浅谈水泥搅拌桩加固软土地基的施工

介绍了水泥搅拌桩的加固原理、施工工艺和成桩质量检验方法，并以襄渝线安康至重庆段DK599＋640-DK599＋820水泥搅拌桩复合地基为例，进行了静载荷试验和钻探取芯试验。检测结果表明，该段满足工程建设地基承载力的要求，且利用水泥搅拌桩加固软土地基，在省时、减耗的同时，也保证了施工环保。     

基于神经网络算法的发射场坪承载能力预测方法

为进一步提高发射场坪的快速选定能力,提出基于线性多元回归算法、反向传播（BP）神经网络算法和径向基函数（RBF）神经网络算法的发射场坪承载特性近似模型,对其承载能力进行快速预测。采用了引入参数敏感度的优化拉丁超立方采样方法,构建样本空间并分别建立起竖载荷和发射载荷下的算法预测近似模型;利用上述预测算法,通过某结构参数未知的场坪在起竖载荷下的动力学响应,预测其在发射载荷下的可能最大弯沉值,判断土基弹性模量未知的发射场坪承载能力。结果表明：RBF神经网络算法对起竖载荷和发射载荷下的场坪最大弯沉量均具有最优的预测性能,与有限元计算结果相对比,回归系数分别为0.941和0.983,模型精度较高,具有可信性;预测结果与仿真结果的平均误差为10.46%;对于承载强度较大的场坪,残差范围在±2 mm以内,对发射过程中的场坪选定决策具有参考价值。     

超空泡航行器20°角倾斜入水冲击载荷特性试验研究

为探究带圆盘空化器的超空泡航行器倾斜入水过程冲击载荷特性,开展了20°入水角条件下的试验研究。超空泡航行器由空气炮加速获得入水初速度,采用内置惯性测量单元记录载荷变化,试验完成后提取数据进行分析;试验设定了典型入水工况,分析了航行器入水冲击过程轴向载荷的变化特性,进行了入水速度和空化器面积对入水冲击载荷影响的系列试验,分析了各参数下的冲击载荷特性。研究结果表明：航行器入水冲击载荷峰值时刻侵彻距离为空化器直径的1.89倍, 阻力系数为稳定航行阶段的1.33倍;在所研究的范围内入水速度和空化器面积对阻力系数峰值无影响。     

飞片冲击载荷在环氧树脂/印刷电路板/环氧树脂界面处的传递特性

为提高弹载电路系统的抗冲击性,开展平面冲击载荷在电路灌封系统内典型界面处的传递特性研究。从试验、理论和仿真角度出发,对冲击载荷在环氧树脂/印刷电路板（PCB）/环氧树脂界面间的传递变化过程进行分析。以轻气炮为试验平台,通过多重埋入式应力传感器测得冲击载荷在界面间的变化过程;以应力波理论为基础,对应力波在多重界面间的入射、反射和透射特性进行分析,并考虑其在黏性介质中的衰减特性,计算求得冲击载荷在此种界面处传递的近似理论结果;结合文献［16］成果,对试验过程进行验证仿真。结果表明：理论、仿真结果与实测数据吻合良好;沿应力波传播方向,PCB背面处的载荷更小,更适宜放置关键元器件。     

发射药挤压破碎动力学分析

发射药床在运动过程中的挤压破碎机理是发射安全性研究中的核心问题,采用数值仿真的方法识别发射药粒的破碎机理.用有限元软件分别对药粒在静载及冲击载荷作用下的力学行为进行了数值仿真,仿真结果表明,在不同的承载模式下发射药颗粒在运动过程中挤压有体积破碎与接触破碎两种基本模式.对药粒在不同承载方式下的破碎规律进行了数值仿真,并对破碎块度的分布进行了分析,分别建立了不同承载方式下破碎块度与载荷幅度间的关系式,为火炮发射安全性研究奠定了基础.     

载荷分配机构冲击载荷分配特性分析及试验研究

采用显式动力学方法实现对冲击载荷作用下载荷分配机构的响应特性分析,并通过大型试验对仿真结果进行验证。研究表明:获得的结果和理论及试验结果吻合较好,具有一定的参考价值;载荷分配机构动冲击载荷响应与静载响应基本一致;由于机构整体的震动,各支撑点载荷在上升阶段存在微小波动特性;机构与下部支撑弧托间摩擦因数u是影响载荷分配结果的主要因素之一,后续可以通过降低摩擦系数u改善载荷分配比例,为同类型载荷分配机构的设计、分析及试验提供了参考。     

复合夹芯结构单元模型静压蠕变特性试验研究

复合材料夹芯结构在海洋结构物中应用越来越广泛,而长期的深水环境工作会使这种结构发生蠕变,影响其形变特征,从而对海洋结构物的正常工作性能产生影响。选取复合夹芯结构的典型单元,开展静压蠕变试验研究,详细介绍了试验方法和过程,并对试验结果进行分析和讨论:海洋结构物附体表面变形不会因蠕变发生显著变化,蠕变对附体结构的水动力特性影响极为有限。提出了复合夹芯结构静压蠕变试验的几点建议:严格控制试验过程中的水温变化,减小水温对蠕变的影响;试验前对夹芯结构多次加压,减小工艺缺陷对蠕变的影响。     

