模拟含随机分布圆形夹杂弹性体的边界元法

在作者研究组能模拟含随机分布圆孔弹性体的二维边界元软件THBEM2的基础上,提出了模拟含随机分布圆形夹杂弹性体的边界元法,其计算量和相应圆孔的情况相差并不很大,给出的算例表明了方法的可行性和有效性。     

全级配混凝土随机骨料二维模型生成的块体切割方法

混凝土细观力学数值模拟分析所得到的结果与混凝土实际力学性能之间的差异大小,在很大程度上取决于所采用的混凝土骨料模型是否合理.目前,混凝土随机骨料的二维模型生成算法以生长法为主,所生成的骨料几何形态具有较大的局限性,且不便于推广应用至三维问题.研究并提出了一种新的随机骨料二维模型生成方法——块体切割法.首先,引入一组随机平面,并假定其方向及位置符合某种概率分布;然后,基于瓦拉文公式推导出随机平面的相关参数的概率密度函数;最后,通过随机平面切割初始块体,得到不同料径和形状的随机骨料.算例分析结果表明,本方法能够生成符合级配要求的随机骨料,可进一步推广至三维问题.     

一般二维连续型随机变量函数分布的讨论

从讨论过的二维连续型随机变量的加、减、乘、除的分布密度进行推理，讨论了求解二维连续型随机变量函数分布密度的一般方法，给出了求一般的二维连续型随机变量函数的分布密度的方法。     

二维正交金属切削温度分布计算机仿真理论分析

本文作为金属切削计算机仿真的一部分，讨论了二维正交切削中切削热的产生与传出特点，研究了包含工件、刀具和切屑的系统温度分布，并推导了基于有限元法的稳态切削温度场刚度矩阵方程式。     

基于虚拟边界的二维智能驾驶模型及应用

为了对车辆在复杂异质交通流环境下(如出口匝道处)的侧向和纵向二维运动进行建模和预测,首先提出虚拟边界场概念,从微观层面上分析虚拟边界场对驾驶行为的作用,并据此建立虚拟边界场模型。同时考虑周围车辆的影响,将虚拟边界场理论与二维智能驾驶模型(intelligent driver model, IDM)结合,提出了基于虚拟边界场的二维IDM模型,刻画和预测车辆的二维轨迹。采用动态时间规整(dynamic time marping, DTW)的边界场优化方法对模型参数进行标定,并对模型的有效性进行验证。采用粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)求解出最优虚拟边界场位置,并进行误差分析。结果表明：针对Mirror-Traffic数据,车辆轨迹的预测误差可控制在3.1%～8.2%,针对NGSIM数据的轨迹预测误差可控制在3.8%～28.2%,所提出的模型能够描述并预测传统车辆在匝道处混合交通流环境下的横向和侧向的二维运动。所提出的方法可以为自动驾驶车辆在混合交通流中的轨迹规划提供基础信息。     

再生骨料的分布对再生混凝土抗拉性能的影响

目的研究再生骨料分布这一细观特征对再生混凝土作用机理及宏观力学性能的影响,丰富再生混凝土的相关理论.方法针对再生骨料取代率为50%、设计强度为C30的再生混凝土,在CAD中建立20个不同的二维再生混凝土细观骨料分布模型,定义再生骨料分布均匀性系数α,将模型导入ABAQUS对其进行单轴拉伸数值模拟.结果当再生骨料分布过于均匀或分散,即当α<0.338或α>0.483时,再生混凝土抗拉强度较低;当再生骨料分布均匀性适中,即α∈[0.338,0.483]时,抗拉强度较高.结论不同α的再生混凝土受拉破坏机理相同,α仅影响裂缝位置及裂缝穿过再生骨料的数量,且抗拉强度及变形能力随着α的改变而呈规律性变化.     

水库二维恒定水流的垂向温度分布

水库水温分布的预测一直是水环境研究的热点问题。水温不仅对水质有重要影响,同时也影响到取水工程的设计。首先通过试验测量了水体密度随水温的变化,结合已有的研究数据,提出了水体密度的计算公式。然后,根据水温层化型水库的流速分布特点,从垂直二维均匀水流和温度模型出发,推导出了一种新的水温垂向分布计算公式,并利用新安江、二滩、Wiwa等5座水库的实测水温资料对其进行了检验,结果表明,精度良好。该公式结构简单,参数意义明确,计算方法简单实用。最后,对温跃层形成的条件进行了讨论。     

用边界元法计算绕叶栅的二维有势流动

本文用边界元法求解了二维叶栅的有势绕流问题．所编微机程序的计算结果与美国ＮＡＣＡ６５翼型的试验实测结果相符得很好［１］．     

考虑骨料粒径影响的BFRP筋混凝土梁剪切破坏及尺寸效应

粗骨料是混凝土材料的组成之一,其粒径变化会影响混凝土梁中骨料咬合作用对抗剪承载力的贡献。为了系统地考虑最大粗骨料粒径对玄武岩纤维增强聚合物（Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP）筋无腹筋混凝土梁剪切破坏的影响,采用细观尺度数值模拟方法,建立BFRP筋无腹筋混凝土梁数值模型,模拟分析构件尺寸和粗骨料粒径对BFRP筋混凝土梁剪切破坏模式和抗剪强度的影响规律。结果表明：BFRP筋无腹筋混凝土梁的抗剪强度存在尺寸效应,同时,随着最大粗骨料粒径的增大,BFRP筋混凝土梁的抗剪承载力提高,梁的剪切尺寸效应被削弱。根据最大粗骨料粒径的影响机制与规律,结合断裂力学尺寸效应律,建立了BFRP筋混凝土梁抗剪强度尺寸效应理论公式,并与模拟结果和试验数据进行对比,验证了公式的准确性和合理性。     

