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基于结构光双目视觉的腐蚀钢材表面三维重建

东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：邢佶慧魏妍婧胡灿昱陈爱国杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室

传统的检测方法通常无法实现对金属腐蚀形貌的高精度三维重建，探索一种既高效又精确的金属腐蚀形貌重建技术，是准确评估腐蚀金属构件断裂性能的重要前提。提出将双目结构光技术引入钢材腐蚀检测领域，采用互补格雷码技术结合4步相移... 详细信息

传统的检测方法通常无法实现对金属腐蚀形貌的高精度三维重建，探索一种既高效又精确的金属腐蚀形貌重建技术，是准确评估腐蚀金属构件断裂性能的重要前提。提出将双目结构光技术引入钢材腐蚀检测领域，采用互补格雷码技术结合4步相移法设计条纹结构光编码图案，并求解相位。基于绝对差值求和（SAD）算法完成亚像素绝对相位的立体匹配，为补偿非线性相位误差提出了适用于4步相移法的被动校正法，结合主动相位误差补偿方法进行相位误差修正。对钢腐蚀样品进行重建，并与激光测量仪扫描结果进行对比。试验结果表明，样品的平均腐蚀深度测试相对误差在26.42%以下，证明了双目立体视觉三维重建系统重建腐蚀钢材表面的有效性。

关键词：双目视觉结构光 4步相移互补格雷码非线性相位误差补偿

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基于几何迭代校正的岩土模型地应力平衡方法

计算力学学报 2025年

作者：胡长明侯旭辉袁一力李靓王忠宇西安建筑科技大学土木工程学院延安大学西安创新学院西安科技大学建筑与土木工程学院

初始地应力平衡对岩土工程结构的有限元分析准确性至关重要。针对传统方法在复杂岩土模型应用的局限，本研究提出一种基于几何迭代校正的地应力平衡新方法。通过对数值模型进行静力分析计算生成初始位移场，将此位移场与初始数值模型几... 详细信息

初始地应力平衡对岩土工程结构的有限元分析准确性至关重要。针对传统方法在复杂岩土模型应用的局限，本研究提出一种基于几何迭代校正的地应力平衡新方法。通过对数值模型进行静力分析计算生成初始位移场，将此位移场与初始数值模型几何节点坐标叠加修正，得到新的数值模型几何节点坐标并继续进行静力分析，滚动迭代，直至数值模型的静力分析结果中位移场满足地应力平衡要求。通过应用该方法于两个复杂岩土模型后，结果显示，新的地应力平衡方法显著减少了模型位移场，达到10-4m以下的精度，且未改变数值模型初始应力状态，能够较好的满足复杂岩土工程领域有限元模型地应力平衡的要求。

关键词：岩土工程地应力平衡数值分析 ABAQUS 几何迭代校正

考虑双向风激励下非对称悬挂结构随机响应的解析解法

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广西科技大学学报 2025年

作者：谢华葛春雷廖驻葛新广广西建设职业技术学院土木工程学院柳州工学院土木建筑工程学院

非对称悬挂结构对风激励敏感，提出其在水平及竖向风激励下随机响应的解析解法。首先基于达朗贝尔原理，建立非对称型悬挂结构基于水平及竖向脉动风激励下水平和竖向的振动方程，并基于实模态振型分解化法建立以广义坐标表示的风振动方... 详细信息

非对称悬挂结构对风激励敏感，提出其在水平及竖向风激励下随机响应的解析解法。首先基于达朗贝尔原理，建立非对称型悬挂结构基于水平及竖向脉动风激励下水平和竖向的振动方程，并基于实模态振型分解化法建立以广义坐标表示的风振动方程，而结构的实模态振动参数由MIDAS有限元软件建模并进行动力分析获得。然后，综合运用复模态法和虚拟激励法推导出非对称悬挂结构节点水平和竖向位移等响应量的统一频域解，并利用功率谱的二次式分解法推导出结构响应量基于Davenport水平风速谱和Panofsky竖向风速谱的偶数阶谱矩和方差的简明解析解。最后，通过一算例验证了所提解析解，并研究了竖向脉动风荷载对于非对称悬挂结构振动的影响。研究表明，竖向脉动风荷载对于非对称悬挂结构双向振动的影响较大，必须考虑其影响。

