检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2025年第2期42卷 425-433页

作者：韦冬炎陈卫杨健生彭林欣广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

基于一阶剪切变形理论,提出了一种求解矩形加肋对称层合板线性弯曲问题的移动最小二乘无网格法。加肋层合板可以视为层合板和肋条组合而成的复合结构。采用移动最小二乘法近似分别建立层合板和肋条的位移场,推导出层合板和肋条的刚度矩... 详细信息

基于一阶剪切变形理论,提出了一种求解矩形加肋对称层合板线性弯曲问题的移动最小二乘无网格法。加肋层合板可以视为层合板和肋条组合而成的复合结构。采用移动最小二乘法近似分别建立层合板和肋条的位移场,推导出层合板和肋条的刚度矩阵,再利用板与肋条间的位移协调条件,将肋条的刚度矩阵叠加到层合板的刚度矩阵中,得到整个复合结构的刚度矩阵。由于基于移动最小二乘近似的无网格法,不满足克罗内克条件,故采用完全转换法处理本质边界条件。文末算例分析了不同肋条数量,铺层方式,弹性模量比和宽厚比下的加肋层合板弯曲性能,并将本研究解与ABAQUS解进行对比,验证了本研究方法的有效性及准确性。

关键词：加肋对称层合板线性弯曲完全转换法移动最小二乘法

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考虑弹性压缩的弹性支承抛物线拱内力解析解

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工程力学 2023年第11期40卷 1-10页

作者：李双蓓梁睿梅国雄广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为解决非理想边界约束的拱结构内力理论计算问题,将非理想边界约束简化为弹性支承,基于弹性中心法对其力法方程进行简化,考虑弹性压缩的影响,采用精确曲线积分,推导了竖向移动荷载作用下计算弹性支承抛物线拱刚臂长度、常变位、载变位... 详细信息

为解决非理想边界约束的拱结构内力理论计算问题,将非理想边界约束简化为弹性支承,基于弹性中心法对其力法方程进行简化,考虑弹性压缩的影响,采用精确曲线积分,推导了竖向移动荷载作用下计算弹性支承抛物线拱刚臂长度、常变位、载变位和内力的解析解,研究了弯压刚度比、矢跨比和水平弹性约束对支承处水平推力的影响规律,以及水平弹性约束对拱轴内力分布的影响。研究表明:该文提出的解析解物理概念清晰、正确可靠,可以显式地明确呈现弹性支承相关参数对内力计算的影响过程;不考虑拱肋弹性压缩影响导致的水平推力计算误差随弯压刚度的增大而增大,拱趾支承为刚性约束时误差最大,可以达到27.8%;水平弹性支承对拱轴内力分布和水平推力具有显著的调控作用;水平推力影响系数随矢跨比的增大呈非线性增大,当弯压刚度比为1.93、水平弹性支承柔度系数为0.02时,常见矢跨比对应的水平推力影响系数在0.15左右。

关键词：弹性支承内力计算弹性中心法抛物线拱解析解弹性压缩

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考虑桩侧土体软化的能量桩热力响应分析

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岩石力学与工程学报 2023年第9期42卷 2295-2305页

作者：江杰陈秋怡欧孝夺陈海量陈朝棋广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004

为探讨桩侧土体软化对能量桩热力响应的影响,基于荷载传递法和能量平衡原理,提出考虑桩侧土体软化的能量桩热力响应非线性分析方法。该方法采用侧阻软化模型描述桩侧剪应力与位移的关系,采用双曲线模型描述桩端反力与位移的关系,并引入M... 详细信息

为探讨桩侧土体软化对能量桩热力响应的影响,基于荷载传递法和能量平衡原理,提出考虑桩侧土体软化的能量桩热力响应非线性分析方法。该方法采用侧阻软化模型描述桩侧剪应力与位移的关系,采用双曲线模型描述桩端反力与位移的关系,并引入Masing法则构建土体的加卸载函数,与现有试验和数值方法进行比较,验证该方法的正确性。最后,分析相关软化参数对能量桩热力响应的影响,并探究桩顶刚度系数对温度位移零点的影响。研究结果表明:(1)侧阻破坏比β_(s)和极限剪切位移比μ_(s)均会对热应力产生影响,相同温度荷载作用下,二者对热应力的影响呈现了不一致的变化规律,且随着温度荷载的增大,二者引起的热应力均得到增大;(2)当上部结构荷载较小(≤10%Pu)时,热应力数值较大,其中参数μ_(s)对热应力的影响较参数β_(s)更显著,但这种差异随着上部结构荷载的增大逐渐减小。(3)随着桩顶刚度系数kt的增加,温度位移零点位置逐渐向桩顶移动,且其在升温工况对应的位置始终略低于降温工况。

