检索结果-内蒙古大学图书馆

计算力学学报 2024年第3期41卷 556-563页

作者：彭林欣罗伟嫚黄钟民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

发展了一种增量形式的深度能量法求解薄板几何非线性弯曲问题。根据最小势能原理和Von-Karman非线性理论,构建以薄板势能为驱动的增量式深度神经网络模型。首先用网格离散薄板求解域,通过Python读取网格数据计算Hammer积分点,并以此作... 详细信息

发展了一种增量形式的深度能量法求解薄板几何非线性弯曲问题。根据最小势能原理和Von-Karman非线性理论,构建以薄板势能为驱动的增量式深度神经网络模型。首先用网格离散薄板求解域,通过Python读取网格数据计算Hammer积分点,并以此作为训练集代入网络模型预测板的弯曲位移,再将荷载分成一系列的荷载增量,每个增量步中计算薄板势能作为神经网络的损失函数,以最小化势能为目标,结合Adam优化算法更新网络模型参数,待势能取驻值后再继续下一个荷载步的计算。本文求解了不同形状、不同边界条件下薄板的几何非线性弯曲问题,并将计算结果与文献解或有限元Abaqus解进行对比,研究表明,本文方法在求解薄板的几何非线性弯曲问题上具备有效性和准确性,且增量式的神经网络模型能够减小计算内存,有效提高计算效率和模型的稳定性。

关键词：几何非线性深度能量法增量式神经网络 Von-Karman非线性理论

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颗粒材料各向异性弹性波速与微观组构CT试验研究

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岩土工程学报 2024年第7期46卷 1398-1407页

作者：梁晓敏顾晓强翟崇朴魏德亨同济大学地下建筑与工程系岩土与地下工程教育部重点实验室上海200092 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 Institute of Geomechanics and Underground Technology RWTH Aachen UniversityAachen 52074

针对颗粒材料的各向异性力学特征,利用带有两对弯曲元波速传感器的GDS圆柱扭剪仪,从宏观上研究了不同应力条件下聚氯乙烯颗粒试样中不同方向压缩波和剪切波的波速特征及波速各向异性程度的演化规律。同时,结合X射线CT扫描技术重构试样... 详细信息

针对颗粒材料的各向异性力学特征,利用带有两对弯曲元波速传感器的GDS圆柱扭剪仪,从宏观上研究了不同应力条件下聚氯乙烯颗粒试样中不同方向压缩波和剪切波的波速特征及波速各向异性程度的演化规律。同时,结合X射线CT扫描技术重构试样的三维结构模型,提取了接触配位数、接触法向、颗粒长轴方向等微观组构参数,并分析了其随应力状态改变的变化规律,从微观层面揭示了宏观波速各向异性演化的内在机理。研究结果表明:等向固结应力条件下,试样中波速呈现出显著的初始各向异性,即水平向波速大于竖向波速,与颗粒长轴分布对波速的影响程度大于接触法向有关;在水平向应力不变的不等向固结应力条件下,竖向波速随竖向与水平向应力比的增加而增加,水平向波速则随应力比增加先保持不变后减小,波速的减小与接触配位数的降低有关。同时,随应力比增加,应力修正后竖向波速与水平向波速的比值先基本不变后逐渐增加并趋近于1.0,这与颗粒长轴及接触法向各向异性的演化有关。

关键词：组构弹性波速各向异性 X射线CT扫描三维重构应力比

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省域铁路成网条件下列车开行方案优化

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交通运输系统工程与信息 2025年第2期25卷 282-292页

作者：龚帅宇徐行方鲁玉同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 阜阳师范大学商学院安徽阜阳236037 阜阳师范大学区域物流规划与现代物流工程安徽省重点实验室安徽阜阳236037

省域铁路成网条件下列车开行方案涉及线路制式、等级以及列车种类等多因素影响,叠加客流选择的多样性,使优化问题更加复杂化。为刻画网络条件下客流和列车流的耦合,利用深度优先搜索(Depth First Search,DFS)算法构建客流径路备选集;基... 详细信息

