强化有限元剪力连接件的拔出数值模拟

剪力连接件的拔出过程伴随着混凝土的拉裂与扩展,为了准确模拟拔出过程中的非连续变形及剪力连接件抗拔承载力,本文采用基于强化有限元的无厚度CZM单元,以粘聚区域模型描述剪力连接件拔出过程裂纹的开裂与扩展。然后建立了剪力连接件拔出数值分析模型,对拔出过程连续－非连续变形进行模拟,得到了拔出过程的荷载位移曲线,剪力连接件的抗拔承载力以及拔出过程裂纹扩展形态。本文方法可以实现拔出过程混凝土裂纹起裂扩展的非连续变形的数值模拟。     

应用微元模型探究平纹机织物延伸性问题

分析了机织物延伸性能的各种影响因素及延伸性能与各因素之间的解析关系.以假设分析为出发点,建立了平纹机织物结构的微元理论模型并进行数理分析,得出了纱线细度、弹性、体积质量、织物的紧度等因素与机织物延伸性之间的数理关系.对平纹机织物的延伸性及延伸性的影响因素进行测定,对比预测值与实测值,得出两者的相关性,分析得出理论模型的可行性并通过数据确定了模型的适用范围.     

铝锂合金/FM94胶接接头内聚力模型参数识别

为了正确预测铝锂合金/FM94胶接接头的强度与失效特征,采用ABAQUS软件建立胶接接头的内聚力仿真模型. 针对内聚力模型关键参数的确定问题,利用材料力学和断裂力学相关理论推导I、II型断裂失效形式下断裂能的计算公式;通过实验测定FM94胶接铝锂合金标准双悬臂梁（I型失效）和三点弯曲试样（II型失效）的力-位移曲线,计算并确定不同失效模式下的内聚力模型参数;采用三角形内聚力理论模型和所确定的模型参数进行双悬臂梁标准试样、三点弯曲标准试样及单搭接接头的强度与断裂失效过程的数值仿真. 结果表明：仿真结果与实验数据较一致,在不同加载速率下断裂载荷最大误差为4.4%,断裂位移最大误差为3.8%,验证内聚力模型参数确定方法合理,模型参数正确.     

ASP商务模式下的分层服务管理模型

从ASP(Application Service Provider)商业模式常用集中化模型出发,指出其存在的问题,并以此提出了一个分层服务管理(DSM)模型,此模型用分布运算来解决由于原模型的高度集中化环境带来的高性能、高安全性和高可靠性要求等问题.DSM模型主要由功能组件集、控制中心、事件服务和日志服务四个部件组成,通过各部件间的相互协作实现信息收集处理、资料备份管理、服务部署管理、事件管理和日志管理五个域的管理需求.最后介绍了一个以JMX为核心技术来实现的DSM原型系统及其开发方向.     

基于改进内聚力模型的沥青超薄罩面层间失效行为分析

为了准确预测沥青超薄罩面层间失效行为,在考虑层间黏结应力与摩擦效果耦合作用的基础上,引入改进内聚力模型表征界面接触特性,基于沥青超薄罩面直剪试验进行数值模拟,描述沥青超薄罩面层间失效行为演化特征,通过直剪试验验证改进内聚力模型的可靠性.研究结果表明：层间黏结应力和层间摩擦系数由摩尔-库伦理论拟合直剪试验结果得到;沥青超薄罩面界面的切应力与剪切位移的关系分为切应力应变弹性强化、切应力应变软化及残余应力应变阶段;选择临界断裂能作为评价沥青超薄罩面层间失效行为的指标,该指标的数值随正向应力的增大而增加;数值模拟结果与试验结果一致度较高,验证了使用改进内聚力模型进行沥青超薄罩面层间剪切破坏行为研究的可行性.     

软熔带对煤气流动影响的数值模拟

通过建立高炉内煤气流动的二维轴对称数学模型来模拟倒V型软熔带附近的气体流动,模拟结果清晰地反映了软熔带对气流的二次分布.在形成倒V型软熔带时,煤气多数沿焦炭带向上流动,此时煤气呈现树枝状;在炊熔带以上的高炉区域煤气逐步向中心发展.     

