三峡坝体明流泄洪底孔上临界水深值的研究

本文应用恒定总流的动量矩定理及动量定理建立了底孔反弧边界水跃方程、底孔部分直线部分反弧边界水跃方程，由数值解得到三峡坝体上游水位与下游上临界水深之间的关系，数值计算结果与模型实验结果基本一致。     

应用Euler—Savary方程求盘形凸轮廓线的曲率半径

应用Euler-savary方程导出直动滚子从动件盘形凸轮廓线上任意点曲率半径的公式,解决平面机构啮合理论在凸轮机构中应用的问题。该公式不仅先于凸轮廓线方程求出廓线的曲率半径,还显示了曲率半径和压力角之间的内在联系,从而直接把强度条件和传力性能结合起来考虑,有利于简化该种凸轮机构的优化设计。     

确定盘形凸轮曲率半径的相对加速度法及其应用

提出了一种确定盘形凸轮曲率半径的新方法。该方法基于在世界坐标系中，质点沿空间曲线运动时，其速度，法向(向心)加速度和空间曲线曲率半径之间的关系，利用凸轮与从动件的相对速度和相对加速度来确定凸轮的曲率半径。应用从动件和支承绕凸轮轴线反转的模型，将凸轮与从动件的相对速度和相对加速度转变成绝对速度和绝对加速度，凸轮的曲率半径或理论曲率半径转变为凸轮与从动件接触线或者滚子轴线轨迹的曲率半径；利用复数向量结合从动件坐标系中的分量表达位移，速度和加速度，导出了4种常用凸轮机构的凸轮曲率半径解析表达式。该方法推导凸轮曲率半径解析表达式过程简单，意义明确，适用范围较广。     

空间位移场监测模型研究和应用

建立数学监测模型是大坝安全监控定量分析的主要手段之一,也是综合评判大坝工作性态及进行预测的主要任务。空间位移场监测模型是以空间各个测点的观测资料为依据,并引入测点坐标而建立的监测模型,可以动态监测任一组荷载时的坝体位移场,从而消除单个测点模型因没有考虑测点的相互关系而引起的某些缺陷。本文详细介绍了建立这种模型的基本原理,计算公式及基本特点,并将其应用于某拱坝9#坝段倒垂及坝顶拱圈的监测模型,取得令人满意的效果。     

考虑土体固液两相性的心墙堆石坝地震反应分析研究

在传统的心墙堆石坝地震响应影响问题分析中,坝体筑坝材料通常采用单相介质等价线性粘弹性模型,用此模型进行分析,虽然在计算上较为简便,但与土体实际的动力反应不符,无法准确反应坝体在地震动力作用下的真实特性.文章将部分坝体模拟为固液两相孔隙介质,建立以固相位移和液相压力为基本未知量的两相介质动力方程进行分析.文中采用该模型详细的研究了坝体孔隙水压力在地震过程中的生成、增大,以及在地震结束后的消散过程,表明孔隙水压力的增长,将影响坝体的地震响应,可以根据此模型来判断对应的坝体部位产生液化现象的可能性.     

轮胎花纹块模具型腔曲面构造及数控加工

为了实现轮胎模生产中花纹块模具型腔曲面的构造和高效精加工，提出了一种型腔侧壁曲面拟合算法.分析了花纹平面轮廓展开长度不变的原理，并计算了弯曲后的花纹轮廓.结合精度要求，把胎顶、胎底轮廓和型腔侧壁斜截线离散为若干点，并应用混合有理Bézier曲面拟合算法，构造了型腔侧面参数方程.通过计算型腔曲面最小曲率半径，确定精加工时球头刀的最大允许半径；应用等距偏移曲面法计算出型腔曲面数控精加工刀位数据.试验结果表明，该曲面拟合算法可以控制加工精度，改善表面质量，适用于构造和加工花纹型曲面.     

