长寿命沥青路面的设计介绍分析

本文结合长寿命沥青路面结构,建立相应力学模型,并对长寿命沥青路面结构组合设计中沥青路面的层底弯拉应变和产生的剪应力进行了相应分析,对长寿命沥青路面设计理念提出了相应结论和改进建议。     

基于响应面法的沥青路面剪应力分析

针对沥青路面内部剪应力过大及抗剪强度不足易导致推移、拥包、车辙等早期病害的问题,以路面结构参数,包括各结构层厚度、模量和泊松比为影响因素,以路面最大剪应力为目标函数,采用星点设计方法建立了路面最大剪应力的二阶响应面模型,对模型进行了精度分析,并对影响路面最大剪应力的因素进行了显著性分析.研究结果表明:通过响应面法建立的二阶模型具有很高的有效性和拟合精度,可以用于路面最大剪应力的分析和预测,并可以提取影响路面最大剪应力的单因素和多因素交互作用;同时,通过响应面法分析能够同沥青路面结构的设计联系起来,更好控制沥青路面的剪切破坏.     

基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法

针对基于疲劳寿命的结构优化耗时长的缺点,该文将抗疲劳设计方法和优化技术相结合,研究一种基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法.以飞机起落架为研究对象,采用动力学仿真获得子结构疲劳寿命分析的载荷谱.以拉丁超立方试验设计方法建立了疲劳寿命的二次响应面模型,实现了某型飞机起落架前撑杆结构疲劳寿命优化设计,使其疲劳寿命提高了5.4倍.优化结果验证了方法的有效性.     

长寿命沥青路面结构组合的有限元分析

采用实测轮胎荷载建立有限元模型,分析了满足长寿命路面要求的沥青路面结构组合.首先提出采用最大剪应力包络线来代替剖面线.其次,对3种不同类型结构组合原则进行了探讨.通过计算,提出了柔性基层薄面层结构不宜采用高模量混合料.认为厚沥青层结构采用高模量层对整个结构的抗剪是有利的,中间层模量2000～3000MPa、基层模量1000～4000MPa时结构受力较为均衡,建议下基层或垫层采用高质量的级配碎石层或者添加微剂量的稳定材料.对于半刚性基层结构,中间层模量和基层模量可以适当提高,但不能太大.研究最后认为,无论采用哪种结构,从满足长寿命要求的角度,建议结构组合设计时采用厚面层设计.     

重载交通条件下组合式基层沥青路面结构数值计算分析

采用三维有限元方法,对重载交通条件下组合式基层沥青路面结构进行了模拟计算.对不同考核指标采用了正交试验,并进行了影响因素分析.研究结果表明,理想的组合式基层沥青路面结构应是具有较厚的、模量适中的基层材料,并且具有厚的、模量适中的稳定土底基层和强度较高的土基.     

层间接触条件对沥青路面力学响应的影响

中国现行沥青路面设计以路表弯沉、沥青层底及半刚性层底拉应力为设计指标,层间条件假定完全连续。实践中路面分层修筑,层间不完全连续,对路面结构受力状态影响甚大。以京津塘高速公路改扩建工程为依托,假定层间完全连续与层间不完全连续2种状态,以壳牌计算软件Bisar 3.0和数值软件Matlab 7.0分析了3类常见沥青路面在2种层间接触条件下的三维力学响应分布及最不利受荷点。结果表明：层间结合不连续导致结构内应力、应变骤增;各类路面在不同层间状态下出现最大应力及应变的位置不同;2种层间条件下复合式路面的响应均居于柔性与半刚性路面之间;路面结构设计时,应在现行规范的基础上,对层间不完全连续状态下指定点位处的力学指标进行验算,为路面在运营期内的可靠度分析提供依据。     

响应面法优化超声提取八角茴香油工艺

利用响应面法对超声提取八角茴香油的工艺进行优化,在单因素实验的基础上,根据中心组合设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定最优提取工艺条件.选取超声提取时液料比和温度为随机因子.结果表明,八角茴香油超声提取的最佳工艺条件为:提取时间45 min,提取温度28℃,液料比(mL/g)为54:6.采用该工艺条件,八角茴香油的提取率可达到14.54%.验证试验值为14.40%,与理论值相对误差为0.96%.     