模糊矩阵在高炉软融带可视化中的应用

高炉软融带的位置和形状对高炉内的热交换、还原过程以及透气性能有极大的影响 ,针对此提出了将模糊矩阵的知识应用于高炉软融带的形状预测模型 .该模型通过构造模糊矩阵和隶属函数 ,计算隶属度的方法 ,将各个参数归一化 ,充分利用综合信息 ,为高炉软融带的形状预测提供了较为准确而有效的手段 .经过检验 ,取得了较好的预测效果     

Dynamic analytic model of mechanism with links fabricated from symmetric laminates

1 INTRODUCTION The development of mechanology has a close connection with the invention and application of new materials, and the research on the application of new materials is very important in the domain of modern mechanology. It is one of the valid strategies for improving the elastodynamic properties of mechanical systems to exploit the advanced composite materials of which the high strength-to-weight ratios and damping properties are superior to those of the conventional metals. In 1…     

黏土边坡稳定性分析的一种快捷方法

为减少黏土边坡稳定性分析手工试算的工作量,提出一种快捷方法,先通过最危险的平面滑动面来确定滑动体的大小,在保持滑动体大小不变的情况下,通过简单的迭代计算将平面滑动面调整为实际滑动面,如圆弧滑动面等,并求出相应的稳定安全系数,用以判断边坡的稳定性．结果表明,本法所求得的边坡稳定安全系数均接近或小于文献所给出的结果．     

碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析

采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。     

碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析

采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。     

Centrifuge model test on earthquake-induced differential settlement of foundation on cohesive ground

Dynamic centrifuge model test was conducted to study the earthquake-induced differential settlement of foundation on cohesive ground, and the influence of asymmetry of building was investigated. During the experiment, the overconsolidated kaolin clay ground with a three-dimensional asymmetrical structure model was shaken by a basically balanced input motion, and bender elements were used to measure shear wave velocities of model ground to reveal the soil fabric evolution during and after shaking. The test results show that, the total seismic settlement of foundation is composed of instantaneous and long-term post-earthquake settlements, and most of the differential settlement occurs immediately after the earthquake while the post-earthquake settlement is relatively uniform despite its large amplitude. The asymmetry of building affects the settlement behavior considerably. Compared with 1-or 2-dimensional structures, more evident differential settlement occurs under three-dimensional asymmetrical building during shaking, which accounts for one-half of the total seismic settlements and results in complex spatial tilting effects of foundation. Supported by the National Basic Research Program of China (“973” Project) (Grant No. 2007CB714203), the China Postdoctoral Science Foundation (Grant Nos. 20080430219, 20081476) and the Foundation for Seismological Researches, China Earthquake Administration (Grant No. 200808022)     

关于带凸圆弧的回转铣刀虚拟制造模型研究

为获得回转铣刀最佳设计和制造方案，介绍了不同定义下带凸圆弧回转面的球头铣刀的刀刃口设计、二坐标NC加工中的沟槽设计、磨用砂轮设计、实得沟槽及计算机模拟、后处理等虚拟制造相关问题的数学模型及其相互比较，得到了等螺距螺旋刃口的回转铣刀在设计与制造方面均优于等螺旋角螺旋刃口的回转铣刀的重要结论。     

Calibration and uniqueness analysis of microparameters for DEM cohesive granular material

The differential evolution (DE) algorithm was deployed to calibrate microparameters of the DEM cohesive granular material. 4 macroparameters, namely, uniaxial compressive strength, direct tensile strength, Young’s modulus and Poisson’s ratio, can be calibrated to high accuracy. The best calibration accuracy could reach the sum of relative errors RE_sum < 0.1%. Most calibrations can be achieved with RE_sum < 5% within hours or RE_sum < 1% within 2 days. Based on the calibrated results, microparameters uniqueness analysis was carried out to reveal the correlation between microparameters and the macroscopic mechanical behaviour of material: (1) microparameters effective modulus, tensile strength and normal-to-shear stiffness ratio control the elastic behaviour and stable crack growth, (2) microparameters cohesion and friction angles present a negative linear correlation that controls the axial strain and lateral strain prior to the peak stress, and (3) microparameters friction coefficient controls shear crack friction and slip mainly refers to the unstable crack behaviour. Consideration of more macroparameters to regulate the material mechanical behaviour that is dominated by shear crack and slip motion is highlighted for future study. The DE calibration method is expected to serve as an alternative method to calibrate the DEM cohesive granular material to its peak strength.     

Logit模型下的道路拥堵收费策略改善效果分析

为探讨拥堵收费策略的改善效果,从出行者的综合成本出发,构建适用于拥堵收费的路阻函数和Logit交通分配模型,探讨拥堵收费下交通出行在路网上的重新分配.并以南京市应天大街高架为例设置了拥堵收费虚拟方案,应用路阻函数和交通分配模型进行分析后得出拥堵收费在交通出行量分布、出行分担率、道路服务水平和行程速度上的改善效果.结果表明:拥堵收费能有效引导交通出行的重新分布,提高路网总体通行效率和服务水平,可以认为拥堵收费对交通的改善具有一定效果,但改善效果和拥堵收费费率不是线性正比关系,本次虚拟收费方案下收费费率为5元/次时可取得最佳改善效果.     

