检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2021年第10期53卷 2616-2629页

作者：金晓威赖马树金李惠哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学(深圳)粤港澳数据驱动下的流体力学与工程应用联合实验室广东深圳518055

流体运动理论上可用Navier-Stokes方程描述,但由于对流项带来的非线性,仅在少数情况可求得方程解析解.对于复杂工程流动问题,数值模拟难以高效精准计算高雷诺数流场,实验或现场测量难以获得流场丰富细节.近年来,人工智能技术快速发展,... 详细信息

流体运动理论上可用Navier-Stokes方程描述,但由于对流项带来的非线性,仅在少数情况可求得方程解析解.对于复杂工程流动问题,数值模拟难以高效精准计算高雷诺数流场,实验或现场测量难以获得流场丰富细节.近年来,人工智能技术快速发展,深度学习等数据驱动技术可利用灵活网络结构,借助高效优化算法,获得对高维、非线性问题的强大逼近能力,为研究流体力学计算方法带来新机遇.有别于传统图像识别、自然语言处理等典型人工智能任务,深度学习模型预测的流场需满足流体物理规律,如Navier-Stokes方程、典型能谱等.近期,物理增强的流场深度学习建模与模拟方法快速发展,正逐渐成为流体力学全新研究范式:根据流体物理规律选取网络输入特征或设计网络架构的方法称为物理启发的深度学习方法,直接将流体物理规律显式融入网络损失函数或网络架构的方法称为物理融合的深度学习方法.研究内容涵盖流体力学降阶模型、流动控制方程求解领域.

关键词：物理增强的深度学习降阶模型方程求解湍流

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国家游泳中心冰场人工冰面受力模式和弯曲应力计算方法

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建筑结构 2022年第8期52卷 36-41,73页

作者：韦博张文元杨奇勇丁玉坤结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作... 详细信息

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作用。基于弹性地基上的薄板理论和混凝土路面弯曲应力的相关计算方法,提出冰场人工冰面最大弯曲拉应力的计算公式。通过改变冰面和挤塑板的相关参数,进行精细有限元分析,验证了冰面最大弯曲应力计算方法的准确性。所得成果为确定冰场人工冰的力学性能指标和进一步研究冰层破坏机理奠定了基础。

关键词：国家游泳中心装配式冰场人工冰面受力模式弯曲应力力学性能指标

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植物纤维纸蜂窝制备的环境影响评价

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中国塑料 2022年第6期36卷 108-115页

作者：董少策李承高张旭锋咸贵军哈尔滨工业大学土木工程学院结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 中航复材(北京)科技有限公司北京101300

利用CML环境影响评价方法,研究并比较了植物纤维纸蜂窝和传统芳纶纸蜂窝制备的环境影响。结果表明,针对所涉及的11个环境影响指标,植物纤维纸蜂窝低于芳纶纸蜂窝0.68%~49.41%;权重化结果表明,植物纤维纸蜂窝制备环境影响总体低于芳纶纸... 详细信息

利用CML环境影响评价方法,研究并比较了植物纤维纸蜂窝和传统芳纶纸蜂窝制备的环境影响。结果表明,针对所涉及的11个环境影响指标,植物纤维纸蜂窝低于芳纶纸蜂窝0.68%~49.41%;权重化结果表明,植物纤维纸蜂窝制备环境影响总体低于芳纶纸蜂窝18.77%;制备芳纶纸蜂窝的环境影响主要来自于芳纶纸和电能的消耗;制备植物纤维纸蜂窝的环境影响主要来自于混杂纸和电能的生产。

关键词：环境影响评价生命周期评价植物纤维纸蜂窝芳纶纸蜂窝蜂窝制备

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大跨度公铁两用分体式三箱梁绕流场雷诺数效应的数值模拟研究

大跨度公铁两用分体式三箱梁绕流场雷诺数效应的数值模拟研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：冉懿赜高东来陈文礼哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室

本文以国内某座大跨度公铁两用桥梁为工程依托,采用三维大涡模拟(LES)方法,对静止分体式三箱梁在不同来流风速下的绕流场雷诺数效应进行了数值模拟研究。研究基于桥中心高度H,雷诺数范围设定为1e2≤Re≤2.8e4。研究发现,随着雷诺数的增... 详细信息

