铅垂井段钻柱的浑沌运动

考虑了外柱即时构形中轴向力对弯曲变形的影响,计及由于钻柱弯曲而产生的轴向附加力,得到了铅垂井段钻柱在周期性波动钻压激励下的非线性参数激励振动系统。将非线性动力系统理论用于钻柱动力学的研究,用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ－Ｈｏｌｍｅｓ方法得到了外柱可能发生浑沌振动的参数激励的阀值,推导了根据钻柱的物理与几何计算动力系统参数的公式。作者根据本文提供的计算方法和计算公式编制了相应的程序模块,可为钻井现场提供合理的工     

铅垂井段钻柱的动力分岔研究

基于弹性大变形理论,考虑到轴力沿钻柱轴线的变化及其对钻柱弯曲变形的影响等因素,将受自重作用的铅垂井段钻柱在波动钻压激励下的振动转化为一个参数激励系统,用Galerkin方法首次得到了描述此系统的Mathieu方程,并通过将方程的解展成富里叶级数的方法,得到了该振动系统的动力分岔值曲线及其所包围的动力不稳定区。当钻井作业参数落在动力不稳定区时,钻柱将发生破坏性振动。根据钻柱的物理与几何性质及钻柱的工作状态,首次推导出了参数激励系统分岔参数的计算公式,并据此开发了相应的程序模块。该模块可以根据钻井现场的实际情况,提供合理的转速和钻压等作业参数,以避开动力不稳定区,改善钻柱的工作状态,延长其工作寿命。     

材料松弛与蠕变函数的相互转换

本文根据检弛型与蠕变型本构方程中松弛函数Ｅ（ｔ）与蠕变函数Ｊ（ｔ）在拉普拉斯变换下的关系，用计算机做数值变换与逆变换，将松弛函数与蠕变函数做做相互转换，通过松弛与蠕变实验给出碳钢Ｅ（ｔ）与Ｊ（ｔ）的实测与计算结果，计算结果表明有较小的误差，并具有一定的实际应用价值。     

挖泥船绞刀挖岩的离散单元法数值模拟

对挖泥船绞刀挖岩的三维离散单元法数值仿真过程进行了研究,使用离散元软件EDEM通过虚拟休止角试验标定了颗粒及边界的摩擦系数,通过虚拟单轴压缩试验和虚拟巴西圆盘劈裂试验标定了接触模型微观参数,并完成了绞刀挖岩的离散元动态切削仿真。结果显示切削形貌与实际基本相符,扭矩平均值与实验值以及有限元仿真值基本相符,进而验证参数标定的可靠性,对预测绞刀受力具有参考意义;同时不同于有限元仿真,材料破碎后碎屑颗粒依然保持运动,为进一步研究碎屑的导送提供可能。     

盾构机掘进参数的关联分析与地质特征识别

为了根据掘进参数对地质情况进行判定,以天津地铁某标段隧道工程的地层条件为背景,基于施工现场盾构掘进实际测量采样数据,对盾构掘进参数和地质参数进行了关联分析,提出了根据掘进参数定性识别地质特征的方法.其中,盾构工作参数基于每转切深进行"归一化",而地质参数根据不同地层对隧道地质的贡献进行加权处理.分析发现,处理后的掘进参...     

挖泥船绞刀挖岩过程的数值模拟

针对挖泥船绞刀挖岩过程中绞刀切削力难以预测的问题,本文应用有限元方法建立了模拟绞刀挖岩过程的三维分析模型。采用罚刚度的接触约束算法确定绞刀与岩体的接触状态和接触作用力,利用扩展的DruckerPrager塑性模型以及包含单元删除功能的损伤演化模型模拟岩体变形及破碎,从而获得了绞刀挖岩过程中绞刀的切削力,并进行了实验验证。结果表明:绞刀转速恒定时,切削载荷和功率均随绞刀横移速度增大而显著增大;绞刀横移速度恒定时,功率随转速增大而增大,但切削载荷却有所下降;适当降低绞刀转速和提高横移速度有利于降低岩石切削比能。这些结果可为新型挖泥船绞刀设计提供参考。     

有预应力的纤维增强板中波的传播性质

本文针对由ｎｅｏ－Ｈｏｏｋｅａｎ材料的基体和不可伸长的纤维组成的纤维增强平板，当平板预应力时，导出了其运动控制方程和色散关系，并分析了在给定主伸长量的情况下，其波数和相速度的关系。     

变温粘弹性终态温度等效松弛模量曲线的确定

三维变温粘弹性本构方程已经建立，方程中终态温度等效松弛模量曲线G1(t）、G2（t)是计算中至关重要的反应材料性质的曲线．它们可由扭转、单向拉伸的外态温度等效松弛模量曲线确定．后两条曲线分别由相应一族变温的扭转、单向拉伸的松弛模量曲线确定．由于实验很难做出变温松弛曲线，因此，本文在文[1]的基础上给出了利用恒温下的扭转、单轴拉伸应力松弛实验曲线确定终态温度等效松弛模量曲线G1（t）、G2（t）、的方法．     

基于动力稳定性的全断面岩石隧道掘进机刀盘临界推进速度研究

推进速度是全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)的重要设计参数。其值过小将降低机械的掘进效率;过大将引起刀盘的大幅振动,导致联接螺栓超常松动、引起主轴承塑性变形与断裂,严重影响施工安全。为确定推进速度的临界值,引入非线性弹簧单元模拟破岩过程中滚刀与岩石的相互作用,采用有限元法对刀盘掘进过程进行动态仿真,得到了在不同岩层中掘进时保证刀盘动力稳定性的推进速度临界值。所得结果可为合理设计TBM推进速度,有效控制刀盘振动,减少振动破坏,提升TBM的地质适应性和施工安全性提供参考。     

盾构在掘进过程中的力学分析与载荷预估

该文分析了盾构在掘进过程中的总载荷,将其分为基准载荷与掘进载荷,提出一种基于力学分析的可有效描述地质参数、操作参数及结构参数影响规律的盾构载荷计算方法。在计算掘进载荷时,建立了反映盾构刀盘与土体在掘进界面上耦合作用的刀盘接触载荷近似计算模型。通过天津地铁工程的载荷实测数据与基于该文提出方法得到的载荷计算结果比对表明:该方法可用于估算盾构掘进过程中的总载荷,并可用于近似描述地质条件、操作状态及刀盘结构等重要工程参数对载荷的影响,为盾构设计及施工提供了一种可行的工程载荷计算手段。