矩形离子阱质量分析过程的数值模拟

传统的四极离子阱质量分析器中离子的运动可用二阶线性微分方程——Mathieu方程的解来描述。根据Mathieu稳定图所反映的离子运动特性,可实现离子的质谱分析。但Mathieu方程对平板电极的矩形离子阱描述不再准确适用,本文通过数值模拟的方法,依次对矩形离子阱质量分析器内电场分布、离子运动轨迹、离子阱的Mathieu稳定图以及标准工作模式下获得的质谱图进行了模拟和分析。     

单桩横向非线性动力响应的简化分析模型

根据迟滞非线性系统随机振动的基本理论,在动力Winkler地基梁模型的基础上,提出了一个新的研究单桩横向非线性动力响应的一维简化分析模型。其中,桩周土对单桩的横向非线性作用力由连续分布的非线性退化迟滞弹簧模拟,而运动过程中的能量耗散,则由与非线性弹簧并联的、频率相关的粘壶表示。该模型能够反映单桩非线性行为的主要特征,并可以揭示各种非线性因素,如,桩周土的迟滞效应、桩周土力学性能的退化、桩周土的屈服、桩土界面分离等,对单桩动力响应的影响。该模型采用的计算参数,可以由实际桩土系统的物理参数、被广泛采用的设计规范和经验公式加以确定。计算结果表明,该模型可以较好地模拟各种单桩土系统的横向非线性动力学响应。     

深水半潜式平台Mathieu不稳定问题研究

半潜式平台的垂荡运动相对较大, 当平台的纵摇固有有周期和垂荡固有周期处于一定的倍数关系时, 平台的纵摇/横摇运动可能落入Mathieu不稳定区。该文对半潜式平台Mathieu 方程进行了推导, 获得了各参数的计算公式;根据Mathieu不稳定图谱或数值计算方法, 可判断纵摇/横摇运动的稳定性。选取了一个生存状态下的半潜式平台为算例, 分析了平台发生Mathieu 不稳定问题的条件, 并通过调整关键参数抑制不稳定问题的发生, 从而获得了避免Mathieu不稳定问题的工程措施, 为今后半潜式平台设计提供参考。     

液压桩机多点均压式夹桩机构的静力分析

分析液压静力压桩机多点均压式夹桩机构静态受力,得出单个上、下钳口的夹桩力和单个上、下钳口与预制桩之间的法向作用力的计算公式,并对此计算公式进行了分析.得出的结论有利于对液压静力压桩机多点均压式夹桩机构的设计和使用。     

绕山道路桩板墙施工技术研究

为了研究桩板墙在山区道路边坡支挡工程中的应用,该文以某公路桩板墙施工为研究对象,系统研究了绕山路桩板墙的施工技术,主要得到了以下结论 ：采用在抗滑桩顶部安装锚索的方式,可以有效减弱高陡边坡对抗滑桩的作用力,在不增加抗滑桩截面积或增加钢筋用量的情况下,可对高陡边坡进行有效支护。在进行墙后回填时,桩板墙内侧50 cm内,采用卵石、砾石等透水性材料进行分层填筑,每层回填厚度不得大于30cm,每隔4m高度,设置一层双向土工格栅。研究结果可为山区道路中修建桩板墙支护结构提供技术指导。     

计及力在弹簧中的传播的质量——弹簧系统的振动方程

本文针对力在弹性体中以波动方式传播的特点,对质量——弹簧系统的简谐振动方程作了修正,导出了单自由度及多自由度系统的含周期性参数激励的 Mathieu 型非线性振动方程,并用频闪法求单自由度系统的周期解,讨论了各种激励频率下系统的状态。最后指出,各质量、弹簧参数都相同的最简单的多自由度系统的方程可解耦成单自由度的 Mathieu 型微分方程。     

冰对海洋结构的作用力

本文将海冰作为无限大或半无限大的平板，将海水的浮力作为弹性地基，把海冰与孤立桩的作用力看作为集中力，海冰的破坏看作为集中力作用下的平板失稳问题。数值计算结果给出了临界截的表达式，为海洋结构的设计提供了依据。     

软岩地区无上覆土层的扩底嵌岩桩研究

本文针对软岩地区无上覆土层嵌岩桩的特点,研究桩端护底对桩基承载力的影响。针对该桩端阻力进行研究,分析了桩端尺寸效应影响。依托实际工程进行现场承载力测试,得到整桩承载力及扩大头的端阻力以及相关荷载位移曲线。利用有限元软件进行模拟计算,分析了同直径桩扩底的影响。结果表明把桩设计成带扩大头形式,可以减少桩承载时一定的竖向位移,桩端阻力可以得到较好的发挥,而无扩大头的桩端阻力占桩顶荷载的比例较小。     

海洋石油942钻井平台插桩作业安全控制技术

自升式平台插桩作业安全控制不但可以保障平台和人员的安全,而且可以为下一步海上钻井作业的顺利展开奠定基础。本文着重分析了平台插桩的刺穿问题,给出了具体的评价方法,为海上平台插桩作业提供一定的参考。     

