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基于三维数字图像相关技术钙质砂颗粒运动行为试验研究

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岩土力学 2022年第10期43卷 2785-2798页

作者：郭聚坤王瑞寇海磊魏道凯卞贵建雷胜友长安大学公路学院陕西西安710064 山东交通职业学院公路与建筑系山东潍坊261206 中国海洋大学工程学院山东青岛266100 日喀则市交通运输局公路工程项目管理中心西藏日喀则857021

桩基附近土颗粒的运动行为与宏观力学表现密切相关,对揭示界面剪切机制具有重要意义。利用自主研制的大型直剪仪,结合三维数字图像相关技术(3D-DIC)全场位移测量分析系统,开展了钢-钙质砂界面循环剪切试验,研究了界面附近砂颗粒的运动... 详细信息

桩基附近土颗粒的运动行为与宏观力学表现密切相关,对揭示界面剪切机制具有重要意义。利用自主研制的大型直剪仪,结合三维数字图像相关技术(3D-DIC)全场位移测量分析系统,开展了钢-钙质砂界面循环剪切试验,研究了界面附近砂颗粒的运动行为演化规律。结果表明:界面峰值剪切应力和发挥的界面摩擦角随循环次数的增大而增加,体变特性以剪缩为主;钙质砂颗粒左右移动的幅度与距界面的垂直距离成反比,钙质砂颗粒的位置随循环次数的增大逐渐向正剪切方向移动,试验结束时上剪切盒左侧区域的钙质砂颗粒向正剪切方向移动的距离最大;钙质砂颗粒在单个循环内出现有规律的上下移动,向下移动的幅值更大,位于上层的钙质砂颗粒向下移动的位移值大于下层;钙质砂颗粒的运动速度在沿单方向剪切时,呈现出慢-快-慢的变化规律,位于上剪切盒右侧区域的钙质砂的体变特性较左侧区域更显著;网格位移值和缺失数量随循环次数的增大而增加,在试验后期趋于稳定,试验结束时的破碎带厚度为6.21 mm。

关键词：钙质砂界面剪切颗粒运动坐标位移云图破碎带

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软土路基分级填筑过程地表沉降规律分析

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2011年第6期30卷 870-874页

作者：王洪德张立漫大连交通大学土木与安全工程学院辽宁大连116028

为有效解决软土路基填筑过程中引起的地表沉降问题,确保路基填筑质量和安全稳定,基于对软土路基地表沉降规律研究,结合中国中部某高速公路软土路基分级填筑工程实例,采用有限元技术模拟软土路基填筑过程,分析填筑过程中地表沉降规律。... 详细信息

为有效解决软土路基填筑过程中引起的地表沉降问题,确保路基填筑质量和安全稳定,基于对软土路基地表沉降规律研究,结合中国中部某高速公路软土路基分级填筑工程实例,采用有限元技术模拟软土路基填筑过程,分析填筑过程中地表沉降规律。实例分析表明:软土路基在填筑过程中,地表横向断面沉降规律基本呈"盆"状,最大沉降为26 mm,满足软土路基填筑地表沉降值的最大范围。该计算方法及参数的选取科学可靠,可以用来模拟预测类似工程施工过程,为软土路基工程施工提供技术指导。

关键词：软土路基分级填筑地表沉降 ABAQUS 网格划分有限元模拟位移云图沉降规律

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车辙历程中的集料细观运动追踪方法及其应用

科学技术与工程 2021年第33期21卷 14379-14386页

作者：刘文昶张曙光毛永强付欢同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 中交文山高速公路建设发展有限公司文山663000 中交西南投资发展有限公司成都610000 中交二航局第五工程分公司武汉430000 中交第二航务工程局有限公司武汉430040

研究集料运动规律是理解车辙细观机理的有效途径。采用X射线断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)获取沥青混合料在车辙试验前后的位移变化情况。在改造的车辙试验中采用黄铜矿(CuFeS_(2))作为集料替代物,应用该方法成功地从... 详细信息

研究集料运动规律是理解车辙细观机理的有效途径。采用X射线断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)获取沥青混合料在车辙试验前后的位移变化情况。在改造的车辙试验中采用黄铜矿(CuFeS_(2))作为集料替代物,应用该方法成功地从集料细观运动角度描述了车辙历程。研究结果表明:车辙发展过程中,试验轮正下方的混合料保持较完好的骨架结构,而车辙区域两侧边缘的粗集料多数向上运动,无法形成有效的骨架结构;并通过构建有限元模型,验证以矿石替代集料、结合CT和图像处理技术的集料追踪方法是合理有效的。

