基于Mecanum轮的电动轮椅与路面耦合系统振动特性分析

为了分析基于Mecanum轮的全方位移动轮椅的振动特性,建立Mecanum轮与地面接触模型和7自由度移动平台模型,利用轮子与路面接触点的位移协调方程及轮椅与路面之间相互作用力的平衡关系构建轮椅与路面耦合振动方程,通过模拟仿真,研究轮子与路面接触的起始位置、转速以及负载大小对轮椅振动特性的影响规律。搭建了全方位移动试验台,通过试验验证了数值仿真的准确性。分析结果表明:从乘坐的舒适性出发,应尽量保持轮子与路面起始接触位置相同。轮椅的振动频率和幅值随着转速的增加而增大,当转速介于150 r/min和200 r/min之间时,轮椅的振动频率与人体固有生物波(8 Hz)接近,会引起乘坐者的强烈不适感。乘坐者的体重对轮椅振动特性影响较小但对振动的幅值有一定的抑制作用。     

基于廊道约束的水库调度图优化遗传算法

为解决水库常规调度图制作经验性强、未考虑水量和水头的最佳协调问题,对常规调度图中的调度线进行进一步优化。通过编码、迭代和数学评价指标建立了调度图逐线寻优方法,以解决调度图优化中多线、多时段导致的高维问题;通过小可行域迭代计算,建立基于廊道约束的遗传算法,减少了调度图优化的工作量,缓解了调度线形态畸变问题。实例模拟表明,对于年保证率允许降低的电站,通过适当降低年保证率,可以提高多年平均发电量。     

泊松白噪声激励下斜拉索的面内随机振动

目前针对斜拉索非线性随机振动的研究已广泛开展,但仅限于高斯随机激励情形。然而,现实中大部分的随机扰动都是非高斯的。若使用高斯激励模型将产生较大误差。假设拉索所受非高斯激励为泊松白噪声,研究了泊松白噪声激励下斜拉索面内随机振动。推导了受泊松白噪声激励的斜拉索面内振动的随机微分方程,建立了支配系统平稳响应概率密度函数的广义FPK方程。提出迭代加权残值法求解了四阶广义FPK方程,得到了系统响应概率密度函数的近似稳态闭合解。考察了垂跨比、阻尼系数以及脉冲到达率对拉索面内随机振动响应的影响。结果表明:拉索的响应随着垂跨比的增大,响应呈现不对称现象愈加明显;随阻尼比增加,系统响应得到显著抑制;当脉冲到达率增大,拉索的响应也随之增大,并逐渐接近于高斯白噪声激励的情形。另外,获得的理论结果与蒙特卡罗模拟的结果吻合地非常好。     

降低压实度标准的高液限土填筑方案

针对高液限土填筑时质量难以达到规范要求的问题,以实际工程高液限土直接填筑方案为例,通过碾压试验、晾晒试验、承载比试验、压缩试验和快剪试验研究了压实度对高液限土各项物理力学性能的影响,分析了不同压实度下高液限土的沉降变形情况。结果表明:在相同条件下,含水率对压实度影响最大,碾压次数次之,高液限土类别最小;压实度的降低对土体的承载比、压缩性能、黏聚力和摩擦角均产生不利影响;通过自密沉降量严格控制不同填土高度时的填筑厚度,高液限土采取包盖法处理及降低压实度标准至88%后的直接填筑方案是可行的。     

流域水资源管理研究论文计量分析

为了系统揭示流域水资源管理研究的现状、趋势和热点,以Web of Science数据库收录的关于流域水资源管理研究的论文为数据源,利用美国汤森路透公司的数据分析工具TDA,对全世界流域水资源管理研究的论文进行计量分析。结果表明:流域水资源管理研究的论文数量呈稳步增长态势,1991年以后的论文数量增加迅速;美国、中国、澳大利亚和欧洲国家的论文数量比较多,这些国家在此领域的研究比较活跃;2002年是国际流域水资源管理研究的转折年,之前的研究主题比较分散,之后的研究主题比较集中。     