省域铁路成网条件下列车开行方案涉及线路制式、等级以及列车种类等多因素影响,叠加客流选择的多样性,使优化问题更加复杂化。为刻画网络条件下客流和列车流的耦合,利用深度优先搜索(Depth First Search,DFS)算法构建客流径路备选集;基于列车开行方案的编制原则建立列车径路备选集,以列车运行成本和旅客出行总时间最小为优化目标,构建双目标非线性优化模型,设计NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II)算法进行求解;从列车运行、旅客出行和企业运营这3个维度建立多准则评价指标体系,利用熵权-TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)方法比选Pareto前沿面上的典型解,选取相对接近度最高的解作为建议方案。依托Z省铁路网进行大规模实例研究,结果表明:模型求解得到的Pareto前沿面收敛性和分布性较好,具有较强鲁棒性,与多目标粒子群优化算法(Multi-objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)相比取得的结果更佳。通过熵权-TOPSIS方法多准则评价比选,得到方案II为该省推荐列车开行方案,省域范围内开行列车660对·d-1,相较优化前,旅客出行时间成本和列车运行成本显著降低,线路利用率过低或过高区段比例大幅减少,运能紧张区段得到有效疏解。

关键词：铁路运输列车开行方案多目标优化多层次铁路网备选集多准则评价

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分布式光纤传感器与被测结构的界面效应影响分析

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光学学报 2022年第2期42卷 24-34页

作者：王花平兰州大学土木工程与力学学院西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000 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

由于光纤具有高灵敏度、耐腐蚀、抗电磁干扰、绝对测量、体积小和质量轻等优点,分布式光纤传感器被研发并广泛用于长距离、大跨度和超高层结构全尺度应变、温度、位移及压力等参数的长期连续高精度测量。当被测基体为钢结构时,通常采用... 详细信息

由于光纤具有高灵敏度、耐腐蚀、抗电磁干扰、绝对测量、体积小和质量轻等优点,分布式光纤传感器被研发并广泛用于长距离、大跨度和超高层结构全尺度应变、温度、位移及压力等参数的长期连续高精度测量。当被测基体为钢结构时,通常采用表面粘贴方式安装光纤传感器。由于光纤与被测基体材质的差异,光纤传感器与基体之间的界面特征明显。在变形测量过程中,分布式光纤传感器与基体粘结界面发生局部剥离的现象较普遍。为确保光纤传感器有效准确地测量结构状态信息,需要研究界面剥离的成因和扩展机理。为此,基于应变传递理论探讨分布式光纤传感器与被测结构之间的界面相互作用及界面剥离对测量的影响,通过实验验证该模型的有效性,建立考虑非均匀约束影响的界面剪应力解析方程,通过测试模型的相关物理参数敏感性分析,给出分布式光纤传感器工程化应用的设计建议。

关键词：光纤光学分布式光纤传感器被测结构界面粘结状态测量准确性

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钢轨表面伤损的细粒度图像识别

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同济大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 99-106页

作者：周宇姚心弦姚凯洲陆乾晖张子豪同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 上海地铁维护保障有限公司工务分公司上海200233

基于智慧工务对钢轨轨面状态和伤损的精准识别、定量化修理等需求,结合深度学习和机器视觉,提出了钢轨轨面伤损细粒度图像识别与量化方法。通过采集轨面状态和伤损图像并实现伤损细粒度标注,建立轨面伤损RD-1094数据集,其中的目标密度... 详细信息

基于智慧工务对钢轨轨面状态和伤损的精准识别、定量化修理等需求,结合深度学习和机器视觉,提出了钢轨轨面伤损细粒度图像识别与量化方法。通过采集轨面状态和伤损图像并实现伤损细粒度标注,建立轨面伤损RD-1094数据集,其中的目标密度达到了每图22.9个。建立轨面伤损深度学习目标检测算法,通过对RD-1094数据集的训练和学习,实现了对0.5~30mm的剥离掉块、波长20~200mm的波磨等轨面伤损及其各自发展阶段特征的识别,达到毫米级细粒度。算法对单双排波磨、细小密集和轻重伤剥离掉块、单支和成片疲劳裂纹等能较好的兼容性,可以实现轨面光带形位、伤损尺寸、轻重伤总数、分布面积、波磨波长等状态和伤损的量化评估。

关键词：轨道交通钢轨表面伤损目标检测图像识别

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考虑上覆压力影响的现场液化试验研究

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岩土工程学报 2024年第3期46卷 558-566页

作者：付海清伊纪祥冯陆伟杨济源山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101

现场液化试验,是近些年国际上发展的一种研究土壤液化的新方法。目前已开展的现场液化试验,可液化土的上覆压力基本在20 kPa以下,与真实场地存在差距,使得以此研究液化问题的价值大打折扣。基于“多工况、可重复、易操作、低成本”的设... 详细信息

