地震作用下筒仓结构贮料侧压力计算方法

为了对筒仓结构进行合理的抗震设计,得到实际工程中实用的贮料侧压力,引入“施卫星”地震作用下贮料侧压力计算方法,以工程设计中能够获得的材料参数为基础,确定贮料侧压力计算中所需要的修正参数;然后利用ABAQUS建立筒仓结构数值模型进行计算分析,根据获得的贮料侧压力变化曲线拟合得出相应参数的修正值;综合不同参数,归纳出考虑筒仓-贮料相互作用的贮料侧压力修正公式;最后,将贮料侧压力修正公式所得的计算值与既有试验数据及规范设计值进行对比分析. 结果表明,采用本文公式得到的计算值与试验值吻合较好,能够真实合理地反映实际地震作用下贮料侧压力分布;考虑强震作用下贮料侧压力按照规范设计值设计偏于危险,而按照本文计算公式设计更加经济可靠.     

筒仓-贮料-地基相互作用系统地震响应研究

为揭示筒仓-贮料-地基系统在动力作用下的相互响应机理,开展小型振动台筒仓试验,研究了地震荷载作用下筒仓复合结构加速度、位移和土压力的响应规律,并通过数值模拟对筒仓-贮料-地基相互作用系统的地震响应规律进行了分析.结果表明:筒仓仓顶加速度峰值随贮料增加呈先增大后减小的趋势,贮料与筒仓的相对运动对筒仓系统具有减震作用.同一工况筒仓母线上的位移形态相近,位移峰值随着贮料量的增大而增大,沿高度方向上下相差较大.在地震波作用下,土压力上下浮动,但整体上呈现出逐渐上升的趋势,直至稳定在某一数值.研究成果可为地震作用下筒仓结构的安全运营提供一定的理论依据.     

钢筋混凝土筒仓散料的静力相互作用分析

基于亚塑性本构理论,对钢筋混凝土筒仓仓壁与散料颗粒体之间的静态压力作用进行有限元模拟.筒仓内散料颗粒采用Niemunis和Herle基于von Wolffersdorff修正的亚塑性本构模型;仓内散料颗粒与仓壁之间的相互作用采用基于库伦摩擦定律的面面接触关系.利用ABAQUS软件所建立的有限元模型,对筒仓-散料静力相互作用进行数值模拟,并将数值模拟结果与我国、欧洲(ISO)、美国筒仓设计规范,以及筒仓经典压力理论及既有试验数据进行比较.同时,还对仓内散料颗粒材料种类、初始孔隙比、内摩擦角、摩擦系数、颗粒硬度和颗粒间应变进行参数分析,分析结果表明,散料颗粒的种类、初始孔隙比、仓内散料临界内摩擦角、颗粒硬度和颗粒间应变对筒仓-散料静力相互作用影响较大.     

基于EDEM的粮食立筒仓卸料动态侧压力研究

立筒仓卸料过程中,贮料流态不断变化,仓壁压力随之表现出不同变化规律。为研究卸料过程中贮料在粮食立筒仓中的流动状态和速度分布、贮料对仓壁产生的动态侧压力以及相应超压系数,采用离散元仿真软件EDEM对粮食立筒仓卸料过程进行模拟,分别选定两种不同卸料速度工况,并结合试验结果对比分析动态侧压力。结果表明：通过直接观察和整体流量指数分析筒仓内贮料流动状态,贮料流态与其所处的筒仓位置有关,发展进程为整体流动—管状流动—漏斗型流动;EDEM仿真模拟与试验结果的静态侧压力值接近、动态侧压力分布规律一致,且超压系数误差在合理范围内;卸料整体过程中,流速快工况的超压系数均大于流速慢工况;筒仓仓壁下部1/3hn范围内的动态侧压力突增最为明显,贮料内部不断重复动态拱过程致使仓壁卸料压力呈现不同震荡分布,且该位置的超压系数高于现行规范的水平侧压力修正系数Ch。EDEM离散元卸料仿真进行动态侧压力研究具有可行性,研究成果可为筒仓结构安全设计提供参考。     