强降雨条件下含软弱夹层粘性土坡稳定性分析

为了分析含软弱夹层粘性土坡在强降雨条件下的稳定性,结合某失稳边坡工程现场实际调研资料,基于饱和非饱和渗流与非饱和抗剪强度理论,提出了一种新的含软弱夹层粘性土坡稳定性分析方法,并利用该方法分析了强降雨条件下边坡的渗流特性及安全系数变化规律。分析结果表明：降雨入渗先在边坡软弱夹层内形成暂态饱和区,且当坡顶入渗的雨水未渗流至软弱夹层时,夹层内暂态饱和区中的雨水会沿夹层上表面向着坡顶方向渗流;降雨入渗过程中,边坡基质吸力与铅直有效应力之间存在严格的正相关变化关系;随着降雨历时的增加,塑性区首先在软弱夹层内部贯通,然后向坡顶扩展,边坡安全系数逐渐降低;降雨停止一段时间后,由于坡顶入渗雨水的补给,软弱夹层内局部将仍存在暂态饱和区,此时,塑性区面积会由坡顶向软弱夹层内部减小,再由夹层内部至坡面逐渐缩减,但边坡安全系数并未明显上升;根据数值计算结果可将粘性土坡失稳过程分为夹层软化、夹层挤压、拉伸裂缝、坡顶沉降和断裂滑移等5个阶段。因此,为了降低强降雨对边坡稳定性的影响,在含软弱夹层粘性土坡支护设计时应着重考虑边坡排水系统的合理布设。     

基于细观本构模型的织物小挠度弯曲的控制方程

基于织物的细观本构模型，将织物的初始构形看作一块平板，采用板的基尔霍夫假设，对织物板的小挠度弯曲问题进行了分析与研究，并推导出了其控制方程．     

基于模糊隶属度的近红外光谱模型鲁棒性分析

针对近红外光谱模型存在的鲁棒性问题,在模型建立时引入模糊隶属度,提出了一种自动生成模糊隶属度的方法。建立光谱样本的数据域描述函数,引入信任因子和舍弃因子,通过映射关系得到模糊隶属度函数,参数寻优后自动生成每个样本的模糊隶属度。在此基础上建立了基于FSVM的苹果糖度回归模型。试验结果表明,对比常规的MLR、PLSR和SVM模型,FSVM模型在训练样本变化和高斯噪声、乘性噪声、基线漂移、基线倾斜和波长漂移这5种噪声的分别作用下表现出最佳的性能。模糊隶属度的引入提高了近红外光谱模型的泛化能力和抗噪能力,改善了模型的鲁棒性。     

Prediction of the biaxial failure strength of composite laminates with unit cell analytic model

A new method to predict the ultimate strength of fiber reinforced composites under arbitrary load condition is introduced. The micromechanics strength theory is used to perform the final failure prediction of composite laminates. The theory is based on unit cell analytic model which can provide the ply composite material properties by only using the constituent fiber and matrix properties and the laminate geometric parameters without knowing any experimental information of the laminates. To show that this method is suitable for predicting the strength of composite laminates, the micromechanics strength theory is ranked by comparing it with all the micro-level and the best two macro-level theories chosen from the World Wide Failure Exercise. The results show that this method can be used for predicting strength of any composite laminates and provide a direct reference for composite optimum design.     

摩擦力对织物防弹性能影响的有限元分析

纱线之间的摩擦力对织物的防弹性能有很大影响,但是始终缺少对失效机制了解．例如,多大的摩擦力有利于织物吸收能量,纱线间的摩擦力对应力分布的影响等．本文采用有限元分析的方法对摩擦力影响的机理进行了系统的研究,采用ABAQUS建立织物的有限元分析模型．研究表明,织物的防弹性能随纱线之间摩擦力的增大而增加．应力在纱线上的分布随摩擦力的变化而改变．增大摩擦力能减少接触区边缘的应力．因此,摩擦力较大的织物需要更多的时间才能被穿透,这将有助于吸收更多的能量．研究还表明摩擦力的增加会导致纵向波速下降,能量吸收会因此而减少．但是,增加摩擦力会产生较大的横向波,能量吸收会因此而增加．