全埋式钢衬钢筋混凝土管道与坝内垫层管比较分析

结合某坝后式水电站工程实例,对全埋式钢衬钢筋混凝土管道方案进行了平面非线性有限元分析,比较了不同管坝接缝面连接形式(垫层、冷缝、固结)对结构受力特性的影响.计算结果表明:垫层接缝方案可以有效地减少内水压力传至坝体,冷缝连接方案次之,固结方案最为不利,因此从坝体安全性角度考虑,建议在工程中使用垫层接缝方案.在坝址区域地震烈度较高或者对管、坝混凝土开裂有严格控制的工程中,建议使用坝内垫层管方案,这样不仅可以保证坝体及管道抗震安全,又能使钢管承担更多的内水压力,减少或避免管道及坝体混凝土开裂.     

弯曲矩形隧道电磁波衰减特性

实际矿井隧道有许多弯曲段,为实现全矿井的无线移动通信,需要知道在弯曲隧道中电磁波的传播特性,针对简化了的弯曲矩形隧道模型,在柱坐标系直推导出了弯曲矩形隧道中的电磁波模方程,利用Airy函数与柱函数之间的近似关系式,采用抛物线法求解了波模方程,从而得到了在不同条件下的波模衰减系数,由分析可知弯曲隧道的曲率半径越小,即拐弯越急,电磁波衰减越严重;且频率越高,电磁波衰减越大。     

大坝坝体水平变形模型研究

采用特征值统计分析,对大坝坝体各测点的变形过程进行研究,建立了基于逐步回归的统计模型和基于有限元的混合模型。对两种模型进行综合比较,确定了测点变形模型。研究结果表明：大坝坝体实测水平位移和三维有限元计算结果基本一致,进一步表明本文采用的变形模型用于研究坝体的变形分析是可行和正确的。     

内套拱圈加固法在石拱桥加固中的应用研究

参照拱圈上增设拱圈叠合受力加固法新设拱圈厚度的确定方法,对拱圈下内套拱圈厚度的确定提出设想,对拱圈安全厚度提出建议和确定方法。通过对烟台市界河石拱桥的损伤病理诊断,提出相应可行的加固方案,并将其应用于界河石拱桥的加固中,最后对方案实施的保证措施及取得效果做了简要说明。     

复合拱圈加固圬工拱桥正截面承载力试验研究

为了研究原拱圈在裂缝作用下,复合拱圈加固圬工拱桥的正截面承载力计算问题,建立了3个复合拱圈加固圬工拱桥节段模型,考虑原拱圈的裂缝和不同材料的力学性能,基于原拱圈和加固层共同受力和协调变形,进行了数值模拟和试验研究.结果表明:当裂缝宽度为原拱圈宽度1/4时,实测承载力比无裂缝拱段减少了14.5%;当裂缝宽度为原拱圈宽度1/2时,实测承载力比无裂缝拱段减少了37.3%,裂缝增大使承载力成比例减小.     

全水压作用下非圆形斜井内壁弹性分析

建立了受全水压作用直墙半圆拱斜井井壁模型,首先利用混合罚函数方法计算出不规则井壁的映射函数方程;其次利用复变函数理论,推导出井壁弹性近似解析解,并分析了无量纲化水压、井壁设计参数等因素对井壁应力和位移分布的影响;最后结合全组合方案设计给出了井壁底板曲率半径与侧墙高度比值合理取值范围.分析表明:映射函数式中ξ~(-n)系数n=4时可获得精度较高的映射效果;水压、井壁厚度、侧墙高度和底板曲率半径均对井壁受力有显著影响;侧墙高度h_00.8时,拱顶开始向井外变形;底板曲率半径r_(d0)1.4后,底板全部转为受压状态;在现有井壁形状条件下,当r_(d0)/h_0=2.3~2.5且h_00.8时,井壁侧墙高度和底板曲率半径设计最优.     

弯道动力学模型及能耗的研究

基于元胞自动机Nagel-Schreckenberg交通流模型(简称NaSch模型),提出了元胞自动机弯道模型和含弯道交通流的能耗公式,对弯道交通流的能耗进行研究.通过计算机数值模拟,研究了具有不同曲率半径、不同弧长和不同摩擦系数的弯道对能耗的影响.模拟结果显示,弯道曲率半径、弧长、摩擦系数对交通流能耗的影响都很大.     