水中聚能战斗部毁伤双层圆柱壳的数值模拟与试验研究

为研究聚能战斗部的水下作用特性,基于光滑粒子流体动力学-有限元方法耦合算法,模拟了聚能战斗部对双层圆柱壳结构的毁伤过程。分析金属射流的形成和射流速度衰减规律,研究高速金属射流、强冲击波与气泡载荷联合作用下对双层圆柱壳结构的毁伤模式和毁伤特性,并进行了海上模型试验验证。数值模拟与试验结果吻合良好。研究表明：水中聚能战斗部对双层圆柱壳结构的破坏载荷主要有金属射流、冲击波载荷及气泡载荷3种,金属射流穿透力强,造成结构的局部小尺寸破口;冲击波载荷及气泡载荷作用面积大,引起结构的大面积破口及塑性凹陷。     

UUV特种发动机活塞的热-固耦合分析

为了研究温度载荷和机械载荷对活塞应力应变的影响,基于有限元方法,采用UG和ANSYS Workbench软件,建立了无人水下航行器(UUV)特种发动机活塞3D有限元模型。在ANSYS Workbench中对活塞进行了热分析、静力学分析及热-固耦合分析,得到了活塞温度场、应力场及应变的分布。结果表明,受温度场的影响,热-固耦合中活塞的应力、应变明显比静力学分析中的大,且出现的位置也不尽相同。同时,在活塞结构的应力应变分析中,活塞头部易产生裂纹。仿真分析结果与试验测试结果有较好的一致性,为活塞的设计和优化提供了理论依据和参考。     

胶接点焊接头断裂失效过程的仿真分析

建立点焊接头拉剪过程的GTN模型,以及胶焊接头拉剪过程的GTN/内聚力仿真模型,分析两种接头的断裂失效特性;开展胶接点焊工艺和单向拉伸试验。结果表明:点焊接头峰值载荷为14.348 75 kN,胶接点焊接头峰值载荷为17.689 35 kN,仿真与拉剪试验的载荷-位移曲线吻合度较高,验证了仿真模型的可靠性;胶焊接头在拉伸初期胶层和焊点共同承载,随后搭接区边缘的胶层先断裂失效,胶层应力峰值向焊核中心扩展,待胶层完全失效后,外载荷仅由焊核承担;随着位移增大,焊核与基板交界应力集中处的孔洞汇聚成裂纹,并沿周向扩展,最终发生焊核拔出失效。     

有限元荷载增量法在判定桩基础极限荷载的应用

针对桩基础极限承载力数值模拟的差异性,以及判定极限荷载时的明显差异,开展了有限元数值极限分析方法的研究。运用荷载增量法对桩基础极限荷载进行数值模拟,得到了3种通过荷载增量法判定极限荷载的方法：P－s 曲线判定法,曲线有明显第二个拐点,其后近似平行于s轴,第二拐点对应荷载为极限荷载;数值计算不收敛判定法,即计算刚不收敛时的前一点对应荷载为极限荷载;塑性区贯通判定法,该法只适用于判断计算的正确性。研究表明,遵循判定规则,提高数值极限分析计算精度,可以准确判定极限荷载;并提出临近桩基破坏时减小加载量,在 P－s 曲线中可以找到陡降的破坏点。     

斜锚桩与抗滑桩联合支挡结构的力学行为分析

运用 ANSYS 有限元软件,结合强度折减法原理,对斜锚桩与抗滑桩联合支挡结构加固边坡进行三维数值分析,计算了支护加固前后的边坡稳定系数并进行稳定性评价,分析了联合支护时结构受力和变形的特点。计算结果表明：使用钢筋混凝土斜锚桩代替锚索或锚杆,既能协助抗滑桩提供一定的水平抗力,又能抵抗竖直变形,增强边坡稳定性。     

一种全金属网面轮胎的设计、仿真与试验研究

为避免车辆轮胎因扎刺或弹片侵彻等引起的爆胎问题,设计一种非充气型全金属网面车轮结构。建立关于轮胎的垂向刚度预测、垂向振动的理论分析模型;结合三维建模软件Pro/E、有限元前处理软件ANSA和有限元仿真软件Abaqus建立轮胎仿真模型;制作与235/70 R16型号充气轮胎同尺寸的轮胎样机,开展轮胎静力学压板试验和车辆平顺性试验。仿真结果表明,该金属轮胎在各向力作用下不会产生塑性变形,满足轮胎使用的强度条件;通过垂向刚度试验,验证了仿真过程的准确性和轮胎较强的承载能力;平顺性试验表明,金属轮胎在减振性能上略差于充气轮胎,但具有更好的抓地特性。     

火炮补弹机构锁紧装置的研究与分析

以某型火炮补弹机构为研究对象,基于火炮补弹机构锁紧装置本身的特点和承载特性,在力学分析基础上利用有限元法,对火炮补弹机构锁紧过程中该装置的动态响应进行了仿真计算和数值模拟,使用ADAMS软件进行动力学仿真,并使用ABAQUS有限元软件进行静力学和模态分析.结果表明:该装置能够缩短补弹时间、提高补弹效率、降低补弹强度,实现快速补弹,满足锁紧机构性能的要求.     

