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珊瑚钙质砂导热系数与含水率关系的修正Côté-Konrad模型研究

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岩土工程学报 2023年第11期45卷 2319-2326页

作者：刘志遐郭成超朱鸿鹄曹鼎峰黄锐王复明董璞中山大学土木工程学院和南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 广东省海洋土木工程重点实验室广东广州510275 广东省地下空间开发工程技术研究中心广东广州510275 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 惠州学院建筑与土木工程学院广东惠州516007

掌握珊瑚钙质砂的热力学性质对于中国南海人工冻结法施工工艺的优化十分重要,但目前对其研究仍有不足。珊瑚钙质砂颗粒形状不规则、棱角度高,内部传热路径长且曲折,经典Côté-Konrad(CK)模型不能准确描述其含水率与导热系数之间的关系... 详细信息

掌握珊瑚钙质砂的热力学性质对于中国南海人工冻结法施工工艺的优化十分重要,但目前对其研究仍有不足。珊瑚钙质砂颗粒形状不规则、棱角度高,内部传热路径长且曲折,经典Côté-Konrad(CK)模型不能准确描述其含水率与导热系数之间的关系。提出相对颗粒评价参数¼,并结合CK模型得到了改进模型(modified Côté-Konrad模型,简称MCK模型),用于定量描述非冻结状态下珊瑚钙质砂含水率与导热系数的关系。结果表明:非冻结状态下,MCK模型对珊瑚钙质砂导热系数的预测结果远远好于经典CK模型,改进后MAE,RMSE和MAPE分别从0.286,0.098 W/m℃和40%下降至0.098,0.011 W/m℃和10%。在冻结状态下,由于冰增强了砂土颗粒之间的联结,从而降低了颗粒形状不规则对导热系数的影响程度,因此经典CK模型仍然适用。

关键词：珊瑚钙质砂导热系数改进Côté-Konrad模型含水率

广东工程海域极值风速计算的YanMeng风场模型

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自然灾害学报 2022年第6期31卷 104-112页

作者：林沛元文泽国刘海鹏蔡彦枫郭成超南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080 中山大学土木工程学院广东广州510275 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663

为提高我国东南沿海工程海域极值风速估计的可靠性,通过搭建YanMeng风场模型进行台风数值模拟,并与实测资料进行对比,验证了风场模型在我国东南沿海工程海域的可行性。随后根据CMA热带气旋最佳路径数据集对台风关键参数进行概率建模,利... 详细信息

为提高我国东南沿海工程海域极值风速估计的可靠性,通过搭建YanMeng风场模型进行台风数值模拟,并与实测资料进行对比,验证了风场模型在我国东南沿海工程海域的可行性。随后根据CMA热带气旋最佳路径数据集对台风关键参数进行概率建模,利用Monte Carlo法模拟了工程海域1 000年时段的台风极值风速序列,根据Gumbel分布进行了50年一遇极值风速的推算。研究发现YanMeng风场模型模拟效果较好,文中结果可以作为广东沿海海上平台结构设计的参考依据。

关键词： YanMeng风场模型概率模型 Monte Carlo方法极值风速海上平台结构

基于声发射监测技术的非水反应高聚物受压损伤模型研究

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隧道建设（中英文） 2022年第4期42卷 650-657页

作者：鲁丽丽马会环郭成超林振镇马军义中山大学土木工程学院广东广州510275 广东省地下空间开发工程技术研究中心广东广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000 白银市城市建设设计院甘肃白银730900

为探究非水反应高聚物在上覆荷载作用下的抗压性能,对非水反应高聚物进行单轴抗压强度试验,探讨不同密度高聚物的破坏特征和强度,获得材料在压缩过程中的应力-应变曲线,通过声发射进一步了解高聚物破坏时的内部特征,得到表征高聚物损伤... 详细信息