CFG桩施工工艺、施工问题及对策

从众多工程实例中,可以探知CFG桩的优势。但是对CFG桩施工中,仍不免存在各种问题,为了保证工程质量,有必要深入探究CFG桩的施工工艺。本文首先阐述了CFG桩施工工艺,其次就CFG桩施工中遇到的问题进行了具体分析,最后就CFG桩施工中遇到问题的解决方法进行了探究。研究分析CFG桩施工工艺、施工问题及解决措施,对于控制施工质量非常实用。     

桩—土系统稳态激励的响应分析

本文将桩的波动方程考虑为线性的，而将埋入土中一端的边界条件考虑为非线性的，用摄动法对稳态激励进行响应分析。求出了桩—土系统动力学方程的近似解析解，对桩基的无损检测和地震分析均有参考价值。     

打桩过程中桩的横向振动分析

利用Winkler地基土模型对锤击法沉桩时层状地基中预制桩建立了合理的力学模型。经过动力分析,给出了单桩在桩顶偏心动力竖向荷载作用下动力响应的数值解,并分析了激振强度、桩径、土对桩的水平地基反力系数以及土的粘滞阻尼系数等对桩动力响应的影响。为研究桩在强烈轴向和弯矩激振共同作用下的响应提供了初步的分析方法,特别对预制钢筋混凝土桩的设计和施工具有指导意义。     

Semi‐discretization method for delayed systems

The paper presents an efficient numerical method for the stability analysis of linear delayed systems. The method is based on a special kind of discretization technique with respect to the past effect only. The resulting approximate system is delayed and also time periodic, but still, it can be transformed analytically into a high‐dimensional linear discrete system. The method is applied to determine the stability charts of the Mathieu equation with continuous time delay. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

竖向受荷长短桩基础的侧端阻力分析方法

运用幂函数有限项级数的表达式表示群桩中单桩的桩侧摩阻力分布函数,并基于弹性理论中的变形协调关系、桩体物理方程和力的平衡关系,推导了长短桩群桩基础中联系桩顶荷载和桩顶位移之间的刚度矩阵。利用该矩阵可以分析长短桩桩基础中桩侧摩阻力和桩端阻力的分布情况。对于不同桩长的群桩基础的侧阻力、端阻力与Poulos方法、Chow混合方法和有限元分析结果进行了比较,证明该方法是可行的,精度也满足要求。     

Mathieu Function Solutions for the Photoacoustic Effect in Two- and Three-Dimensional Structures and Optical Traps

The wave equation for the photoacoustic effect in a three-dimensional spherically symmetric, or two-dimensional structure where the compressibility or density varies sinusoidally in space reduces to an inhomogeneous Mathieu equation. As such, exact solutions for the photoacoustic pressure can be found in terms of either Mathieu functions, integer order Mathieu functions, or fractional order Mathieu functions, the last of these being of importance for problems pertaining to structures of finite dimensions. Here, frequency domain solutions are given for a spherical structure with material properties varying radially, and a two-dimensional structure with material variations in one direction. Solutions for the acoustic pressure are found that give closed form expressions for the resonance frequencies. It is also shown that Mathieu functions give solutions for the motion of an optically levitated sphere trapped in an intensity modulated, Gaussian laser beam. By determining the frequencies at which the motions of the sphere are largest, that is, where the Mathieu functions become unstable, it is shown that the trap can act to determine the radiation force relative to the gravitational force on the sphere.     

瑞利波作用下成层地基中单桩横向振动分析

采用文克勒地基梁模型建立了成层地基中桩土相互作用的粘弹性模型,并利用现有的成层地基中的瑞利波弥散曲线解析解,通过解析法建立了瑞利波作用下多层介质中的桩体横向位移计算公式。在此基础上通过计算实例分析发现,无量纲频率α0、桩土相对刚度比Ep/Es、桩顶约束条件是影响桩体横向位移变化规律的主要因素,随着无量纲频率、桩土相对刚度比的增大,桩土分离的现象逐渐变得显著,桩顶约束的出现也会引起相同的结果。     

On the computation of Mathieu functions

Summary The aim of this paper is to propose a fast numerical method for the computation of Mathieu functions. These functions can be used to solve the (reduced) wave equation on an elliptic domain in two space dimensions. In the first part of this paper the theoretical background of the method is discussed, while in the second part the algol procedures are presented.     

分层土中群桩的竖向和摇摆动力阻抗计算

采用动力文克尔地基梁模型,在研究两桩竖向动力相互作用时,建立被动桩的运动方程,求得均匀土中竖向动力相互作用因子的解析解。在各分层土中建立单桩竖向振动微分方程,利用各分层土之间桩身的连续性条件和桩顶、桩底边界条件,求解单桩振动方程。采用三步法计算分层土中桩基竖向动力相互作用因子,结合单桩竖向动力阻抗和相互作用因子求解群桩竖向和摇摆动力阻抗。通过算例分析,得到一些有意义的结果和结论。     

椭圆形港湾内水波共振的解析解

通过坐标变换将线性长波方程转换为基于椭圆坐标系的水波运动方程,并采用分离变量法分别得到马丢方程描述的极角方向运动方程和拓展型马丢方程描述的径向运动方程。椭圆形港湾内的水波共振可以表示为马丢函数与拓展型马丢函数的乘积。由边界处自由水面法向量梯度为零求得水波共振的特征参数。椭圆形港湾内水波共振的极角方向波节点数与马丢函数的阶数相同,径向波节点数与边界条件相关。