土体动力反应分析方法的研究

【目的】比较土体动力反应分析方法的优劣,并指出其研究发展的方向。【方法】以动力固结理论和瞬态动力学理论为基础,将物态本构模型引入到动力反应与动力固结相耦合、静应力和动应力变化相耦合、孔压的产生、扩散与消散相耦合的瞬态动力固结方程中,以砂土路基作为数值分析对象,比较了物态本构模型、孔压模型和等效粘弹性分析孔压特性和残余变形特性的差异。【结果】基于孔压模型的等效粘弹性土体动力反应分析是一个平均过程,体现不出某一时刻土体的实际性态,而基于物态本构模型的瞬态动力反应分析反映了孔压的瞬态变化的波动,体现了土体任意时刻的真实性态。【结论】以动力固结和瞬态动力学理论为基础的反应地震过程中,土体物态变化的动力反应分析方法将动力反应与动力固结耦合在一起,能够真正地反映实际土体的真实性态,是一种有发展前景的科学方法。     

平面应变状态下黄土蠕变研究

【目的】研究平面应变状态下岩土材料长期的沉降变形规律。【方法】采用改造的平面蠕变仪对重塑黄土进行一系列固结平面蠕变试验,分析试样在不同含水率、固结压力、剪应力下的变化特性,并利用模型对变化规律进行拟合。【结果】试样在30%含水率、50kPa固结压力、300kPa剪应力下,轴向形变量达到最大值14.54%,而且剪应力大小对含水率较高和固结压力较低的土体蠕变效应敏感性较强。数据分析表明,Singh-Mitchell和Mesri等经典蠕变模型对试验规律的描述精度较差,而建立的经验模型不仅适合黄土平面蠕变变化规律分析,而且具有参数少且容易获得等优点。【结论】利用所建立的经验模型可以模拟黄土平面应变状态下的蠕变规律。     

粒组缺失对紫色土抗剪强度的影响

为探究三峡库区紫色土因水土流失导致的部分粒组缺失情况下的力学特性,选用重庆地区典型的侏罗系沙溪庙组紫色砂岩发育而成的灰棕紫色土进行三轴固结排水剪切试验.根据三轴试验数据分别从抗剪强度指标和峰值抗剪强度贡献率两个角度分析.数据表明:1)从抗剪强度指标来看,在固结完成之后,相比缺失细粒土和细砂,缺失较大颗粒的土仍具有较高强度,并分析了在围压的作用下,不同土体结构与抗剪强度变化的关系. 2)从峰值抗剪强度贡献率来看,缺失较大粒径的试样得到了加强,反之试样强度被削弱,贡献率消除了不同粒径的含量差别较大的影响,研究结果对水土流失严重的紫色土地区的地基加固工程具有一定的参考价值.     

CFRP加筋中砂的试验研究

采用碳纤维增强塑料（CFRP）作为加筋材料，研究加筋后中砂的承载能力．采用固结不排水三轴试验．试验中考虑了试件加筋层数、加筋形式、围压这3种因素对中砂承载能力的影响．试验采用中号试样，试样直径61．8mm，试样高度150mm．试验表明，中砂试样采用CFRP加筋后，明显增加了中砂试样的强度且减小了中砂试样的变形；而且随着围压的增大，加筋试样的强度增加率会降低．     

不同破损位置对膨胀土力学特性影响的三轴试验研究

以南水北调中线工程陶岔引水渠坡的膨胀土为研究对象,利用X-Ray CT断层扫描技术机配套使用的CT-多功能土工三轴仪,对不同损伤位置的3组重塑膨胀土样进行控制吸力为50kPa和净围压为100kPa的CT-三轴压缩试验.通过CT扫描设备获得试验过程中土样内部结构的实时演化情况.试验结果表明:不同损伤位置的圆柱孔对土体的强度特性和变形特性有分阶段、不同程度的影响,轴向应变小于11%时,相同损伤面积不同损伤位置的试样的偏应力-轴向应变关系曲线形式基本重合;但当轴向应变大于11%以后,6mm中孔试样表现出与其他两个试样不同的明显的应变软化特征.而体应变-轴向应变关系曲线只在应变小于6%范围内表现出基本相似的变化规律,后阶段6mm中孔试样体变速率加剧.同时在剪切过程中,损伤位置也影响土体内部结构的演变规律,损伤位置越靠近中间的试样其ME值和SD值都将越大.     