关键词：桩基础能量桩荷载传递法能量平衡软化特性温度位移零点

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双轴受压下水灰比对水泥砂浆氯离子扩散的影响规律

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土木工程学报 2023年第12期56卷 59-70页

作者：应敬伟邓昌钰覃盛昆黄君宙广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西大学防灾减灾与工程安全广西重点实验室广西南宁530004

氯离子严重影响混凝土结构的耐久性,为研究水灰比对水泥砂浆氯离子扩散规律的影响,首先对水泥砂浆试块施加指定荷载,并采用快速氯离子迁移系数法(RCM法)测定水泥砂浆氯离子扩散系数,然后通过数字图像处理技术(DIC)、压汞法(MIP)和纳米... 详细信息

氯离子严重影响混凝土结构的耐久性,为研究水灰比对水泥砂浆氯离子扩散规律的影响,首先对水泥砂浆试块施加指定荷载,并采用快速氯离子迁移系数法(RCM法)测定水泥砂浆氯离子扩散系数,然后通过数字图像处理技术(DIC)、压汞法(MIP)和纳米压痕测定试块的应变云图、孔隙结构特征和界面过渡区力学性能,揭示氯离子扩散机理,最后建立氯离子扩散系数预测模型,并对其进行试验验证。结果表明:在受压应力水平增加时,水泥砂浆氯离子扩散系数先降低后提高,单轴加载的临界应力约为极限荷载的25%,双轴加载的临界应力约为极限荷载的50%;水泥砂浆中的孔隙率随着水灰比的增加而变大,水灰比越大,浆骨之间的界面过渡区厚度越大,硬度和弹性模量越小,对压荷载越敏感,成为水泥砂浆最薄弱的区域;荷载作用前后,无害孔和少害孔的孔隙率变化不大,随着荷载的增大,有害孔的孔隙率有降低趋势,而多害孔的孔隙率有所提升,使得水泥砂浆氯离子扩散系数变大。

关键词：双轴受压水灰比水泥砂浆氯离子扩散系数界面过渡区

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基于深度学习的高延性水泥基复合材料单轴拉伸裂缝检查与特征定量化识别

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硅酸盐学报 2023年第5期51卷 1323-1331页

作者：滕晓丹郭健鸣孙辉煌广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西艺术学院影视与传媒学院南宁530007

对高延性水泥基材料(ECC)的裂缝特征进行准确识别和测量是研究ECC力学性能与耐久性的重要手段.针对ECC裂缝数量多且细密,纤维噪声干扰重等问题,基于深度学习方法,采用适合于小样本数量生物图像识别的U-Net模型,加上部分ResNet网络层结... 详细信息

对高延性水泥基材料(ECC)的裂缝特征进行准确识别和测量是研究ECC力学性能与耐久性的重要手段.针对ECC裂缝数量多且细密,纤维噪声干扰重等问题,基于深度学习方法,采用适合于小样本数量生物图像识别的U-Net模型,加上部分ResNet网络层结构进行优化,结合新增制作的适用于ECC的数据集,训练神经网络模型,进行语义分割获取裂缝像素.针对裂纹参数提取问题,使用骨骼提取方法,结合数字图像处理流程,运用CLAHE滤镜和半峰全宽概念获取裂缝宽度,实现了混杂纤维ECC狗骨试件和ECC连接板的裂缝识别与参数提取.结果表明:采用深度学习方法建立的ECC裂缝识别与智能检测方法与实际手工测量误差范围在0.6 mm以内.研究成果可为ECC裂缝检查与特征定量化识别提供准确有效和高通量的分析方法.