现场液化试验,是近些年国际上发展的一种研究土壤液化的新方法。目前已开展的现场液化试验,可液化土的上覆压力基本在20 kPa以下,与真实场地存在差距,使得以此研究液化问题的价值大打折扣。基于“多工况、可重复、易操作、低成本”的设想,提出一套可考虑上覆压力影响的现场液化试验技术,设计完成2次不同上覆压力(25,50 kPa)的饱和砂、干砂对比试验,分析其动力响应规律及特征,并与已有认识对比,验证试验技术的可靠性。研究表明:(1)新提出的试验孔压比这一概念,可作为评价考虑上覆压力影响的现场液化试验是否成功的基本指标;(2)在低上覆压力水平(0~50 kPa)下,大致对应真实场地0~5 m的埋深,上覆压力是影响土壤液化响应的敏感因素,应需重视;(3)当饱和砂的体应变在0.1%~1%时,孔压迅速且大幅度发展。当孔压比发展到0.6左右时,同等工况下的干砂、饱和砂的地表沉降响应出现差异。本文研究成果,为1g重力环境下,以更接近真实场地的模拟条件开展土壤液化问题研究,提供一种可能的新手段。

关键词：土壤液化现场试验上覆压力超静孔压地表沉降

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内钢圈加固盾构隧道黏结界面力学性能

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同济大学学报(自然科学版) 2025年第2期53卷 177-186页

作者：周顺华张克平张小会张权裴政川赵旭伟同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 中铁上海设计院集团有限公司上海200070

开展静力加载条件下加固体与混凝土界面单轴拉伸与单轴剪切的单元体试验,分析了黏结界面的破坏形态、极限承载力、平均黏结强度、荷载-位移曲线以及界面应变变化规律,研究了不同黏结剂厚度、膨胀螺栓等级以及混凝土表面粗糙度对于黏结... 详细信息

开展静力加载条件下加固体与混凝土界面单轴拉伸与单轴剪切的单元体试验,分析了黏结界面的破坏形态、极限承载力、平均黏结强度、荷载-位移曲线以及界面应变变化规律,研究了不同黏结剂厚度、膨胀螺栓等级以及混凝土表面粗糙度对于黏结界面力学性能的影响。试验结果表明,界面拉伸条件下,黏结界面的最终破坏形态主要为混凝土内聚破坏;剪切条件下,黏结界面的最终破坏形态主要为加固体与黏结剂界面的脱开。黏结界面极限承载力和黏结强度均随黏结剂厚度的减小而增大,而界面厚度为1 mm对应的拉伸极限承载力和剪切极限承载力较2 mm厚度仅提高了4.6%和5.6%,却极大地增加了环氧树脂的注浆难度,因此选择界面厚度为2 mm更为合理。增加膨胀螺栓加固可显著提升黏结界面的拉伸和剪切强度,推荐使用M18膨胀螺栓,特殊工况下也可使用M20提升加固效果。混凝土表面越粗糙,黏结界面黏结强度就越大,其中混凝土表面粗糙度对黏结界面拉伸黏结强度的影响要大于对剪切黏结强度的影响。

关键词：盾构隧道内钢圈加固黏结界面承载性能试验研究

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40~90 nm波段极紫外多层膜研究进展

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光学精密工程 2024年第9期32卷 1293-1306页

作者：来搏蒋励齐润泽王占山同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所先进微结构材料教育部重点实验室上海200092

极紫外多层膜反射镜在许多科学与技术领域,如极紫外光刻、天体物理学、等离子体诊断、阿秒物理和自由电子激光等方面有重要应用。多层膜使极紫外波段反射镜在正入射条件下具有高反射率和窄带宽成为可能。多层膜反射镜是极紫外成像和光... 详细信息

极紫外多层膜反射镜在许多科学与技术领域,如极紫外光刻、天体物理学、等离子体诊断、阿秒物理和自由电子激光等方面有重要应用。多层膜使极紫外波段反射镜在正入射条件下具有高反射率和窄带宽成为可能。多层膜反射镜是极紫外成像和光谱应用的重要器件,多层膜构成的极紫外成像系统已成功完成多个太阳单一谱线的成像观测。本文综述了40~90 nm波段最有前景的多层膜的研究进展。首先简要介绍了多层膜的基本原理,叙述了40~90 nm波段材料光学常数的测量,总结了Mg基、Sc基和镧系材料以及其他材料组成多层膜的进展,给出了目前达到的最佳反射率和带宽,阐明了多层膜的时间稳定性,从而为40~90 nm波段多层膜制备提供了技术指导。