本文以国内某座大跨度公铁两用桥梁为工程依托,采用三维大涡模拟(LES)方法,对静止分体式三箱梁在不同来流风速下的绕流场雷诺数效应进行了数值模拟研究。研究基于桥中心高度H,雷诺数范围设定为1e2≤Re≤2.8e4。研究发现,随着雷诺数的增加,分体式三箱梁绕流场表现出明显的雷诺数敏感性。通过表面压力分布和压力脉动的主导频率分析,发现分体式三箱梁的空气静力特性存在显著雷诺数效应。近壁面流动的分离-再附和间隙涡的碰撞是导致三箱梁空气静力不稳定性的主要原因。在高雷诺数下,三箱梁表面出现"双频"甚至"多频"现象。非高斯特征点反映了流场的非定常作用,这些特征点在不同雷诺数下出现在三箱梁表面的不同区域。通过监测点的空间相关性分析,进一步证实了流场中存在不同的不稳定性效应,即流动分离和旋涡碰撞,对三箱梁表面局部区域的压力脉动产生影响。两侧箱梁表面的空间相关性表明,随着雷诺数的增加,间隙流场的不稳定性效应主要是由间隙涡的上升运动所引起的。研究进一步分析了三箱梁绕流场的流动特性,包括迎风前缘处、间隙处及近尾流处,并观察到随着雷诺数的增加,近尾流剪切层、间隙剪切层和迎风前缘剪切层会先后发生湍流转捩,表现出显著的雷诺数敏感性。箱梁周围流场模式根据不同的雷诺数范围被划分为:尾缘层流剪切层分离(Re <5e2);间隙剪切层和尾流的同时失稳(5e2≤Re <1e3);上游间隙剪切层恢复稳定(1e3≤Re <3e3);上游间隙剪切层二次失稳和尾流转捩(3e3≤Re <8e3);前缘分离剪切层转捩(8e3≤Re≤2.8e4)。本研究详细揭示了分体式三箱梁周围流场复杂的涡动力学特性,为分体式三箱梁抗风设计和控制提供了重要参考。同时,对于强风作用下的桥梁空气静力不稳定性研究具有重要意义,有助于理解桥梁在极端天气条件下的行为,并为桥梁设计提供科学依据。此外,研究结果对于深入理解大跨度桥梁在强风环境下的气动响应具有重要的学术价值和工程应用前景,特别是在评估桥梁颤振稳定性和涡激振动(VIV)问题时,雷诺数效应的考虑至关重要。

关键词：桥梁风工程大涡模拟分离式三箱梁雷诺数效应涡动力学

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轻钢龙骨围护墙板的数值模拟与弹塑性力学模型的简化

轻钢龙骨围护墙板的数值模拟与弹塑性力学模型的简化

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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第18届（ISSF-2024）学术交流会暨教学研讨会

作者：周春瑜刘雅致张文元白世豪结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学)

为了研究围护结构对整体结构力学性能的影响,本文以轻钢龙骨围护墙板为例,研究了其在结构体系中可能产生的影响。采用ABAQUS有限元分析软件,建立了钢框架-轻钢龙骨围护墙板有限元模型,在验证模拟结果与已有试验结果吻合较好的同时,考虑... 详细信息

为了研究围护结构对整体结构力学性能的影响,本文以轻钢龙骨围护墙板为例,研究了其在结构体系中可能产生的影响。采用ABAQUS有限元分析软件,建立了钢框架-轻钢龙骨围护墙板有限元模型,在验证模拟结果与已有试验结果吻合较好的同时,考虑龙骨、外面板、填充板等关键参数变化产生的影响,设计了25组模型,得到了围护墙板对单层单跨结构体系力学性能的影响规律。提出了轻钢龙骨围护墙板的力学简化模型,得到了墙体等效简化板三折线本构关系,为围护结构的设计提供更为准确的设计建议。

关键词：围护墙板轻钢龙骨墙板有限元分析力学简化模型

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波纹钢-混凝土组合板纵剪性能试验研究与设计方法

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期54卷 561-568页

作者：肖妙武杨金胜张欢耿悦中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为研究端部锚固条件对波纹钢-混凝土组合板静力性能的影响,通过静力试验对比设置/未设置端部锚固组合板的破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-滑移曲线;采用ABAQUS软件建立波纹钢-混凝土组合板纵剪性能有限元模型,通过参数分析量化端部锚固... 详细信息

为研究端部锚固条件对波纹钢-混凝土组合板静力性能的影响,通过静力试验对比设置/未设置端部锚固组合板的破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-滑移曲线;采用ABAQUS软件建立波纹钢-混凝土组合板纵剪性能有限元模型,通过参数分析量化端部锚固条件对波纹钢-混凝土组合板纵剪性能的影响,并提出适用于波纹钢-混凝土组合板的设计方法.结果表明:设置端部锚固可有效提高波纹钢-混凝土组合板的抗剪承载力,与无端部锚固组合板相比,设置端部锚固的组合板抗剪承载力增加31.5%;厚度由120 mm增大至160 mm,抗剪承载力增大30.5%;计算跨度由2700 mm提高至3300 mm,抗剪承载力降低31.7%;提出的设计方法可有效预测波纹钢-混凝土组合板的抗剪承载力,计算结果与试验结果误差在10%以内.