响应面法优化竹叶中氨基酸的提取工艺

本文以竹叶为原料,响应面法优化竹叶中氨基酸的提取工艺,通过单因素试验确定影响氨基酸得率的主要因素及其最佳水平范围,并通过响应面试验确定最佳提取条件,由实验结果确定了竹叶提取的最佳工艺条件:竹叶磨浆的最佳固液比为1∶30,提取温度60℃,提取pH值为10,提取时间为60min,在此条件下,竹叶氨基酸提取率最高为1.70%。为竹叶的进一步开发提供一定的参考。     

基于优化形状参数法构造机翼结构响应面

径向基插值函数中的形状参数决定了函数的近似能力.以提高RBF的近似能力为目的,通过构造RBF的误差函数,以优化的方法对形状参数进行选择.算例测试表明:相比于Kriging模型,算法有效地提高了RBF对高维问题的适应能力.最后将RBF应用于高空长航时机翼结构响应面的构造,对机翼质量、蒙皮最大应力和机翼前缘位移的计算做近似,获得了比较好的近似效果,同时进一步验证了算法的有效性.     

基于响应面法的泥浆泵机械密封结构优化

为解决泥浆泵机械密封受压导致端面变形进而失效问题。文章基于ZTZJB-D01泥浆泵密封模型,对密封环结构参数的性能影响进行研究分析,用拉丁超立方采样建立克里格响应面模型,对密封环结构参数组合进行优化,并使用静态结构模块对结果进行验证。研究结果表明,端面宽度与密封环的变形和应力成反比,与密封环最小疲劳寿命成正比。窄环高度和游隙深度与密封环的最大总变形和最大等效应力成正比,与密封环的最小疲劳寿命成反比。密封环的最大总变形力和最大等效力分别降低了61.11%和64.12%,最小疲劳寿命提升到15 069 cycle/s。响应面优化方法适用于泥浆泵机械密封的结构设计,使得密封环的强度性能得到显著提升。     

混合式基层沥青路面动态响应测试结果特征分析

依托遂广高速公路沥青路面动态响应试验段,进行了系统采集数据的有效性分析,并基于沥青混合料、级配碎石和土体经典力学理论,评价了单后轴和双后轴货车作用下路面结构内部水平应变和竖向力学指标时程曲线的力学基本特征.研究结果表明:移动荷载作用下,沥青层层底纵向应变先后出现压—拉—压循环交变应变,沥青层层底横向应变表现为压—拉两个过程,沥青层层底纵向和横向应变应分别采用应变幅值和拉应变峰值作为路面在荷载作用下实际应变变化值,且沥青层层底横向应变测值受轮胎作用位置影响较大;同时,荷载驶离传感器后,沥青层层底水平应变响应存在明显残余应变,而土基顶面竖向压应力并不存在残余应力;双后轴货车后轴对应的路基顶面竖向压应力和沥青层层底横向应变叠加效应显著高于其他指标.现场试验证实,路面结构动态计算分析中,路基可简化为弹性体,沥青混合料材料应考虑其黏弹性特征,级配碎石过渡层应考虑其永久变形特性.     

路面结构设计参数与力学指标分析

选取影响贫混凝土基层沥青路面使用性能的7个因素,沥青面层厚度与模量、贫混凝土基层厚度与模量、水泥稳定碎石底基层厚度与模量、路基模量,对每个因素选3个典型值,运用正交试验,通过对路表弯沉、基层层底拉应力和底基层层底拉应力3个力学指标的极差与方差分析,得出各因素对各力学指标影响程度的大小以及各力学指标下的最优组合.     

基于路用性能的表层矿料级配AK16优化

在AC16，AK16，SMA16等级配范围基础上，通过室内马歇尔试验、车辙试验、表面构造深度试验、渗水试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验等混合料性能试验对AK16进行了优化，提出了具有密实耐久、低温抗裂与高温抗车辙等综合路用性能的表层级配范围并进行了相应的理论和实践验证．     

响应面法优化柚皮苷的提取条件

采用超声波提取法从成熟鲜柚皮中提取柚皮苷,运用响应面法优化柚皮苷提取条件。考察料液比、提取时间、乙醇浓度等因素对柚皮苷提取率的影响。响应面实验结果表明:柚皮苷超声波提取的最佳条件为料液比1∶35,乙醇浓度65%,提取时间60 min,此工艺条件下所得柚皮苷得率为6.26%。     