不同固化剂对花岗岩残积土抗崩解性的影响

开展了崩解试验、扫描电镜测试和分形分析,以对比木质素固化剂和聚丙烯酰胺(PAM)固化剂对残积土抗崩解特性的影响.木质素固化剂土体的前期崩解稳定性较高,然而其较高的溶解性使试样的崩解量在试验后期呈指数型增长.PAM固化剂的弹性包裹固结特性使试样在试验前期局部迅速崩解破坏;其分子量大,不易迁移扩散,使试样在崩解中后期保持较高的完整性.最终,木质素固化剂试样和PAM固化剂试样的完全崩解时间较原状残积土延长了167%和500%.因此,PAM固化剂较木质素固化剂在提高残积土抗崩解性方面更具优势.     

双卧轴混凝土搅拌站主机筒体工艺改进

双卧轴混凝土搅拌站主机筒体以往采用整体焊接、划线找正、调头镗孔的加工工艺,此方法不易达到设计要求。介绍了用几套工装辅助来加工主机筒体的新工艺,提高了筒体的加工精度和工效。     

车用便携式充气筒设计

为解决车辆在行车途中、郊外或条件艰苦地区需要充气的问题,本研究运用传统设计与CAD相结合的方法,设计了一款高压充气筒,筒体材料用碳素钢Q235-A.F,筒高为300mm,筒壁厚3mm,拉杆长度为165mm,螺旋压缩弹簧外径17.6mm,内径8.0mm,工作圈数为28圈,并运用Pro/E软件建立了充气筒模型.     

活塞冲压式棒状生物质成型机成型筒的优化设计

为提高成型筒的耐磨性,对液压活塞冲压式成型机的成型筒进行优化,设计了内壁粘贴一定厚度氧化铝陶瓷的成型筒,则内壁粘贴陶瓷是否被破坏成为影响成型筒可靠性的关键因素。通过ANSYS workbench仿真分析后得到成型筒原采用材料45号钢和内壁粘贴氧化铝陶瓷的不同变形量是导致失效的主因,提取成型筒锥度、成型筒小端内直径,成型筒高度、成型筒内陶瓷厚度和成型筒45号钢厚度为5个主要因素。通过单因素分析和双因素分析至最后将5个因素排列组合为27组设计点进行分析,综合分析得出,在成型同锥角角度为7°、成型筒小端内直径为45.0 mm、成型筒长为150.0 mm、成型筒内壁陶瓷厚度4.0 mm、成型筒内的45号钢厚度14.0 mm时成型筒的应变最小。     

重塑黏土导热系数影响因素灰色关联分析

土壤的导热系数是影响土壤源热泵系统换热的重要因素,利用瞬态平面热源法分别测定不同因素影响下黏土的导热系数,分析黏土导热系数与干密度、含水率、固结压力等影响因素之间的关系,并应用灰色关联分析理论对黏土导热系数进行因素关联分析。结果表明,随着干密度、含水率、固结压力的增大,导热系数均呈增大趋势,但当含水率、固结压力较大时,导热系数随它们增加的增大趋势变缓;灰色关联分析结果表明,对黏土导热系数影响最大的是干密度,土体含水率、固结压力对导热系数的影响相当。     