温度作用下大直径钢筒仓贮料侧压力计算方法

为了研究大直径钢筒仓在温度作用下产生的温度侧压力,首先对由于温度作用产生的附加侧压力的各种经典计算方法进行对比研究,分析其内在的联系和区别;然后建立考虑散料和仓壁间相互作用的三维有限元接触模型来模拟温度作用对钢筒仓侧压力的影响.散料和仓壁采用可以考虑温度作用下两者变形的柔-柔接触类型和面-面接触方式.选取两种高径比和三种类型的温度作用来分别模拟温度对深仓和浅仓侧压力的影响,并将数值计算结果与经典方法和试验得出的温度侧压力进行对比分析.通过参数分析研究了不同径厚比、散料的弹性模量和泊松比对侧压力的影响,提出计算温度侧压力的改进方法.     

某水泥生料库加固设计及有限元分析

对某水泥生料钢筋混凝土筒仓结构进行检测,采用预应力钢绞线法对其进行加固,对加固前后钢筋混凝土筒仓进行设计计算及有限元数值模拟,分析在贮料荷载作用下,加固前与加固后混凝土、钢筋的受力情况。结果表明,加固后预应力钢绞线对钢筋混凝土筒仓壁起到了很好的约束作用,裂缝宽度明显减小,混凝土的最大应力和钢筋的应力都显著降低,加固效果良好。     

基于Oyane准则的金属板材渐进成形破裂预测

针对渐进成形中的破裂缺陷,将Oyane准则引入数值模拟中,有效预测了渐进成形中金属板料的成形极限.首先,针对DC56D+Z钢板,基于获取的Oyane准则材料参数,通过试验与数值模拟确定了破裂积分值I=4为破裂的临界条件.然后,基于响应面法建立了工艺参数与I积分值之间的非线性模型,且通过方差分析验证了该模型的有效性.研究得出:该数值模型可以有效预测最大破裂积分I值,I值随着成形角α、层间距Δz和工具头直径d的增大而增大,3个工艺参数的影响作用逐渐减弱,且αΔz、αd两种组合的交互作用影响较大.     

筒仓耗能减震结构体系振动台试验研究

根据相似理论设计制作了1：25的有机玻璃筒仓模型，在三向六自由度振动台上先后对模型半仓贮料和满仓贮料进行了有、无耗能减震装置的模拟地震振动台对比试验，并对试验结果进行了分析研究．结果表明：耗能减震装置具有良好的减震效果，筒仓结构在加装耗能减震装置后，在共振时的仓顶动力放大系数有明显的降低，平均降低幅度达20%以上；贮料的减震作用随着激励的增强而提高，筒仓结构表现出明显的质量非线性和阻尼非线性．     

筒仓侧压力的颗粒流数值模拟

本文采用基于离散单元法的颗粒流程序建立了一种筒仓缩尺模型,首先对筒仓缩尺模型进行了静态侧压力的数值模拟,并把模拟结果与原型筒仓的Janssen计算值进行了比较;接着在静态侧压力符合的基础上,对该模型筒仓进行了卸料过程的模拟,并得出筒仓卸料时的动态侧压力值的变化情况和最大动态侧压力值及超压来数的大小.     