关键词：光学薄膜极紫外多层膜窄带高反射

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考虑螺栓力学特性的两级机匣连接结构有限元建模及振动分析

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中南大学学报(自然科学版) 2025年第2期56卷 501-513页

作者：李浩孙伟徐昆鹏刘宏浩东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室辽宁沈阳110819

航空发动机的各级机匣通过螺栓法兰连在一起形成完整的机匣连接结构,法兰边上的螺栓结合部力学参数对机匣结构的动力学特性产生明显的影响,只有对机匣连接结构进行动力学建模并进行合理的设计才能保证其具有优越的动力学性能。以两级机... 详细信息

航空发动机的各级机匣通过螺栓法兰连在一起形成完整的机匣连接结构,法兰边上的螺栓结合部力学参数对机匣结构的动力学特性产生明显的影响,只有对机匣连接结构进行动力学建模并进行合理的设计才能保证其具有优越的动力学性能。以两级机匣连接结构模拟件为对象,在考虑螺栓力学特性的基础上,提出采用ANSYS软件对其进行有限元建模的方法。两级机匣连接结构有限元建模主要包括机匣内、外壳的模拟、静子叶片的模拟以及法兰边上螺栓结合部的模拟。分别采用实体单元、刚性耦合的梁单元、弹簧单元、虚拟材料4种方式模拟机匣法兰边上螺栓结合部并给出其引入机匣连接结构的方式。采用实例研究验证模型的合理性。首先,用机匣1有限元模型求解固有频率及模态振型,并结合试验采用反推辨识法获得模拟边界条件的弹簧单元参数;其次,用包含不同螺栓结合部模型的两级机匣连接结构有限元模型求解固有频率及模态振型,并用试验验证其合理性。从计算精度、耗时、建模复杂程度三方面对比两级机匣连接处4种螺栓结合部模拟方法的优缺点。研究结果表明:采用刚性耦合的梁单元模拟螺栓结合部的计算精度与实体单元的计算精度最相近,计算时间减少了44.5%,可在实际机匣连接结构有限元建模时优先选用。

关键词：两级机匣连接结构螺栓结合部有限元建模振动分析

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钢-再生混凝土组合梁受弯性能与设计方法研究

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建筑结构学报 2023年第2期44卷 64-74页

作者：王庆贺尤广迪杨金胜张逸超张提睿沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 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

为研究再生粗骨料掺入量对钢-混凝土组合梁受弯性能的影响并提出钢-再生混凝土组合梁受弯性能设计方法,基于ABAQUS软件建立组合梁的精细化有限元模型,采用15组钢-再生(普通)混凝土组合梁足尺试验结果验证模型的可靠性。通过参数分析,量... 详细信息

为研究再生粗骨料掺入量对钢-混凝土组合梁受弯性能的影响并提出钢-再生混凝土组合梁受弯性能设计方法,基于ABAQUS软件建立组合梁的精细化有限元模型,采用15组钢-再生(普通)混凝土组合梁足尺试验结果验证模型的可靠性。通过参数分析,量化再生粗骨料取代率对组合梁受弯性能(包括受弯承载力与抗弯刚度)的影响。根据参数分析结果对现有的组合梁设计方法进行评估,进而提出钢-再生混凝土组合梁受弯性能设计方法。研究结果表明:对于混凝土强度相同的组合梁,与采用普通混凝土相比,再生粗骨料取代率为50%和100%时,组合梁受弯承载力分别降低0.8%~2.2%和1.5%~3.5%,抗弯刚度分别降低1.2%~5.4%和4.2%~7.3%;对于不同再生粗骨料取代率的组合梁受弯性能(包括受弯承载力与抗弯刚度),GB 50017—2017《钢结构设计标准》中的设计方法计算结果与有限元分析结果的比值的分布规律相同,再生粗骨料取代率是钢-再生混凝土组合梁受弯性能的最主要影响参数;考虑再生粗骨料取代率影响的钢-再生混凝土组合梁设计方法与钢-普通混凝土组合梁设计方法计算精度相近,且具有更高的安全储备。

关键词：钢-混凝土组合梁再生混凝土有限元分析受弯性能设计方法

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