关键词：沥青混合料车辙集料追踪断层扫描(CT) 位移云图

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格库铁路风积沙包芯路基沉降数值模拟

铁道标准设计 2022年第9期66卷 51-57页

作者：陈桂芬李丽赵加海于磊新疆铁道职业技术学院乌鲁木齐830011 新疆铁道勘察设计院有限公司乌鲁木齐830011 中铁二十一局集团第一工程有限责任公司乌鲁木齐830011

依托格库铁路新疆S1标段风积沙包芯路基首件工程,结合包芯路基各部位沙样物理、力学性质的试验数据、现场数据及相应的规范等资料,基于有限元法,建立力学模型,利用Midas GTS/NX软件对该包芯路基、基底进行数值模拟,研究包芯部位、基底... 详细信息

依托格库铁路新疆S1标段风积沙包芯路基首件工程,结合包芯路基各部位沙样物理、力学性质的试验数据、现场数据及相应的规范等资料,基于有限元法,建立力学模型,利用Midas GTS/NX软件对该包芯路基、基底进行数值模拟,研究包芯部位、基底及以下风积沙沙样内摩擦角、弹性模量及泊松比等参数影响路基沉降变形的位移云图。结果表明:在一定荷载作用下,风积沙沙样内摩擦角增大时,包芯部位沉降量出现明显减小的趋势,二者为非线性关系;风积沙沙样弹性模量较小时,芯部承受变形的能力也小,引起的沉降量较大;随着风积沙沙样泊松比的增加,路基芯部沉降有增大的趋势,即引起的地层损失越来越大。从这3种情况的位移云图数据可以看出,包芯部位沉降变化明显,最大值达到25.97 mm;基底及以下沉降量较小,最大值只有6.42 mm,该研究为铁路开通运营后路基的养护维修提供理论依据和数据支持。

关键词：铁路路基包芯路基有限元法数值模拟位移云图沉降量

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热循环载荷下LTCC基板焊接组件结构仿真分析与试验对比研究

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电子元件与材料 2019年第1期38卷 61-66,77页

作者：张怡王习武邓超王天石仇原鹰中国电子科技集团公司第二十九研究所四川成都610036 西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710071

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,简称LTCC)技术是实现电子设备小型化、集成化的主流技术。在LTCC封装时,由于封装金属与LTCC的热膨胀系数很难匹配,导致组件在焊接以及交变温度载荷下产生位移,进而产生热应力,严重时甚... 详细信息

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,简称LTCC)技术是实现电子设备小型化、集成化的主流技术。在LTCC封装时,由于封装金属与LTCC的热膨胀系数很难匹配,导致组件在焊接以及交变温度载荷下产生位移,进而产生热应力,严重时甚至导致LTCC基板产生裂纹,丧失其工作性能。在高、低温环境下,通过对LTCC基板焊接组件表面位移进行试验测量与软件仿真,并将二者进行对比,验证了仿真结果的合理性与准确性。本文工作为今后提升LTCC基板焊接组件的力学性能提供了一种便捷、经济、可靠的有限元软件仿真分析技术手段。

关键词：低温共烧陶瓷热膨胀系数热循环载荷软件仿真照相测量位移云图

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装配式马镫筋参数化分析及优化设计

建筑结构 2022年第S2期52卷 1616-1621页

作者：孙冲王立于永康王楠李淑红樊雄涛赵中伟天津市水利工程有限公司天津300222 辽宁工程技术大学阜新123000

针对现有马镫筋存在的资源浪费,安装耗时耗力的问题,提出了一种新型装配式混凝土板马镫筋。建立了马镫筋的有限元模型,并通过参数化分析,得出了斜撑杆的倾斜角度、高度,顶部竖杆的高度对马镫筋承载力的影响规律。对施工过程中可能出现... 详细信息

针对现有马镫筋存在的资源浪费,安装耗时耗力的问题,提出了一种新型装配式混凝土板马镫筋。建立了马镫筋的有限元模型,并通过参数化分析,得出了斜撑杆的倾斜角度、高度,顶部竖杆的高度对马镫筋承载力的影响规律。对施工过程中可能出现的荷载进行预估,将马镫筋应用在整体模型中,得出了马镫筋应力和位移分布,证明了所设计的马镫筋的适用性和可行性。计算结果表明:随着斜撑杆的倾斜角度、长度,顶部竖杆的高度的增加,马镫筋承载力逐渐提高,但当顶部竖向撑杆高度和斜撑直径达到一定值以后,承载力基本保持不变,最大应力出现在竖向撑杆和斜向撑杆的连接处。马镫筋的刚度满足现场施工要求。

