含相互作用裂纹海洋立管疲劳寿命数值分析

采用ANSYS有限元软件计算含不同尺寸裂纹的海洋立管在内压和波浪力共同作用下的疲劳寿命,分析了海洋立管的疲劳寿命随裂纹几何参数的变化规律.发现对于深度a=5mm长度变化的裂纹,海洋立管的疲劳寿命随着裂纹夹角的增大逐渐减小;当裂纹之间的夹角从10°增加到50°时,疲劳寿命随裂纹长度的增加而减小的程度趋于平缓,即两裂纹之间的夹角对海洋立管疲劳寿命的影响随着裂纹夹角的增大而逐渐减弱.     

GPS在输电线路勘测中的应用

GPS(又称全球定位系统)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的.随着技术的发展,GPS的作业模式已从静态测量,快速静态测量,后处理高精度动态测量,发展到动态初始化(OTF)厘米级实时RTK(载波相位实时动态差分定位(Real-TimeKinematic))测量作业.精度方面静态测量经过后处理可以达到3mm 0.5ppm,RTK定位精度可以达到10mm 1ppm.     

β-环糊精/聚乳酸接枝共聚物自组装胶束的制备与表征

在水中制备了β-环糊精/聚乳酸接枝共聚物(β-CD -g-PLA)胶束,以芘为探针,采用稳态荧光法研究了胶束的形成及临界胶束浓度(CMC)),利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)研究了胶束的粒径分布和形态.结果表明,在一定条件下接枝共聚物在水中能够形成球形的稳定胶束,CMC值和胶束粒径随着共聚物中疏水性聚乳酸(PLA)链段含量的增加而减小.     

软弱地层对高填路堤变形及稳定性的影响

为研究软弱地层对斜坡软基高填路堤变形和稳定性的影响,采用FLAC~(3D)软件建立斜坡软基路堤有限元模型,分别研究了不同软弱地层特性下高填路堤的最大变形量及稳定系数变化规律。结果表明:(1)随着软弱地层厚度的增加,斜坡软基路堤的变形均逐渐增大;随着坡度的增大,路堤变形先减小后增大;随着弹性模量、内摩擦角或粘聚力的增大,路堤变形逐渐减小;(2)软弱地层厚度和坡度越小,路堤变形影响越小;弹性模量、内摩擦角和粘聚力越小,对路堤变形影响越明显;(3)软弱地层的厚度、坡度和弹性模量对路堤稳定性影响小,而软弱地层土体的内摩擦角、粘聚力过小会致使路堤失稳破坏。     

牛背梁夏季植被指数的地形分布特征研究

地形因子是影响植被分布的重要因素之一。基于2019年7月MODIS MODl3Q1数据提取了秦岭牛背梁植被指数,研究牛背梁植被指数(NDVI)在高程、坡度、坡向、地形平面曲率4个地形因子的分布特征。结果表明:(1)NDVI在海拔1 156～1 820 m随着高程的增加而增大,在1 820～2 053 m随高程增加而减小,在2 053～2 294 m达到峰值,后又随高程增加而减小;(2)NDVI在坡度0°～35°随坡度升高而增大,在35°～40°随坡度升高而减小,在40°～45°达到最大值,当坡度大于45°时随坡度增大而减小;(3)受太阳辐射影响,植被在0°～22.5°(北)、22.5°～67.5°(东北)坡向长势较好,其他坡向长势一般;(4)NDVI值在平面曲率为157.5°～202.5°(南)时达到最大值,在67.5°～112.5°(东)时达到最小值。研究结果对牛背梁自然保护区生态环境监测和保护具有积极的理论指导意义。     

圆柱和平面之间粘 滑接触分析

当圆柱和平面产生粘-滑接触时,在Hertz理论[1,2]和Mindlin[2～4]理论基础上,推导了平面内应力分量的计算公式.分析了平面内应力的分布,描述了应力分布的特点.x轴向应力在接触表面的导向边均为压应力,而在拖动边存在拉应力;最大拉应力和最大压应力均出现在接触表面,其中,最大拉应力存在于拖动边的边缘,而最大压应力存在于导向边.z轴向应力均为压应力,最大压应力出现在接触表面的接触中心邻近区域.第一主应力的最大拉应力出现在接触表面的拖动边边缘,而在导向边均为压应力.第三主应力均为压应力,最大压应力出现在接触表面的导向边.剪应力、主剪应力和Von Mises等效应力(当摩擦系数较小时)的最大值均出现在平面内部.因此,第一型裂纹的产生和扩展首先会发生在拖动边的边缘;而塑性滑动开始首先会出现在接触体内,然后扩展到接触表面.这些将为研究接触变形和接触体的失效提供理论基础.     