Q3下蜀组粘性土的超固结特性研究

通过对扬州市区几个工程地基的土工试验，发现扬州市Ｑ３下蜀组粘性土具有超固结土的特性；分析了这种超固结粘性土在三轴剪切试验中孔隙水应力，应力应变关系的变化规律以及超固结特性对强度指标取值的影响；提出了三轴剪切试验中确定超固结土强度破坏点的方法和土体强度指标取值的建议。     

小区小麦联合收获机清选系统的仿真分析

采用FLUENT软件对小区小麦联合收获机清选筒内部气相流场和颗粒的运动状况进行了三维数值仿真模拟,利用RNGk-ε方程模拟其中的气相流场,利用DPM模型模拟小麦颗粒和颖壳在清选筒中的运动.通过改变清选筒入口位置、入口大小和喂入速度3个因素,对其分离效率进行对比分析,结果表明:3个因素对清选系统分离效率影响程度的主次顺序依次是入口位置、入口大小、喂入速度;以入口位置395mm、喂入速度9m·s-1、入口大小65mm×100mm确定的清选系统清选效果较好.     

Q_3下蜀组粘性土的超固结特性研究

通过对扬州市区几个工程地基的土工试验，发现了扬州市区Ｑ＿３下蜀组粘性土具有超固结土的特性；分析了这种超固结粘性土在三轴剪切试验中孔隙水应力、应力应变关系的变化规律以及超固结特性对强度指标取值的影响；提出了在三轴剪切试验中确定超固结土强度破坏点的方法和土体强度指标取值的建议     

荆州城区黏性土三轴与直接剪切试验强度对比分析

直接剪切试验与三轴试验是测试土体强度参数的2种方法,2种试验方法各有其优缺点,比较土体三轴与直接剪切条件下的土体强度参数有积极的应用价值.以荆州城区黏性土为对象,进行直接剪切与三轴剪切试验（不固结不排水试验（UU）、固结不排水试验（CU））,比较不同试验方法下土体的强度参数,讨论不同试验方式和排水条件对土体抗剪强度参数的影响.在相同黏性土的情况下,UU试验的黏聚力大于CU试验,而内摩擦角远小于CU试验;UU试验的黏聚力大于直接剪切试验,而内摩擦角小于直接剪切试验;CU试验的黏聚力和内摩擦角均略大于直接剪切试验;UU试验的黏聚力最大,CU试验的内摩擦角最大.     

水泥粉煤灰碎石(CFG)桩复合地基固结分析

在分析CFG桩材质与施工工艺的基础上,将其固结过程分为初期与后期2个阶段,并分别按碎石桩、水泥土桩进行了固结分析,由此提出了CFG桩复合地基的固结度统一计算公式.结合某工程实例的实测沉降数据进行了固结对比分析.结果表明:CFG桩复合地基的固结特性介于碎石桩和水泥土桩两者之间,固结过程基本与沉降同步,且桩周土的竖向固结是引起CFG桩复合地基沉降的主要因素,而桩周土的径向固结作用一般可忽略.     

石漠化区多花木蓝和双荚决明根土复合体抗剪特性研究

石漠化地区土壤易流失,植被恢复难度大。选取贵州石漠化区有代表性的灌木树种多花木蓝和双荚决明为研究对象,采用四联直剪仪对多花木蓝和双荚决明根-石灰土重塑试样进行直剪试验,主要分析了根径、法向压力和含水率对根土复合体抗剪特性的影响。结果表明:植物根系的存在对土体抗剪强度有积极作用,主要以加筋的形式增强土体的抗剪强度,以根径2～3 mm对石漠化地区固坡护坡效果较好。法向压力对复合体抗剪特性的影响最显著,因其影响复合体的密实性来间接影响抗剪强度,表现为法向压力越大,土体密实性越好,根土复合体抗剪强度越大。根土复合体的抗剪强度随含水率的增加呈先增加后减小的趋势,在含水率14.3%时,根土复合体抗剪强度最大,固土效果最佳。2种植物中,多花木蓝总体上较双荚决明更能增强土体抗剪强度。本研究可为石漠化地区边坡绿化和水土保持树种的筛选及根径大小的控制提供参考。     