深仓和浅仓储料侧压力新解

基于能合理反映中间主应力效应的统一强度理论,推导出适用于筒仓侧压力计算的统一侧压力系数,并分别将其应用于深仓和浅仓的侧压力计算中,将理论推导结果与既有试验结果、中国筒仓设计规范(GB50077-2003)、美国筒仓规范(ACI313-97)、欧洲筒仓规范(ISO)(EN1991-4)以及经典的筒仓侧压力计算方法如浅仓的Rankine理论和修正的Coulomb理论进行比较,并对中间主应力参数、储料内摩擦角、储料与仓壁间摩擦系数以及高径比等因素进行了参数分析。结果表明:统一侧压力系数物理意义明确,将其应用于深仓和浅仓的侧压力计算与试验结果吻合良好;筒仓结构设计时,应充分考虑中间主应力、储料内摩擦角以及深仓的高径比对仓壁侧压力的影响,储料与仓壁间摩擦系数对侧压力的影响较小,可不予考虑。     

钙-磷基生物陶瓷材料的研究

本项研究提供了制取生物活性钙-磷基生物陶瓷材料的重要方法。对比人体骨分析了这种材料的相结构。检测了这种材料的力学性能,研究和讨论了成份和成材工艺条件对材料相结构、微观组织及抗弯,抗压强度等诸因素的作用。并对该材料进行了部分实验和动物实验,以考核该材料的生物学特性。     

钨—铜系纳米材料研究

通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和航向电镜分析（ＴＥＭ）等手段，研究了钨－铜（不互溶合金）系在机械合金化过程中的固溶合金化和纳米化行为。结果发现，铜固溶在钨中，并形成了转换固溶体。     

工程陶瓷材料去除过程研究

用有限元法对增韧氧化锆和低纯度氧化铝陶瓷依靠初始裂纹的形成,扩展和转折而实现的切屑形成和材料去除过程进行理论研究,并分析裂纹扩展路径的影响因素。所得主要结论通过现场观察和高速摄影机拍摄的系列照片得到了验证。     

复合材料涂层耐磨性的试验

介绍了自行研制的复合材料涂层,并在实验室进行了耐磨性对比试验。试验表明,涂层的平均耐磨性至少是４５号调质钢的３倍。     

材料力学教材内容的更新与补充

对材料力学的教材内容进行了更新和补充，并在教学过程中有计划地进行了实践．     

Ti6Al4V—DLC系梯度材料的设计

为了提高钛合金（Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ）基体和类金刚石薄膜（ＤＬＣ）之间的附着强度,采用有限元分析法对ＴｉＡｌ４Ｖ－ＤＬＣ系生物梯度材料进行了热应力缓和设计,对不同参数对热应力分布的影响进行了分析,计算结果表明对Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ－ＤＬＣ系生物梯度材料,最优热应力缓和参数如下：体积分布系数 ｎ＝ １． ８;梯度层层数 Ｎ＝ １０．     

图书资料管理系统的设计

文中介绍了作者研制的一个图书资料计算机辅助管理信息系统的分析与设计。     

半导体致冷材料热传导率的测量

本文提出测量半导体致冷材料热传导率k的一种简便而实用的方法。利用G_e晶体管芯在吸收电功率P_c后,转换为热量Q.使结温上升。因此可把G_e管芯作为测试用的热源,同时,利用管芯的V_(BE)——T特性在较宽的温度范围内近似线性的特点,可以较方便、准确地测出热源的温度,进而得出材料的热传导率。这种测试方法所需装置较简单,操作较方便,重复性较好,具有一定的测量精度,适宜研制或生产材料过程的常规测量。     

多相物质的有效导热系数

对由固体球状颗粒和经历了相变的充填物所组成的多相充填床建立了数学模型,对充填物的熔化和凝固过程进行了数值计算,并在此基础上计算了由不同相所组成的区域内的有效导热系数．运用特殊的数学方法处理相变过程中潜热的释放或吸收,分析了导热参数的变化对有效导热系数的影响．得出有效导热系数的计算结果：对于玻璃球冰充填床,为１５６Ｗ／（ｍ·Ｋ）,和实验结果的相对误差为２５％;对玻璃球水充填床,为０７８Ｗ／（ｍ·Ｋ）,和实验结果的相对误差为３８％．这表明：用数值计算的方法研究多相物质的有效导热系数是一种行之有效的手段