关键词：高延性水泥基材料裂缝深度学习拉伸混杂纤维

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碱激发下粉煤灰-市政污泥固废基混凝土抗冻融性能

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 277-286页

作者：贺盛夏鑫覃志笛于鹏广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁530007 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为改善市政污泥对混凝土抗冻融性能的劣化效果,在氢氧化钠及水玻璃的复合激发下,用经生石灰改性后的市政污泥取代10%细骨料,粉煤灰分别取代10%、20%与30%水泥,制备了混凝土;分析不同冻融循环次数下,混凝土的表观现象、相对质量、相对动... 详细信息

为改善市政污泥对混凝土抗冻融性能的劣化效果,在氢氧化钠及水玻璃的复合激发下,用经生石灰改性后的市政污泥取代10%细骨料,粉煤灰分别取代10%、20%与30%水泥,制备了混凝土;分析不同冻融循环次数下,混凝土的表观现象、相对质量、相对动弹性模量、相对抗压强度及微观结构随粉煤灰掺量与碱当量的变化规律;分别以相对动弹性模量与相对抗压强度为损伤变量建立不同的冻融损伤模型。研究结果表明:随冻融循环次数增加,混凝土表观损伤愈发严重,内部孔隙增多,相对动弹性模量及相对抗压强度逐渐降低;与对照组相比,粉煤灰及碱激发剂的加入可以改善市政污泥对混凝土冻融耐久性的劣化效果,降低混凝土在冻融循环作用下的质量损失、动弹性模量损失及抗压强度损失;当粉煤灰掺量10%、碱当量4%时,粉煤灰会在碱激发剂及改性污泥中残余碱的联合作用下被较充分地激发,消纳改性污泥中的残余碱,减弱市政污泥对混凝土抗冻融性能的劣化效果,此时,混凝土水化程度最高,在冻融循环作用下的质量损失、动弹性模量损失及抗压强度损失最小,且服役寿命最长,约为16 a以上;相对动弹性模量与相对抗压强度相关性良好,分别以两者为损伤变量的冻融损伤模型与试验结果均吻合良好。

关键词：市政污泥固废资源化利用冻融循环微观结构冻融损伤模型

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非承压含水层定水头抽水两区井流数值模型研究

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煤田地质与勘探 2023年第10期51卷 124-133页

作者：史鹏钰宗一杰滕开庆刘健军肖良广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为了揭示在非承压含水层中定水头抽水试验引起的达西−非达西两区流动机理,提出基于有限差分法的地下水定水头抽水井流数值模型。该模型根据抽水的流态特征将含水层分为2个区域:靠近抽水井的有限非达西渗流区域和远离抽水井的半无限达西... 详细信息

为了揭示在非承压含水层中定水头抽水试验引起的达西−非达西两区流动机理,提出基于有限差分法的地下水定水头抽水井流数值模型。该模型根据抽水的流态特征将含水层分为2个区域:靠近抽水井的有限非达西渗流区域和远离抽水井的半无限达西渗流区域,其中非达西流区域流态的模拟基于Izbash方程实现。通过与COMSOL Multiphysics的有限元数值解进行比较,验证了所提出数值解的可靠性。最后,研究有限非达西流效应对水头和抽水井抽水速率的影响以及井内水头对抽水井抽水速率的影响。研究表明:在抽水试验中非达西区域的影响不可忽略,湍流会分别导致两区流中水头较纯非达西流和纯达西流的水头偏大和偏小,且随抽水时间的增加逐渐变大;通过减小抽水井井内水头或增大非达西系数可提高抽水速率,但该影响会随抽水时间的增加而逐渐减弱;断面流量随径向距离的增大而不断减小,断面流量与径向距离曲线下降速率不断减小,且在转换界面处会出现转折点。该模型为定量研究在非达西流和达西流耦合作用下抽水井附近的井流水头特征提供了一种简洁的方法,并为调查定水头抽水测试期间的抽水速率提供理论依据。

关键词：非承压含水层定水头抽水两区流动非达西效应有限差分解数值模型

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基于非线性分析的加肋板肋条位置无网格优化

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力学学报 2022年第12期54卷 3366-3382页

作者：彭林欣李知闲项嘉诚覃霞广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

在加肋板无网格模型中,肋条的位置对各种工况下加肋板受力性能的影响至关重要.文章基于一阶剪切变形和移动最小二乘法理论提出一种考虑非线性影响的加肋板无网格模型,并利用遗传算法优化肋条位置.首先,采用离散节点分别对平板和肋条进... 详细信息