含系列丙烯酸酯链节的N-异丙基丙烯酰胺共聚物温敏性能的研究

采用溶液聚合法合成了不同配比的N－异丙基丙烯酰胺／丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯线型共聚物，红外光谱对它们进行了表征；在远高于试样低临界溶液温度，采用逐步降温法测定了不同线型结构共聚物的溶胀比。研究表明共聚物组分比对共聚物温敏性能有显影响，提出的临界线型水凝胶形成温度具有与LCST相似的物理意义，两的差值可以表征聚合物对温度响应的灵敏程度。     

两种型面曲线方程的推导

本文详细推导了等距型面曲线方程在旋轮线（摆线）型面曲线方程，并确定了旋轮线型曲面线方程参数的合理选择范围。     

损伤混凝土梁弯曲应力分析

本文利用Loland提出的损伤模型，推导了矩形截面的混凝土梁在纯弯矩作用下，梁横截面上的应力计算方程。基于清华大学的试验数据，本文统计出了Loland模型中各常数的值。将这些常数值代入应力计算方程，本文计算得出了含损伤混凝土梁的最大承载能力，并与材料力学计算的梁承载能力进行了对比分析。本文还详细研究了由于损伤扩展引起地梁中性轴和中性轴曲率半径的变化过程，确定了极限状态下含损伤混凝土梁的应力分布和相应的承载能力。     

基于数字化教材的“工程机械”课程混合教学设计与效果分析

针对当前教学存在的问题,对基于数字化教材的“工程机械”课程混合教学进行了探究。阐明数字化教材的混合教学设计理念,并以“工程机械”课程数字化教材在MOOC中的应用和线下课堂的应用为例,介绍了该课程的混合教学模式;通过AMOS软件构建混合教学模式的结构方程模型,对土木工程专业本科生进行了问卷调查,经过分析得出基于数字化教材的混合教学模式对教学效果有0.88的直接影响效力,可知数字化教材混合教学可以显著提高教学效果。     

多模型集成的高炉炼铁智能控制专家系统

为达到高炉冶炼过程的最优控制，提出了高炉冶炼过程的多模型集成的专家系统. 阐述了专家系统的各个组成部分: 工艺计算机理模型、炉况诊断推理模型、系统优化参数模型、混合动力学机理和炉温控制方程.在保证炉况平稳运行的基础上，专家系统对几个主要运行参数进行了优化.同时通过对高炉冶炼过程混合动力学机理的分析，揭示了高炉炉温波动所隐含的非线性能耗规律，得到在不同生产目标状态下的最优操作区间.对复杂的生产状况做出准确的预测并给出了对应的控制措施，在实际应用中取得了增加产量和降低能耗的实际效果.     

基于运动学方程的停车波模型

为描述连续交通流中的停车波现象,分析了停车波传播的运动学特性,基于运动学方程建立了停车波模型。研究表明,该模型与基本交通波模型推导的停车波模型一致。为验证该模型,设计了数据采集方案及参数标定方法。利用长春市的调查数据标定了模型,得到停车波波速理论值与实测值之间的相对误差为3.85%。结果表明,基于运动学方程的停车波模型可以描述连续交通流中的停车波现象,参数标定方法简单可行。     

平面凸轮轮廓压力角和曲率半径的分析计算——速度、加速度传递关系法

本文引进瞬时线速度比、偏移角等参数,运用主、从动件之间速度与加速度的传递关系,推导出了适用于各种滚子从动件平面凸轮机构的压力角、曲率半径的通用计算公式。这些公式简洁明了,通用性强;各参数之间的关系比较清楚,便于分析压力角与曲率半径的变化规律,建立优化设计的目标函数。应用这些公式可以避免繁杂的一次、二次矢量导数运算。另外,这些公式还可以推广应用于一些常用的连杆机构,从而将凸轮机构的凸轮本体与从动杆系统的分析计算公式统一起来。因此,依据这种计算方法编制的凸轮机构设计程序逻辑结构简单、占据存储空间小,特别适合于在微型计算机上运行。本文还建立了最小曲率半径的近似公式,可有效地应用于凸轮的初步设计。