大剪应力从隧洞中部到两端递减,顶拱应力远大于侧墙;隧洞两端加速度较大,拱顶加速度数值随时程变化大于其余部位。判定衬砌最不利位置位于拱顶45°附近及侧墙底部。     

无人机群目标搜索的主动感知方法

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自动化搜索功能。新方法计算出一种具有探索偏好的未搜索概率,可使无人机搜索时偏向未搜索程度高的栅格,以此来提高算法的搜索能力。同时,以未搜索概率和信息素作为运动方式决策的依据来建立一种新的运动方式选择机制。该机制不仅考虑了目标可能出现的区域,又可兼顾未知区域,从而可实现无目标先验信息条件下的搜索过程。仿真结果表明,此算法在规模大的栅格环境中,与现有算法相比具有更高的搜索效率,并且得到的目标分布信息将更加全面。