基于IFC标准的实体扩展研究

IFC标准是一套非常全面的数据交换和共享标准,通过定义实体类型及其属性,表达建筑信息。但由于工程项目信息的复杂性和多样性,IFC标准无法预定义所有的建筑实体类型,为解决上述问题,需要对尚未被定义的实体类型和实体属性进行增添和创建,对IFC标准进行扩展。通过对IFC标准扩展机制的研究,及对桥梁健康监测构件实体的成功扩展,验证了实体扩展的实际可行性。     

ZKB型直线振动筛侧板裂纹研究及寿命分析

为了解直线振动筛侧板裂纹的综合性能,首先对侧板进行静力学分析得到侧板危险区域。其次对该区域进行裂纹布置,应用断裂力学理论对振动筛侧板进行应力强度因子的计算,分析侧板危险区域裂纹扩展特性,同时针对不同形状、大小的裂纹进行参数分析,得到振动筛侧板裂纹扩展规律。最后对侧板进行疲劳寿命计算,得到含初始裂纹处侧板的疲劳寿命及安全系数,为侧板的设计优化提供理论指导。     

列车车轮踏面滚动接触疲劳研究进展

随着高速与重载铁路的发展,车轮踏面滚动接触疲劳损伤问题变得更加显著,不仅影响乘车舒适度,增加维护成本,还会直接危害行车安全,目前尚无根本的解决办法。对国内外车轮踏面滚动接触疲劳损伤的形成机理、研究方法及影响因素进行了归纳总结。车轮滚动接触疲劳损伤形式有很多,根据疲劳裂纹在踏面下方萌生位置的不同,将踏面滚动接触疲劳损伤分为表面滚动接触疲劳、次表面滚动接触疲劳和较深层次滚动接触疲劳。随着冶金和车轮制造技术的提高,由低周疲劳或棘轮效应造成的表面滚动接触疲劳损伤成为主要的疲劳损伤类型。车轮踏面滚动接触疲劳损伤的研究方法主要包括现场调研、数值仿真和试验研究。结合已有研究成果,主要从车轮材料、车轮既有损伤、线路条件、列车运行参数、轮轨间第三介质等方面对踏面滚动接触疲劳损伤的影响因素进行了总结,并进一步提出了减缓踏面滚动接触疲劳损伤的具体措施。此外,探讨了车轮踏面滚动接触疲劳损伤未来的研究方向。     

基于EKF和UKF算法非均匀介质热物性参数重建

将无迹卡尔曼滤波技术(unscented Kalman filter, UKF)用于求解一维介质热物性参数反演问题；也对利用扩展卡尔曼滤波技术(extended Kalman filter, EKF)反演一维介质中热导率问题进行了研究。首先给出了正问题模型，然后详细介绍了EKF算法和UKF算法的基本原理。最后为了验证当前算法的可行性，采用UKF算法重建了介质内部随位置变化的热导率，并采用EKF算法重建了介质内部随时间变化的热导率。计算结果表明，UKF算法和EKF算法均能较为准确地反演介质的热导率。为了减小重建结果的时间滞后，建议使用较小的测量误差协方差R。     

光学材料的磨削损伤控制试验研究

基于K9玻璃不同的磨削工艺参数确定其磨削损伤层深度随工艺参数变化的规律，并通过工件磨削损伤层深度的动态检测研究其裂纹扩展规律。结果表明:工件磨削过程中的裂纹损伤是动态扩展过程。固定工艺参数下，裂纹稳态扩展，损伤层深度不变；采用损伤更小的工艺参数磨削，裂纹的扩展速度小于材料的去除速度，其损伤层深度逐渐减小，损伤的去除速度逐渐减慢直至二者间达到稳态平衡。同时，为了去除前道工序的损伤层，后道工序的材料去除量需达到前道工序损伤层深度的2～3倍。      

基于ABAQUS的水力压裂数值模拟

煤层气井的煤岩水力致裂过程是多孔介质下的流固耦合过程,通过abaqus中的soil模块,采用cohesive单元并结合现场实测数据建立了煤岩水力压裂三维裂缝扩展和起裂模型。使用最大正应力准则作为裂缝起裂准则,引入无量纲因子D作为裂缝的扩展准则,考虑了压裂液在cohesive单元中的切向以及上下表面的流动并给出了相应的流体方程。数值模拟结果表明:裂缝的最宽处在裂缝的中部,裂缝宽度沿着缝高上下减小,横截面为椭圆形,这一裂缝形态与经典压裂模型PKN模型基本一致;沿着缝长方向上,孔隙压力几乎不变,垂直裂缝方向上有着较大的孔隙压力梯度;裂缝在扩展初期裂缝宽度和高度迅速增大;在裂缝扩展初期,裂缝只会在目标层中扩展,在缝高保持不变缝长延伸到一定程度时,缝高开始变化,突破上下隔层,不利于缝高的控制以及压裂效果的改善。     

基于位移连接的单晶银板Ⅰ型边裂纹扩展过程跨连续介质/原子尺度数值模拟研究

材料变形破坏机理的研究,以及NEMS/MEMS技术与生物技术的进步推动了多尺度分析方法的发展。然而,多尺度连接是多尺度建模的关键。本文采用有限元与分子动力学相结合的方法,采用应力强度因子和位移等力学参量连接和转换连续介质区域和离散分子动力学区域的力学信息,建立了二维单晶银板裂纹扩展的跨三区多尺度模型,得到了裂纹尖端坐标轨迹和微观尺度下的裂纹扩展过程,结果与理论和实验相符,证明了该方法的合理性。     

Class A LoRa网络的PHY/MAC上行链路性能

由于越来越多的设备需要连接到物联网(IoT),低功率广域网(LPWAN)近期引起了人们极大的兴趣。LoRa网络是支持运行在非许可频段的多设备长距离无线电连接的LPWAN。Antonio Furtado等人2020年2月在《IEEE Internet of Things Journal》发表文章,描述了LoRa上行链路通信的性能,并将物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)作为考量因素。近期文献较为关注同时多帧解码的可能性。受此影响,该文通过探讨解码同一扩展因子发送多个帧的可能性,描述了物理层性能。     

基于扩展有限元法的混凝土重力坝裂纹扩展研究

针对混凝土重力坝裂纹开裂扩展问题,基于扩展有限元(XFEM)理论,以Koyna大坝为例,分别建立基于附加质量法和无质量地基法的传统抗震分析模型和基于流固耦合法和粘弹性边界法的新型抗震分析模型,并针对两种模型进行线性时程分析和非线性裂纹扩展模拟分析。结果表明,以流固耦合法和粘弹性边界法建立的坝体-地基-库水抗震分析模型的动力峰值响应整体减小了约30%;传统模型的裂缝张开位移有一定程度的夸大,基于流固耦合法和粘弹性边界法建立的坝体-地基-库水抗震分析模型的裂纹扩展路径与实际振动台试验结果更接近。