混凝土骨料对承压试样裂纹扩展区的影响

混凝土材料的结构尺寸效应是将实验室测量结果外推应用于预测实际工程结构损伤累积破坏的一个关键问题。本文对具有不同骨料粒径的混凝土试样进行承压实验,观测试样微裂纹的演化特点,对混凝土材料的骨料对承压试样的裂纹扩展区的影响规律进行探讨。实验研究结果说明,骨料粒径大时试样表面产生宽而少的裂缝,骨料粒径变小时产生细而多的小裂缝。     

废旧橡胶粉对混合骨料混凝土力学特征的影响

为拓展废旧轮胎、再生骨料及天然浮石的应用范围,研究了在1∶1(再生骨料和天然浮石体积比为1∶1)混合骨料中外掺不同粒径(粒径20目、60目、80目、100目、120目)和不同掺量(掺量3%、6%、9%)的废旧橡胶粉,分析混合骨料混凝土的早期力学性能和微观结构。试验结果表明:在粒径相同的条件下,废旧橡胶粉使混合骨料混凝土的抗压强度降低率增大;掺量相同时,80目抗压强度下降率最大;从环境扫描电镜中得出,橡胶粉、再生骨料、浮石与水泥界面是薄弱区域,是造成混合骨料混凝土强度降低的主要原因。     

集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验影响数值模拟

为研究集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验的影响,基于沥青混合料集料均匀性指标,通过在混合料水平截面不同方向上加载,采用有限元法数值模拟集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验中最大应力值(平面主应力和水平拉应力)的影响,并加以试验验证。研究结果表明:集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验中平均最大应力值影响不大,其间相关性不明显,但与最大应力值变异性间相关性却很显著。     

Effect of ceramsite structure on microstructure of interfacial zone and durability of combined aggregate concrete

Structure characteristics of three kinds of ceramsite with different water absorption and the influence on microstructure of interfacial zone as well as performance of chloride permeability and frost resistance of combined aggregate concrete were investigated. The results show that, dense shell and closed internal pore have sharp effects on lowering water absorption of ceramsite. However, the ceramsite with high water absorption has obvious effect on the densification of interfacial paste which would develop a structure with lower porosity, finer aperture and higher microhardness. Furthermore, the impermeability and frost-resistance of concrete can be improved due to the effect of water absorption and releasing by ceramsite with higher water absorption. Funded by the Western Transportation Construction of Communication Ministry (No. 200331882008)     

再生混凝土内钢筋腐蚀速率的初步试验研究

在对再生混凝土内钢筋腐蚀速率的试验中,采用盐水浸泡以加速钢筋锈蚀,利用电化学线性极化法对普通混凝土与再生混凝土内钢筋腐蚀电流密度进行对比研究．考虑不同水灰比与再生骨料取代率的情况,得出在相同条件下,再生混凝土内钢筋腐蚀速度高于普通混凝土;随着水灰比的减小,再生混凝土内钢筋腐蚀速度减小;随着再生骨料取代率的提高,腐蚀速度加大．     

CO2强化再生骨料的特性及其对再生混凝土性能的影响

CO₂强化不同品质和粒径再生骨料的特性研究尚不系统和完善。在约20% CO₂浓度和自然环境压力条件下,考虑再生粗骨料（RCA）品质和粒径的影响,试验测试了CO₂强化再生骨料（CRCA）的碳化率、CO₂吸收率、碱度、残留CO₂气体含量、吸水率及CO₂强化再生骨料混凝土（CRAC）的抗压强度和抗氯离子渗透性能。结果表明：CO₂强化再生骨料的碳化率和CO₂吸收率随再生骨料水灰比的增加而增加;CO₂强化显著降低了再生骨料的碱度,且CO₂强化再生骨料粒径越小、水灰比越低,其残留CO₂气体含量越高;CO₂强化显著降低了再生骨料的吸水率,明显提升CO₂强化再生骨料混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能。     

对混凝土剪力墙静态破碎效果的试验研究

为考察成孔方式、剪力墙厚度等对混凝土剪力墙静态破碎效果的影响,开展了9片混凝土剪力墙试件的静态破碎试验.采用倾斜向下斜交于墙片侧面打孔、注入静态破碎剂进行破碎和竖直向下垂直于墙片顶面打孔、注入静态破碎剂进行破碎这两种破碎方案.为提高破碎效果,在墙片侧面打孔后用锯片切断钻孔侧的竖向分布钢筋,在墙片顶面打孔后用锯片切断两侧...     

基于随机骨料模型的碾压混凝土劈拉性能的数值分析

为从细观结构上研究碾压混凝土的劈裂抗拉力学性能的尺寸效应,采用随机骨料模型模拟碾压混凝土的细观结构,在细观层次上将碾压混凝土看成是由硬化水泥砂浆体、粗骨料颗粒及二者间的黏结带构成的三相非均质复合材料;利用有限元方法数值模拟碾压混凝土的细观损伤断裂和劈裂抗拉,对其劈裂抗拉强度尺寸效应进行了研究。结果表明：黏结层面是碾压混凝土劈拉破坏的薄弱环节,碾压混凝土试件的劈裂抗拉强度存在明显的尺寸效应,所采用的数值模拟计算方法基本可行。