在加肋板无网格模型中,肋条的位置对各种工况下加肋板受力性能的影响至关重要.文章基于一阶剪切变形和移动最小二乘法理论提出一种考虑非线性影响的加肋板无网格模型,并利用遗传算法优化肋条位置.首先,采用离散节点分别对平板和肋条进行离散,得到加肋板的无网格离散模型;其次,通过冯·卡门大挠度理论得到非矩形板几何非线性问题的弯曲控制方程;再次,通过哈密顿原理得到加肋非矩形板自由振动问题的控制方程;最后引入遗传算法,以肋条的位置为设计变量、非矩形加肋板中心点挠度最小或自振频率最大为目标函数,对肋条位置进行优化.在考虑了几何非线性影响的肋条位置优化过程中,肋条位置改变时只需重新计算位移转换矩阵,避免了网格重构.本文以全局荷载下单肋条菱形板为例与理论解进行对比,进行有效性验证.再以板的中点挠度最小和自振频率最大为优化目标,对局部荷载作用下不同形状、不同肋条布置方式的加肋板进行优化,分析方法的收敛性及稳定性.

关键词：无网格法加肋非矩形板一阶剪切变形理论遗传算法肋条位置优化

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基于真实骨料特征、像素矩阵和骨架理论的三维混凝土细观建模研究

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土木工程学报 2023年

作者：应敬伟简榆峻广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西大学土木建筑工程学院广西大学防灾减灾与工程安全广西重点实验室

在本研究中，使用骨料特征识别、三维像素矩阵和骨架算法开发出了一套细观混凝土建模方法。根据真实骨料的形态和空间分布的特征，建立了不同尺寸不同类型的混凝土细观模型。本研究开发的“三维剩余空间法”相对于传统随机投放法可以有... 详细信息

在本研究中，使用骨料特征识别、三维像素矩阵和骨架算法开发出了一套细观混凝土建模方法。根据真实骨料的形态和空间分布的特征，建立了不同尺寸不同类型的混凝土细观模型。本研究开发的“三维剩余空间法”相对于传统随机投放法可以有效减少骨料的重叠次数，加快投放效率，并可用于纤维和钢筋混凝土细观建模。特征统计和有限元仿真的结果表明了采用本方法生成的模型的特征和受力行为与真实混凝土实验结果吻合。混凝土的单轴受压仿真结果表明：峰值点前开裂损伤以受拉为主，峰值后受拉和受压损伤共同主导开裂行为；再生混凝土中ITZ是薄弱环节，老ITZ先出现明显损伤，其次是新ITZ；另外，粗骨料的凹凸程度和再生骨料含量进一步影响混凝土细观模型的受力行为。

关键词：骨料特征骨架理论三维像素矩阵三维细观建模混凝土开裂损伤行为

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任意壳线性弯曲与自由振动分析的最小二乘无网格法

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振动与冲击 2022年第16期41卷 125-134,241页

作者：陈卫杨健生韦冬炎谌亚菁彭林欣广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

提出了一种求解任意壳结构线性弯曲与自由振动的最小二乘无网格法。利用映射技术并结合Mindlin板壳理论将三维任意壳参数化曲面转换成二维无网格模型。基于移动最小二乘法近似和一阶剪切变形理论求出其位移场,利用最小势能原理及Hamilto... 详细信息

提出了一种求解任意壳结构线性弯曲与自由振动的最小二乘无网格法。利用映射技术并结合Mindlin板壳理论将三维任意壳参数化曲面转换成二维无网格模型。基于移动最小二乘法近似和一阶剪切变形理论求出其位移场,利用最小势能原理及Hamilton原理分别得到其弯曲及自由振动控制方程。由于该方法不能直接施加本质边界条件,故采用完全转换方法引入本质边界条件。文末以几种典型的不同形状壳结构算例表明,该研究的解与理论解或ABAQUS有限元解吻合良好,证明了该方法在计算任意壳的线性弯曲与自由振动的有效性及准确性。

关键词：映射技术任意壳移动最小二乘无网格法完全转换法

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