直线往复运动VL 型密封圈性能分析

为深入研究航空作动器往复密封的问题,对航空用直线往复作动筒上的VL 密封圈进行有限元仿真。介 绍VL 密封圈仿真过程,建立密封圈划分网格后的有限元模型。通过对VL 圈施加流体压力渗透载荷,对密封圈不同 油侧压力下的应力应变情况进行分析,利用ANSYS APDL 绘制密封圈唇口接触压力分布图,并分析密封圈最大等效 应力及唇口接触压力峰值随温度的变化情况。仿真结果表明,该研究对于掌握VL 型密封圈的力学特性有一定的参 考价值。     

基于弧长法对柔性接头高压下屈曲响应研究

高压下柔性接头摆动力矩减小的原因一直未得到确切解答,只归结到剪应力分布的变化很难让人信服。通过对柔性喷管中柔性接头结构形式的特点进行分析,认为随压强升高摆动力矩减小的根本原因为柔性接头的屈曲响应。分析了弧长法的原理以及其在屈曲分析中的应用,通过数值计算软件ABAQUS开展对柔性接头屈曲过程的仿真分析。分别通过通用静力算法和弧长算法对不同预摆角下承压过程进行模拟,得到摆角随压强的变化规律。计算结果表明:不同压力下的弹性力矩与实验结果对比,一致性较好,所用方法和结论可以为柔性接头高压工作环境下的设计提供有益参考。     

双计量板计量装药设备驱动机构的动态特性分析

为探究双计量板计量装药设备驱动机构的振动特性及验证是否满足设计要求,利用ANSYS Workbench 仿 真软件对其进行动态特性分析。通过有限元模态分析求取驱动机构前6 阶的固有频率及相应振型,与工作时的外部 激励频率进行对比分析,研究该驱动机构在工作过程中的共振情况。采用瞬态动力学仿真方法,对驱动机构的凸轮 进行强度分析,获得凸轮工作过程中的应力应变情况。结果表明：该驱动机构工作时在外部激励作用下不会产生共 振,满足模态设计要求,凸轮满足强度要求,可以安全工作。     

基于Johnson-Cook本构模型的弹带挤进过程数值模拟

采用非线性有限元数值模拟的方法对某大口径火炮弹带挤进过程的力学机理进行了研究。基于Johnson-Cook动态本构模型并结合实验测试数据,在有限元软件ABAQUS中建立了挤进过程的非线性动力学模型,利用显式数值积分算法对弹带挤进过程的非线性动力学进行了数值模拟。通过数值计算,分析了弹带刻槽形成过程,得到了弹丸挤进运动规律、动态挤进阻力及挤进压力值,获得了摩擦性质对弹带挤进过程的影响规律。结果表明:摩擦系数越大,挤进时间越长,挤进阻力越大,对应的挤进压力也就越高。研究结果可为大口径火炮、弹丸和装药设计研究提供一定的参考。     

基于有限元仿真的土壤压力沉陷模型建立与分析

针对土壤本构模型的多样性,利用有限元计算方法,对土壤压力沉陷进行建模与分析。根据有限元计算 方法在分析土壤力学中的应用,通过对不同土壤力学参数下得到的压力沉陷结果进行拟合,得出土壤压力沉陷特性 曲线,分析了土壤参数弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力对双指数模型参数的影响,给出了一种土壤压力沉陷 双指数模型。试验结果表明,采用双指数模型对湿黏土压力沉陷关系进行拟合是可行的。该方法对研究土壤压力沉 陷模型建立与分析具有参考价值。     

侧倾角对机械弹性车轮刚度及接地特性的影响

为提高车辆行驶的安全性,对一种新型非充气式机械弹性安全车轮在不同侧倾角工况下的刚度特性及接地特性进行了研究。在充分考虑輮轮体层合结构基础上,基于有限元法建立了包含橡胶材料的不可压缩性、大变形及车轮与地面接触非线性等特征的机械弹性车轮三维有限元模型,并通过加载试验对模型进行了精度验证。将车轮刚度特性及侧倾接地特性的仿真和试验结果进行对比,分析了侧倾角对车轮垂向刚度、下沉量、接地印迹及压力分布等特征的影响。结果表明：车轮的垂向刚度随侧倾角的增大而减小;侧倾角的存在加剧了车轮胎肩部位的应力集中,使接地区域压力分布的均匀性变差。研究结果为分析机械弹性车轮侧倾特性、輮轮胎面的不均匀磨损及其结构优化等提供了参考。