基于单片机的智能路灯监控系统设计

智能路灯监控系统以单片机为核心,主要由现场系统、通讯系统、监控中心3部分组成。现场系统由监控主机、监控末端组成。监控主机一般安装在路灯电控箱内,它是一个集数据采集、开关控制、防盗报警及网络通讯于一体的硬件模块。监控主机以功能强大的多微处理器为核心,配以测量控制电路、电缆防盗监测等电路组成的高性能网络智能节点,是集测量（电压、电流、电能抄录）、开关灯控制（自动、远程）、电缆防盗检测与报警、电控箱开门报警、停电报警、GSM通讯等功能为一体的智能设备。     

半喂入式联合收割机弓齿式脱粒筒的动力特性分析

半喂入式联合收割机以其作业效率高、水田通用性好等优点获得了广泛应用,为了提高脱粒质量,脱粒筒的转速越来越高,增大了脱粒筒失效的可能性。首先建立了脱粒筒的参数化模型,并将模型导入ANSYS Workbench中进行静力学分析和预应力模态分析,分析脱粒筒的动力特性。通过静力学分析,确定了脱粒筒工作时的最大应力为14.8 MPa,远小于材料的屈服强度215 MPa,其最大变形量为0.008 9 mm;通过预应力模态分析,确定了脱粒筒前八阶模态的振频和振型,脱粒筒的干扰频率15.29 Hz远小于第一阶模态的振频48.042 Hz;通过分析,验证了脱粒筒工作时的安全性,同时也为脱粒筒的优化设计提供了理论依据。     

管内封堵器橡胶筒长度对封堵性能的影响

橡胶筒是油气管道内封堵器封堵模块中的核心部分,为了研究橡胶筒轴向长度对封堵过程的影响规律,通过橡胶材料的力学性能测试及材料非线性和接触非线性理论研究,结合动力学有限元仿真分析方法,建立了封堵器橡胶筒封堵过程力学模型。利用该模型进行了不同长度橡胶筒封堵过程的模拟仿真分析,总结了橡胶筒长度对封堵性能的影响规律。研究表明:在同样的驱动力作用下,随着橡胶筒有效长度的增加,橡胶筒与管壁之间的接触力不断减小,对应的等效应力和接触应力也减小。因此,在封堵器橡胶筒选型阶段,在保证压缩后有效密封长度大于封堵所需安全长度阈值的前提下,应尽量选择有效长度相对较短的橡胶筒结构。     

EVP模型及其在预压处理软土路基水平位移计算中的应用

【目的】研究将EVP模型应用于预压荷载作用下软土路基水平位移计算的可行性,为软土路基稳定性的评价与控制提供支持。【方法】通过绘制应力和应变增长路径变化的图形,分析了真空预压、堆载预压以及真空 堆载联合预压法加固软土路基时土体的应力和应变变化,介绍了EVP模型的基本公式和计算过程,提出了用该模型表示软黏土的应力－应变关系,结合经典比奥固结理论,推导了考虑蠕变的预压荷载作用下软土固结变形的有限单元计算方法,并进行了工程实例计算。【结果】1）不同预压方法的应力路径和应变路径均不相同;2）用EVP模型描述不同预压荷载作用下软黏土的应力－应变关系时,其具有不考虑应力路径和不划分主、次固结的优越性;3）在比奥固结理论中,用EVP模型反映软土的物理方程时,能全面描述考虑弹黏塑性质的软土路基的固结变形,可准确计算软土路基的水平位移;4）EVP模型的软土土体黏性参数ψ/V和塑性参数λ/V对水平位移都有比较明显的影响。【结论】用EVP模型反映软土的弹黏塑性的本构关系时,可相对准确地计算预压荷载作用下软土路基的水平位移。