关键词：波纹钢板组合板纵剪性能试验研究设计方法

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人与结构竖向动力相互作用研究进展及展望

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第11期52卷 3943-3957页

作者：李俊兴张文元丁玉坤杨奇勇哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101

人与结构相互动力作用可以将人的动力特性与结构动力特性耦合,并使耦合体系产生新的动力特性,已成为柔性结构人致振动以及舒适度研究中的一个重要领域。针对人与结构相互作用模型以及相互影响机理,国内外学者开展了一系列试验研究和理... 详细信息

人与结构相互动力作用可以将人的动力特性与结构动力特性耦合,并使耦合体系产生新的动力特性,已成为柔性结构人致振动以及舒适度研究中的一个重要领域。针对人与结构相互作用模型以及相互影响机理,国内外学者开展了一系列试验研究和理论分析。本文首先介绍了相互作用荷载的测量和建模方法,然后针对相互作用人体动力模型、人与结构相互影响的研究进展进行阐述。已有的研究结果表明,人作为重阻尼动力系统能够增加结构阻尼,改变结构频率;结构振动能够影响人的运动方式,从而改变人致荷载,同时,不同幅值、频率的振动使人体动力参数在一定范围内变化。最后,从人致荷载测量、人与结构相互作用耦合系统和结构振动对人的影响3个方面展望了人与结构相互作用的研究方向。

关键词：振动舒适度人-结构相互作用人致荷载人体模型动力响应

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新型抗震支吊架振动台试验研究

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世界地震工程 2022年第2期38卷 80-88页

作者：郑力畅齐行军庄建许国山李东军哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 黑龙江日甲生科技有限公司黑龙江哈尔滨160066

在地震作用下,抗震支吊架理应保障建筑机电工程设施和管道系统均具备良好的服役性能。因此,对抗震支吊架的抗震性能进行检测至关重要。本文以某典型地下室抗震支吊架为对象开展了顺管向地震模拟振动台试验,通过多工况试验对比分析了不... 详细信息

在地震作用下,抗震支吊架理应保障建筑机电工程设施和管道系统均具备良好的服役性能。因此,对抗震支吊架的抗震性能进行检测至关重要。本文以某典型地下室抗震支吊架为对象开展了顺管向地震模拟振动台试验,通过多工况试验对比分析了不同支吊架的位移和加速度的地震响应。试验结果表明:抗震支吊架显著降低了管道位移,减振率最高可达到96%,但对于加速度响应的抑制作用较小。易损性分析表明:采用成品支吊架时,管道系统在遭受相当于设防烈度的地震作用时会发生严重损伤,而采用抗震支吊架的管道系统能够保全其功能。

关键词：抗震支吊架振动台试验抗震性能易损性分析

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钢筋混凝土板柱中节点冲切破坏面割线倾角研究

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哈尔滨工业大学学报 2025年第5期57卷 88-99页

作者：郑文忠曹棒郑博文王英结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学)

为考察板受拉纵筋屈服的板柱节点冲切破坏情况，提出一种新的试验方案，该方案能够在板自由端施加力偶和板周边施加竖向荷载。基于所提试验方案，完成了3个冲跨比和相对受压区高度不同的板柱节点冲切试验。结果表明：3个试件达到峰值荷... 详细信息

为考察板受拉纵筋屈服的板柱节点冲切破坏情况，提出一种新的试验方案，该方案能够在板自由端施加力偶和板周边施加竖向荷载。基于所提试验方案，完成了3个冲跨比和相对受压区高度不同的板柱节点冲切试验。结果表明：3个试件达到峰值荷载时，板受拉纵筋在柱边处均已屈服；板受拉纵筋配筋率从1.04%增加到1.25%,冲切破坏面割线倾角从46.3°降低到39.4°。基于本文和收集到的板柱节点冲切试验数据，建立考虑冲跨比、混凝土轴心抗压强度、板受拉纵筋配筋率和板有效高度影响的板柱节点冲切破坏面割线倾角计算公式。并给出考虑冲跨比、相对受压区高度和冲切破坏面割线倾角影响的板柱节点受冲切承载力计算公式。

关键词：板柱中节点冲切破坏面割线倾角冲跨比受压区高度受冲切承载力

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基于深度学习的大视场高空间分辨率流场重构

基于深度学习的大视场高空间分辨率流场重构

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：周旭曦金晓威赖马树金李惠哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室

粒子图像测速(PIV)技术的空间分辨率与其视场范围之间存在着一种权衡关系。即增大视场范围以获取流场的大尺度信息往往会降低空间分辨率,而提高空间分辨率以更精确地捕捉局部流动特征则可能导致视野范围受限,无法完全覆盖整个流场区域... 详细信息

粒子图像测速(PIV)技术的空间分辨率与其视场范围之间存在着一种权衡关系。即增大视场范围以获取流场的大尺度信息往往会降低空间分辨率,而提高空间分辨率以更精确地捕捉局部流动特征则可能导致视野范围受限,无法完全覆盖整个流场区域。本研究提出了一种融合卷积超分辨率网络(LGF-CNN),该网络基于局部小视场高空间分辨率测量结果和大视场低空间分辨率测量结果,采用卷积神经网络学习大视场低分辨率流场和小视场高分辨率流场之间的映射关系,即可重构出大视场高空间分辨率流场。该方法分别在雷诺数为200和500的数值模拟数据集以及雷诺数为3.3×10～4的实验数据集上进行了验证,将低分辨率流场提高了42,82,162倍,并与传统的双三次插值方法(Bicubic)进行了对比。结果表明,所提出的方法具有较高的重构精度,能够有效减少PIV实验中多视场同步拼接所需的相机数量,有效降低实验成本。

关键词：深度学习流场重构高空间分辨率

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