论混凝土裂纹体的流变断裂

本文的讨论,提出了可以发展混凝土构件流变断裂的一个一般的框架。探讨了三个主要问题,即本构方程的非线性、动态能量释放率及混凝土中粗骨料与砂浆间界面斜枝微裂纹的发展规律。本文引入混凝土裂纹体的包含断裂元件的流变模型,从而使混凝土断裂的上述问题的研究得以简易化。推导出具有材料非均质性所引起的流变效应的混凝土裂纹体本构方程。将有限应变下的超弹性材料中直形尖裂纹的动态能量释放率G_d的统一处理方法,推广到混凝土裂纹体情况。将G_d分成G_(d1)和G_(d2),它们分别表瞬时断裂和延迟断裂的动态能量释放率。然后,我们再将G_d分成通常的准静态能量释放率加上负的动态贡献,即G_d(t)=(?)(t)+(?)(t)。显然,(?)和(?)对混凝土中裂纹的动态特性的关系,比应变能变化率(?)与动能变化率(?)对它的关系更密切些,这是由于(?)和(?)一般地不是裂纹尖端所固有的缘故。最后,根据混凝土中粗骨料与砂浆间界面斜枝微裂纹的发展规律,借助主裂纹尖端前的“损伤积累”概念,论证了主裂纹是在等时间隔以跳跃形式增长的。     

中心裂纹圆盘断裂参数的有限元标定

圆盘试件作为最受研究人员青睐的式样类型,被广泛用于测试和研究脆性材料(如岩石、聚合材料及陶瓷等)的Ⅰ、Ⅱ型及复合型断裂韧性。Williams级数解的常数项,即平行于裂纹方向的T应力对裂纹的断裂行为存在很大影响,进一步的研究表明,裂纹尖端Williams级数解的更高阶非奇异项(n=3)对中心直裂纹圆盘断裂特征的影响同样显著。研究采用有限元法获得了裂纹尖端多个节点的位移值,建立超静定方程组,采用最小二乘法对其进行求解,对Williams级数解的奇异项应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ,常数项T应力以及更高阶系数A_3和B_3进行求解。最后,给出了不同相对裂纹长度a/R及裂纹倾角的中心裂纹圆盘裂纹尖端的应力强度因子K~*_Ⅰ及K~*_Ⅱ,以及更高阶项断裂参数A~*_3和B~*_3。结果表明:T~*随裂纹倾角增大逐渐增大且保持为负值;B~*_3均为正值且随裂纹倾角的增大呈现先增大后减小的趋势;K~*_Ⅰ\,A~*_3均随裂纹倾角的增大逐步减小,而K~*_Ⅱ随裂纹倾角的增大而增大;中心裂纹圆盘的纯Ⅱ型断裂裂纹倾角随相对裂纹长度的增大而减小,而Ⅱ型无量纲应力强度因子随裂纹长度的增大而增大。     

亚微观粗糙表面润湿各向异性及振动能影响研究

利用表面微观粗糙结构获得超疏水及自清洁表面已引起了学术界及工业界研究者的广泛兴趣.当微观粗糙结构在表面平均而无各向性分布时,液滴沿三相接触线接触角分布将表现一致,如阵列柱状结构排布;当微观粗糙结构的分布有方向依赖性时,表面的疏水或亲水性质将呈现各向异性,如周期性平行沟槽结构.这种润湿各向异性性质对设计符合使用要求的超疏水表面有很重要的作用.本文在对平行沟槽表面润湿各向异性机制研究的基础上,以热力学分析方法来进一步讨论外界振动能大小对液滴润湿行为的影响.通过一些理论简化后,提出一种在实验研究与实际应用中都具有普遍意义的平行沟槽模型,经热力学分析计算后发现随着外界振动能的增加,在平行沟槽各方向上的非复合及复合润湿态的接触角滞后都将减小.进一步分析表明,非复合动态润湿的各向异性随外界振动能增加而减小,而复合动态润湿的各向异性则增加.     

T型钢丝绳隔振器动态特性试验研究

钢丝绳隔振器是一种常用的被动隔振装置,本文通过开展准静态、振动、冲击等试验获得完整的曲线数据,探究钢丝绳隔振器三向动态特性。准静态试验和冲击试验结果表明,变形速率的大小与钢丝绳减振器的能量耗散有直接关系,准静态压缩时,速率较低,对能耗的大小基本无影响,冲击时,速率较高,对能耗的大小有直接影响。振动试验结果表明,钢丝绳隔振器的动刚度会随着激振频率的增加而减小,当激振频率与固有频率相等时,动刚度最小。