关键词：非对称悬挂结构有限元动力分析法解析解双向风振动二次式分解法

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螺牙高度对螺纹桩竖向承载特性的影响

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 36-45页

作者：徐丽娜齐晨晖郑俊杰黄占芳孙爽武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 中铁十一局集团有限公司武汉430061 吉林建筑大学交通科学与工程学院长春130118 吉林建筑大学土木工程学院长春130118 山东理工大学建筑工程与空间信息学院山东淄博255000

为探明竖向荷载作用下螺牙高度对螺纹桩承载特性及桩周土体的影响,通过室内半面模型桩试验,结合数字图像相关技术(DIC),研究了不同螺牙高度、不同荷载条件对桩身承载性能、桩周土体破坏特征、桩周土体位移场的影响。采用ABAQUS数值模拟... 详细信息

为探明竖向荷载作用下螺牙高度对螺纹桩承载特性及桩周土体的影响,通过室内半面模型桩试验,结合数字图像相关技术(DIC),研究了不同螺牙高度、不同荷载条件对桩身承载性能、桩周土体破坏特征、桩周土体位移场的影响。采用ABAQUS数值模拟方法对模型试验的结果进行验证,并扩展了螺牙高度的取值范围,分析螺纹桩桩身极限承载力与材料利用率、桩周土体应力场分布随螺牙高度变化的规律。结果表明:增加螺牙高度能提升桩身承载力,增大桩周土体位移影响范围,延缓桩侧土体剪切破坏的发展;随着桩身沉降量增加,桩顶荷载以桩侧阻力承受为主,逐渐演变为以桩端阻力承受为主;螺牙高度的增加虽然能提升桩身极限承载力,但桩身材料利用率存在峰值。

关键词：螺纹桩螺牙高度模型试验数字相关技术位移场

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高等级公路沥青路面剪应力分析与应用

中南大学学报（自然科学版） 2007年第6期38卷 1232-1238页

作者：聂忆华张起森中南大学土木建筑学院

基于线弹性层状体系理论,采用路面结构有限元法,探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律、影响因素及其评价方法。通过选取不同路面结构参数,包括各结构层厚度、模量和泊松比等,在不同的点位,利用BISAR程序进行力学计算和分析,提出了... 详细信息

基于线弹性层状体系理论,采用路面结构有限元法,探讨高等级公路沥青路面剪应力的分布规律、影响因素及其评价方法。通过选取不同路面结构参数,包括各结构层厚度、模量和泊松比等,在不同的点位,利用BISAR程序进行力学计算和分析,提出了沥青路面抗剪强度的确定和评价方法。研究结果表明:在不考虑各结构层材料性能和厚度时,最大剪应力均分布在距路表3cm深度范围内;影响剪应力的最主要因素是沥青层模量、泊松比和基层模量;对于普通3层沥青层面层结构,上面层和中面层应进行剪应力验算,下面层可根据实际情况确定是否进行验算;验算时,需找到准确的计算点位才能计算出各层内最大剪应力。

关键词：沥青路面剪应力影响因素评价方法

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面向CS 25.734的飞机轮胎爆破设计技术体系与关键内容研究

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航空工程进展 2025年

作者：周昌伟陈裕王兆东金晖张利娟张陈力子吴习徽王佳杰王佩艳上海飞机设计研究院中国民用航空上海航空器适航审定中心西北工业大学力学与土木建筑学院

轮胎爆破是一种常见的航空事故，极易发生在飞机起飞、着陆过程，严重影响飞机安全。基于民用飞机系统工程理念，建立面向CS 25.734的飞机轮胎爆破设计技术体系，开展从立项论证到适航验证等4个典型阶段的飞机设计技术研究。结果表明：... 详细信息

轮胎爆破是一种常见的航空事故，极易发生在飞机起飞、着陆过程，严重影响飞机安全。基于民用飞机系统工程理念，建立面向CS 25.734的飞机轮胎爆破设计技术体系，开展从立项论证到适航验证等4个典型阶段的飞机设计技术研究。结果表明：设置易熔塞不是防止轮胎爆破的完善措施，针对热源飞机轮舱内应采取主动或被动的设计措施以防止航空轮胎过热爆破；航空轮胎爆破有四种失效模式，其影响范围与起落架压缩状态有关，受到重量重心包线、温度包线等所有地面因素的影响；关于系统/结构/燃油防火的一系列设计考虑、验证思路及符合性判据已在国产大型客机的型号设计与适航审定中得以验证，可以为大型运输类飞机轮胎爆破设计提供参考。