基于GMS的江南某地区浅层地下水溶质迁移规律分析

为研究江南某地区浅层点源污染对地下水水质影响,对观测数据进行校准和验证,基于GMS构建研究区概念模型及数学模型,分析有无外源污染入渗时地下水中常规污染指标CODMn的周期性迁移趋势。结果显示,生活污水点源入渗对地下水水质影响较大,模拟周期为18个月、15年,45年时,CODMn污染晕浓度分别为0.007~0.137、0.008~0.155、0.009~0.157mg/L,最大迁移距离分别为125、256、368m,核心区和外圈区域等值线浓度分别为0.104~0.137、0.118~0.155、0.118~0.156mg/L及0.024~0.039、0.027~0.045、0.028~0.045mg/L;相对无外源污染汇入时CODMn污染晕浓度最大升高了3倍、最大迁移距离最远延伸了98.9%、扩散范围最多增大了2.2倍,其中点污染源入渗处CODMn浓度变化波动较大,不稳定性较高。据此建议加强地表水与地下水污染同步管理,同时应用GMS模拟分析海绵城市规划与建设过程中各类低影响开发(LID)措施削减污染物的效果与长期迁移趋势,并计算具体量化指标,避免各类LID措施削减地表污染的同时,却造成地下水污染。     

可液化场地中复杂异跨地铁地下车站结构的地震反应分析

地基液化是导致地铁地下车站结构在地震中发生严重破坏的重要威胁之一,然而目前对可液化场地中地铁地下车站结构地震反应的研究较少,尤其是针对大型复杂异跨地铁地下车站结构地震反应的研究更是少见。通过引入砂土液化大变形本构模型,采用有限元网格自适应调整技术克服土体网格大变形的畸变问题,建立了可液化场地土一复杂异跨地铁车站结构静动耦合非线性相互作用的有限元数值模型,分析了该相互作用体系的场地液化分布特征、异跨车站结构上浮特征、周围场地位移沉降及矢量特征、结构侧向变形和地震损伤破坏特征等,初步揭示了该相互作用体系的地震反应规律及液化地基中大型异跨地下结构的地震破坏特征,研究成果可为提高可液化场地中异跨地铁车站结构地震反应的认识及完善其抗震设计方法提供合理的参考。     

含倾斜裂纹三点弯动态断裂试验研究

为研究冲击荷载下巷道围岩不同角度径向裂纹的破坏机制,采用落锤冲击加载平台和数字激光动态焦散线实验系统,以有机玻璃为试验材料,设计冲击荷载下半圆孔上不同角度裂纹的三点弯动态断裂试验,记录预制裂纹的角度α的改变对裂纹动态力学行为的影响,通过分析动态应力强度因子和裂纹扩展轨迹的分形维数对实验现象进行归纳总结。研究发现:①预制裂纹角度对裂纹尖端应变能的积累和释放的快慢有较大影响,随着角度的增大,起裂时间变短,起裂更容易,裂纹尖端应变能积累的更快;②裂纹尖端应变能释放的快慢在α=45°两侧表现出不同的规律;③不同角度裂纹的Ⅰ型动态应力强度因子随时间的变化规律具有相似性,但最大值却具有差异性;④不同角度裂纹的扩展轨迹满足一定的分形规律。     

基于流固耦合的管道双车振动运移水力特性研究

为了探究流固偶合作用对筒装料管道水力运输流场水力特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流场和管道双车结构响应进行联合求解,并分析管道双车在平直管道振动运移的水力特性。管道流场计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε湍流模型,管道双车结构响应计算采用刚体运动方程。结合模型试验,分析轴向流速及测压管水头,并将模拟结果与试验结果对比。结果表明:模拟结果与试验结果一致,最大相对误差不超过5.36%,说明采用流固耦合方法求解管道双车在平直管道振动运移的水力特性是可行的;管道双车瞬时速度与间距均在微小范围内呈不规则振动变化,可将管道双车振动运移视为恒定运动。     

起裂处缺陷形状对PMMA试件动态断裂影响效应研究

为研究冲击荷载下起裂处不同形状缺陷对脆性材料动态断裂的影响效应,选用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)作为实验对象,落锤为加载源,将预制缺陷形状设定为唯一变量,同时保持缺陷在落锤加载方向的长度不变,使用新型数字激光动态焦散线实验系统,对PM M A试件进行冲击三点弯实验,同时对试件的破坏形态、时程特征、动态应力强度因子以及裂...