为探究非水反应高聚物在上覆荷载作用下的抗压性能,对非水反应高聚物进行单轴抗压强度试验,探讨不同密度高聚物的破坏特征和强度,获得材料在压缩过程中的应力-应变曲线,通过声发射进一步了解高聚物破坏时的内部特征,得到表征高聚物损伤演化过程的声发射累计振铃次数曲线和损伤定位图。结果表明:1)非水反应高聚物压缩过程的声发射响应分为上升期、平静期和剧烈波动期3个阶段;2)高聚物密度越大,3个阶段的特征越明显,累计振铃次数越小;3)声发射监测破坏位置与数量和试件实际受压破坏吻合较好,因此,声发射技术可以较为精准地监测非水反应高聚物的受压破坏。最后,基于Weibull分布提出非水反应高聚物损伤模型,通过与试验结果对比表明,建立的损伤模型可以较好地反映非水反应高聚物抗压损伤演化过程。

关键词：非水反应高聚物单轴抗压声发射累计振铃次数损伤模型

非均布移动荷载下含表面裂缝路面结构应力响应

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公路交通科技 2011年第8期28卷 19-24页

作者：王鹏郭成超郑州大学水利与环境学院河南郑州450002

采用移动加载的动载模型,考虑轮胎花纹形式,选用非均布轮胎荷载模式,建立三维有限元路面结构模型分析了非均布移动荷载作用下含表面纵向和横向裂缝路面结构的应力响应,以探求移动荷载作用下表面裂缝的开裂机理。采用空间有限元——时间... 详细信息

采用移动加载的动载模型,考虑轮胎花纹形式,选用非均布轮胎荷载模式,建立三维有限元路面结构模型分析了非均布移动荷载作用下含表面纵向和横向裂缝路面结构的应力响应,以探求移动荷载作用下表面裂缝的开裂机理。采用空间有限元——时间差分法对问题进行数值求解。分析过程中对裂缝尖端网格局部进行加密处理,并用位移法求取裂缝尖端的应力强度因子。分析得出随着荷载的移动,处于荷载正下方点位的裂缝Ⅰ型应力强度因子最大。移动荷载作用正下方纵缝的Ⅰ型应力强度因子的值均比静载时大,移动荷载可加速裂缝的开展。对于横缝随着荷载距离裂缝越近,对裂缝的影响越大。移动车辆荷载对纵向裂缝的影响比横缝更大。因此要特别注意路面表面纵向裂缝的预防和养护。

关键词：道路工程路面结构有限元分析移动荷载表面裂缝养护

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飞机荷载作用下道面板脱空区域受力特性分析

中外公路 2022年第3期42卷 36-43页

作者：郭云飞郭成超闫卫红郑州大学水利科学与工程学院河南郑州450001 中山大学土木工程学院广东广州510000 河南省机场集团有限公司河南郑州450001

为了研究机场水泥混凝土道面板的脱空问题,利用有限元软件建立机场道面结构的立体三维模型,计算在自重应力以及飞机荷载作用下道面板的应力分布情况,研究不同脱空面积沿着接缝处于不同位置时的受力特性。计算结果表明:在自重应力作用下... 详细信息

为了研究机场水泥混凝土道面板的脱空问题,利用有限元软件建立机场道面结构的立体三维模型,计算在自重应力以及飞机荷载作用下道面板的应力分布情况,研究不同脱空面积沿着接缝处于不同位置时的受力特性。计算结果表明:在自重应力作用下,除在脱空中部产生应力集中外,在脱空边缘即脱空区与非脱空区的临界面也会产生应力集中现象;在飞机荷载作用下,在脱空区域中部产生应力集中,且脱空面积大的面板在应力峰值方面要比脱空面积小的增大。因此,对于板底脱空区域要跟踪检测及时处理,防止脱空进一步加剧。

关键词：飞机荷载道面脱空应力分布动力响应

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基于多场耦合的PCCP管道力学性能研究

地下空间与工程学报 2022年第4期18卷 1157-1165页

作者：翟科杰郭成超方宏远王钰轲杨康建中山大学土木工程学院广州510275 广东省地下空间开发工程技术研究中心广州510275 广东省海洋土木工程重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 郑州大学水利科学与工程学院郑州450001

为了探究预应力钢筒混凝土管(PCCP)在多场耦合下的力学性能,通过ABAQUS建立了管土相互作用三维模型,利用已有试验数据对PCCP结构模型进行了评估。之后,通过FLUENT建立了流场模型,并基于MpCCI实现了埋地PCCP管线的多场耦合计算。通过耦... 详细信息