关键词：马镫筋极限承载力有限元分析应力云图位移云图

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大型热模锻压力机机架组件有限元分析

机械传动 2011年第9期35卷 65-66,69页

作者：吴先文杨林建李雷四川工程职业技术学院四川德阳618000 中国二重集团公司四川德阳618000

以某热模锻压力机机架组件为研究对象,对组件建立有限元模型。通过对机架加载,对机架进行有限元分析,并研究压力机机架的位移和变形量。该研究对热模锻压力机机架组件的设计和应力分析提供重要的理论数据,具有一定的推广应用价值。

关键词：热模锻压力机机架有限元位移云图

维普期刊数据库博看期刊

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煤岩材料变形过程位移场演化研究

煤矿安全 2019年第11期50卷 38-42页

作者：严欢李树刚丁洋马骞西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054

为了更为直观地研究煤岩材料变形破坏过程中表面位移场演化的规律,利用VIC-3D(非接触应变测量系统)观测系统研究单轴压缩状态下煤岩试件破坏的全过程,得到了煤岩试件变形破坏过程中表面位移场的演化特征,直观地反应了试件表面的压缩、... 详细信息

为了更为直观地研究煤岩材料变形破坏过程中表面位移场演化的规律,利用VIC-3D(非接触应变测量系统)观测系统研究单轴压缩状态下煤岩试件破坏的全过程,得到了煤岩试件变形破坏过程中表面位移场的演化特征,直观地反应了试件表面的压缩、剥离、膨胀及剥落的过程。研究结果表明:VIC-3D所表现的数字图像技术在煤岩试件的单轴压缩试验过程中具有明显的优势;可以直观地观测煤岩试件破坏过程的位移场、应变场等演化过程。通过VIC-3D分析软件得到了煤岩试件表面压缩、剥离、膨胀具体演化过程的全场位移云图及试验过程中试件表面位移场的变化曲线,并分析了不同应力阶段位移曲线的变化形式。

关键词：煤岩材料位移场非接触测量系统数字图像技术位移云图

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圆柱动态贯入颗粒材料试验研究

圆柱动态贯入颗粒材料试验研究

作者：邱鹏大连理工大学

学位级别：硕士

本文通过透明土与粒子图像测速技术(PIV)相结合,利用自行设计的圆柱形试件贯入装置对圆柱形试件贯入至透明土中的土体内部的位移、贯入深度进行了研究。透明土是用与天然土体性质相近的透明材料代替天然的土体,并利用其内部透明可视的... 详细信息

本文通过透明土与粒子图像测速技术(PIV)相结合,利用自行设计的圆柱形试件贯入装置对圆柱形试件贯入至透明土中的土体内部的位移、贯入深度进行了研究。透明土是用与天然土体性质相近的透明材料代替天然的土体,并利用其内部透明可视的特性得到土体在某种条件下内部位移的一种特殊土体。本文中所使用的透明土模型是以正十二烷和90#白油的混合物为孔隙液,以及一定级配的熔融石英为骨架材料配置而成。并将激光器产生的激光线通过柱面镜转化为激光扇面,利用光线的干涉原理在透明土内部产生可记录土体内部位移信息的散斑。然后利用粒子图像测速技术(PIV)对高速相机拍摄的高帧率图像进行处理得到土体内部的位移云图,用以分析圆柱形试件的直径、质量、贯入端形状以及速度对贯入透明土中产生的位移影响。研究中主要关注贯入过程中产生最大位移的时刻和土体位移稳定的时刻,研究发现,试件贯入端形状影响土体内部产生的最大位移值及位移的横向影响范围,试件直径对于产生的土体内部的最大位移有影响,试件的质量影响贯入过程中土体内部位移的影响范围,贯入试件的速度影响土体内部最大位移值以及位移的横向影响范围。对于贯入至石英砂与透明土中的试件,在质量相差不大情况下,各因素对于贯入深度的影响大小为:试件直径>试件贯入端形状>试件质量;在试件质量相差成倍的情况下,各因素对于贯入深度的影响大小为:试件质量>试件直径>试件贯入端形状。贯入目标材料的密实度对于贯入过程中试件的贯入深度、贯入任意时刻速度以及加速度起着决定性作用。研究发现在贯入过程中试件贯入端前出现一个密度更大的密实核核,产生的密实核大小与贯入端的形状有关,密实核的大小与试件所受的阻力成正比,进而密实核会影响贯入试件的加速度、速度、位移,最终表现为贯入试件的贯入深度。在以上研究的基础上,利用砂土材料的动态球腔扩张理论进行推导,发现预测值与实验值相差不大,误差大约在10%左右;预测值误差与质量有一定关系,在相同直径与贯入端情况下,质量越大,试验值与预测值误差越小。

关键词：透明土圆柱形试件位移云图贯入深度动态球腔扩张理论