基于响应面法的机翼气动-结构多学科优化设计[DM)〗

应用响应面法进行了弹性机翼的气动-结构多学科优化设计方法研究。以M6机翼为初始机翼,进行了多目标、多约束的气动-结构优化设计,优化后的机翼具有较好的气动-结构综合性能,升阻比增加了9.25%,而重量减轻了4.84%;模型精度满足设计要求。优化结果表明所发展的优化设计方法是成功有效的,具有重要的应用价值。     

排水沥青路面表面强化技术对比

为了研究水性环氧乳化沥青和环氧树脂砂浆作为表面强化材料用于排水沥青路面表面强化技术,通过室内渗水试验、单面肯塔堡飞散试验、湿轮磨耗试验以及摆式摩擦系数测定试验研究表面强化对排水沥青路面渗水性能、抗飞散性能以及抗滑性能的影响,并依托西阜高速公路排水沥青试验段进行了排水沥青路面表面强化实体工程应用及效果评价。研究结果表明：排水沥青混合料表面强化后,渗水性能随之降低;其抗滑性能也略有降低;抗飞散性能提高较大。实体工程采用0.2 Kg/m²(0.02 g/cm²)的水性环氧乳化沥青和2 Kg/m²(0.2 g/cm²)的环氧树脂砂浆用量对排水沥青路面进行表面强化,表面强化后的排水沥青路面渗水系数有一定程度的损失,但在后期过程中,其渗水系数的衰减速率明显缓于普通排水沥青路面,表明其有一定的防空隙堵塞功能;其摩擦系数有所降低,但仍然表现出了良好的使用性能;表面强化后初期、3个月以及6个月后的排水沥青路面芯样的飞散损失均小于普通排水沥青路面,表明其提高了排水沥青路面抵抗飞散病害的能力。     

基于响应面法的听小骨消声器的优化设计

为了改善听小骨消声器的消声性能,并减轻质量,以消声器低频和宽频的平均传递损失作为优化目标,以消声器的结构参数(进出口管道宽度、封闭腔深度、封闭腔长度)作为优化变量,消声器的质量作为约束条件,对其结构参数进行优化.建立了听小骨消声器的有限元模型,采用中心组合试验设计获得样本点,利用响应面法构造二次多项式响应面模型,并检验了响应面模型的拟合精度.将响应面模型和NSGA-Ⅱ遗传算法相结合对消声器的结构参数进行了优化.优化后消声器低频和宽频的消声性能得到改善,质量减轻,表明了响应面法和遗传算法相结合的消声器结构参数优化方法的有效性.     

半刚性基层沥青路面结构特性分析

针对高速公路半刚性基层沥青路面的早期损坏,从路面结构层层间状态、路面抗裂、路面荷载特性、路面耐水性、路面养护特性等5方面分析了半刚性基层沥青路面结构特点,提出防止路面早期损坏的措施。     

基于土基压应变指标的沥青面层等效温度及疲劳寿命修正系数

基于路基压应变指标和疲劳损伤等效原则,提出沥青面层等效温度的概念及其计算公式;分析沥青面层温度状况与路基疲劳寿命的关系,总结基准状况下沥青面层等效温度的规律;引入路基疲劳寿命修正系数,建立基准状况下路基疲劳寿命修正系数与地区海拔、路表温度年均值及标准差之间的回归式,据此推算得到全国738个地区的基准路基疲劳寿命修正系数值,绘制了全国基准路基疲劳寿命修正系数等值线图.随后,建立了简便实用的基准路基疲劳寿命修正系数与年平均气温和月平均气温年极差之间的回归关系式.最后总结了非基准各因素对路基疲劳寿命修正系数的影响规律,给出了近似修正式.     

运用响应面法的无机聚合物混凝土性能分析

利用矿粉与固体激发剂,制备了适用于机场道面的快硬早强无机聚合物混凝土。基于响应面分析法,使用Design Expert软件对试验结果进行模型拟合,研究水胶比、胶凝材料用量、砂率各自变量及其交互作用对无机聚合物混凝土坍落度、初凝时间、7d抗折强度影响的显著程度。分析结果表明:坍落度影响方面,胶凝材料用量水胶比砂率;初凝时间方面,水胶比胶凝材料用量砂率;7d抗折强度影响方面,水胶比砂率胶凝材料用量;双因素交互作用的显著程度也各不相同,其中水胶比和胶凝材料用量对坍落度的交互作用最显著,胶凝材料用量和砂率对7d抗折强度的交互作用最显著,三因素两两之间对初凝时间的交互作用不显著。