为了探究预应力钢筒混凝土管(PCCP)在多场耦合下的力学性能,通过ABAQUS建立了管土相互作用三维模型,利用已有试验数据对PCCP结构模型进行了评估。之后,通过FLUENT建立了流场模型,并基于MpCCI实现了埋地PCCP管线的多场耦合计算。通过耦合计算,对PCCP管道力学性能进行了分析,研究了管体各层结构应力应变沿管道环向分布规律。最后,探究了断丝率对管道服役性能的影响。研究发现,砂浆、混凝土外芯和钢丝的应力应变最大位置发生在管侧位置,而混凝土内芯和钢筒在管侧位置的应力应变则小于管顶和管底位置;断丝率小于15%时,管道仍能承受工作内压0.8 MPa。

关键词：预应力钢筒混凝土管多场耦合断丝力学性能

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建筑工程用聚氨酯复合材料的成分及性能分析

工程塑料应用 2019年第8期47卷 109-113页

作者：胡邓平郭成超中山大学土木工程学院广州510275 广东省海洋土木工程重点实验室广州510275 广东省地下空间开发工程技术研究中心广州510275

针对热塑性聚氨酯高聚物的特殊功能,同时结合材料需要达到的性能要求,优化设计了聚氨酯复合材料的组成,其中主要成分为异氰酸酯和多元醇。结合复合材料的正交各向异性,定义三向垂直坐标,全面分析了聚氨酯高聚物固熔体塑料的牛顿力学特... 详细信息

针对热塑性聚氨酯高聚物的特殊功能,同时结合材料需要达到的性能要求,优化设计了聚氨酯复合材料的组成,其中主要成分为异氰酸酯和多元醇。结合复合材料的正交各向异性,定义三向垂直坐标,全面分析了聚氨酯高聚物固熔体塑料的牛顿力学特性和流动机理,为流体型塑料固结时的成型流动机理做铺垫。进一步探讨了复合聚氨酯高聚物塑性材料由熔体到固体时的综合力学性能,聚氨酯高聚物注浆材料的力学特性随密度的增大而变得优良,力学性能与材料密度成指数增长形式,在承受最大弯曲强度35 MPa内断裂伸长率不能超过6%,对于10 cm的试件破坏时的变形为6~10 mm,力学性能与材料密度成2次抛物线的关系。这些都为新材料的合成和新材料的应用提供了理论依据。

关键词：特种聚氨酯高聚物力学特性异氰酸酯多元醇牛顿力学特性

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便携式弯沉仪快速检测路基压实度的应用研究

路基工程 2008年第6期 131-132页

作者：郭成超王鹏郑州大学环境与水利学院河南郑州450002

通过对素土、水泥稳定土和二灰土典型路基填料的压实度与PFWD检测弯沉、模量关系的分析,表明可用PFWD快速评价路基的压实质量。

关键词：压实度 PFWD 弯沉模量

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长寿命路面疲劳寿命预测的频域分析方法

中国工程科学 2017年第6期19卷 80-85页

作者：魏保立郭成超崔璨郑州大学水利与环境学院郑州450001

笔者分别从沥青路面和水泥混凝土路面两个方面分析了路面疲劳寿命预测的相关方法。重点对疲劳寿命预测的频域分析方法进行了较为详细的分析,结合车辆–道路耦合振动系统模型,对路面不平整引起的车辆与道路之间的随机振动进行了分析,指... 详细信息

笔者分别从沥青路面和水泥混凝土路面两个方面分析了路面疲劳寿命预测的相关方法。重点对疲劳寿命预测的频域分析方法进行了较为详细的分析,结合车辆–道路耦合振动系统模型,对路面不平整引起的车辆与道路之间的随机振动进行了分析,指出车辆–道路耦合振动的随机功率谱密度是进行路面疲劳寿命预测的一种手段和方法,并提出了相应的预测步骤,旨在为长寿命路面的设计和性能评价提供参考。

关键词：长寿命路面疲劳寿命预测随机振动功率谱密度