关键词：航空事故轮胎爆破失效模式飞机设计适航审定

基于GBM-PFC模型的泥质粉砂岩干湿循环强度劣化机制研究

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中国农村水利水电 2025年

作者：胡伟张必昊章涵车德龙王勤田婷宜昌宜能水电有限责任公司宜昌市黄柏河流域管理局三峡库区地质灾害教育部重点实验室三峡大学土木与建筑学院

泥质粉砂岩作为一种常见的软岩，在干湿耦合作用下劣化显著，往往会造成路基工程问题，因此，研究泥质粉砂岩干湿循环作用下强度劣化机制至关重要。本文通过开展泥质粉砂岩干湿循环强度劣化试验，基于矿物成分分析结果构建考虑不同矿物... 详细信息

泥质粉砂岩作为一种常见的软岩，在干湿耦合作用下劣化显著，往往会造成路基工程问题，因此，研究泥质粉砂岩干湿循环作用下强度劣化机制至关重要。本文通过开展泥质粉砂岩干湿循环强度劣化试验，基于矿物成分分析结果构建考虑不同矿物成分及含量的GBM-PFC岩石数值模型并进行了数值试验，结合泥质粉砂岩宏-细观结构劣化特征，建立了强度劣化演化模型。结果表明：GBM-PFC模型能更精准地模拟干湿循环对岩石变形过程的影响，特别是在微裂纹演化方面；随着干湿循环次数增加，岩石强度劣化显著；微裂纹演化过程可分为零增长、萌生、快速增长和峰后阶段，裂纹角度集中分布在60°-120°和200°-300°，以拉裂纹为主，且拉裂纹主要产生于石英矿物中，而剪切裂纹主要产生于黏土矿物与石英中；试样破坏时，低应力区集中于碎屑块体中，而高应力区集中于完整块体中；试样变形过程中边界能主要转变为应变能与胶结能；在干湿循环作用下，黏土矿物溶解破碎，内部萌生微裂纹及微裂隙，并随着循环次数增加而加剧。

关键词：泥质粉砂岩 GBM-PFC模型干湿循环强度劣化机制

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单桩轴向荷载沉降曲线广义剪切位移解析算法

中南大学学报（自然科学版） 2005年第1期36卷 163-168页

作者：聂更新陈枫中南大学土木建筑学院

用线性弹性和塑性线性强化模型模拟桩周土的剪应力与剪应变非线性关系,将弹性阶段的剪切位移法推广到塑性阶段,得到了广义剪切位移理论,建立了桩土间耦合力学模型;利用此理论,分别对桩周土处于弹性、半塑性和全塑性3个不同阶段进行分析... 详细信息

用线性弹性和塑性线性强化模型模拟桩周土的剪应力与剪应变非线性关系,将弹性阶段的剪切位移法推广到塑性阶段,得到了广义剪切位移理论,建立了桩土间耦合力学模型;利用此理论,分别对桩周土处于弹性、半塑性和全塑性3个不同阶段进行分析,推导出了不同边界条件下桩的荷载沉降曲线的解析表达式以及统一解析式,对实际桩基进行了计算。研究结果表明:该方法能模拟工程中的复杂情况,从而能够解决复杂桩周边界条件下的桩基承载力与沉降问题,计算结果与实测结果最大误差为7.8%,平均误差为 6%;由于考虑了桩土之间的连续性,利用该单桩承载力沉降解析表达式能够求解桩土共同作用地基桩的承载力与沉降位移。

关键词：剪切位移法桩塑性解析解

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钢—混结合梁试件温度分布的研究

中国铁道科学 2005年第1期26卷 42-47页

作者：陈焕新刘蔚巍中南大学土木建筑学院

模拟青藏高原昼夜交替变化的气温,对钢—混凝土结合梁试件进行理论和实验研究。将试件冷却至-50℃,然后置于室温环境中,在自然对流条件下升至室温,测量试件内测点的温度。采用控制容积法对钢—混凝土结合梁试件升温过程的温度分布进行... 详细信息

模拟青藏高原昼夜交替变化的气温,对钢—混凝土结合梁试件进行理论和实验研究。将试件冷却至-50℃,然后置于室温环境中,在自然对流条件下升至室温,测量试件内测点的温度。采用控制容积法对钢—混凝土结合梁试件升温过程的温度分布进行数值计算。计算结果与实验值基本吻合。对钢—混凝土结合梁试件的温度分布情况和变化规律的研究结果表明,试件内部温度分布不均匀,变化较大。青藏高原的气温大幅变化可能会对青藏线铁路桥梁产生不良影响。

关键词：桥梁工程温度分布数值计算钢-混凝土结合梁

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