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大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟 被引量:119
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作者 李兆霞 李爱群 +2 位作者 陈鸿天 郭力 周太全 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期562-572,共11页
通过对桥梁结构健康监测和评估研究现状的简单评述 ,讨论了结构健康监测和状态评估中的关键理论与技术问题 ,介绍了笔者近年来在大型桥梁以健康监测和状态评估为目标的结构模拟方面开展的一系列关键理论和技术问题研究 ;通过对 2个大跨... 通过对桥梁结构健康监测和评估研究现状的简单评述 ,讨论了结构健康监测和状态评估中的关键理论与技术问题 ,介绍了笔者近年来在大型桥梁以健康监测和状态评估为目标的结构模拟方面开展的一系列关键理论和技术问题研究 ;通过对 2个大跨悬索桥———香港的青马大桥和江苏的润扬长江公路大桥的有限元建模和模型修正过程 ,探讨了大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟的技术要求、建模方案与策略 .研究表明 :大跨桥梁以结构状态评估为目标的有限元模拟 ,必须是建立于衔接理论基础上的多尺度结构模拟 .在桥梁结构整体动力响应分析确定了关键损伤构件的基础上 ,需进一步建立关键构件的局部模型以分析在桥梁结构全尺度有限元模型中无法模拟的细节行为 ,即发生于焊连接件的局部应力集中和损伤累积行为 . 展开更多
关键词 大跨桥梁 健康监测 状态评估 结构识别 有限元模拟
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金属板料冲裁过程的有限元模拟 被引量:90
2
作者 方刚 曾攀 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期653-657,共5页
介绍了利用弹塑性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形模拟、材料断裂破坏模拟以及网格重划分等技术.利用商业化有限元程序DEFORM-2DTM对不锈钢(AISI304)板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚... 介绍了利用弹塑性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形模拟、材料断裂破坏模拟以及网格重划分等技术.利用商业化有限元程序DEFORM-2DTM对不锈钢(AISI304)板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲裁力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲我力的变化与已发表文献中的实验结果一致. 展开更多
关键词 冲裁 金属板料 韧性断裂 有限元模拟
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铣削加工中薄壁件装夹方案优选的有限元模拟 被引量:88
3
作者 董辉跃 柯映林 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期17-21,共5页
针对薄壁零件刚性差,制造过程中容易产生装夹变形的工艺难题,采用有限元分析方法,对加工过程中的薄壁件装夹方案进行了优选.将工件视为弹性体,装夹/支撑作为刚体,运用有限元分析软件,分别对装夹位置、装夹顺序以及加载方式三个因素在装... 针对薄壁零件刚性差,制造过程中容易产生装夹变形的工艺难题,采用有限元分析方法,对加工过程中的薄壁件装夹方案进行了优选.将工件视为弹性体,装夹/支撑作为刚体,运用有限元分析软件,分别对装夹位置、装夹顺序以及加载方式三个因素在装夹过程中对框类薄壁零件产生变形的影响进行了模拟.结果表明,夹具或支撑间距较大,先在刚性较差的表面上进行装夹,每个夹紧力均在一步内施加的方案是最佳装夹方案. 展开更多
关键词 铣削加工 薄壁零件 加载方式 装夹方案 有限元模拟 方案优选
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高速公路偏压隧道施工动态监测与有限元仿真模拟 被引量:88
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作者 王祥秋 杨林德 高文华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期284-289,共6页
对崇遵高速公路龙井隧道进口段施工过程现场监测数据以及有限元分析结果进行对比研究,得出了在偏压作用下隧道施工过程中围岩位移的变化规律。阐述了现场动态监控量测与有限元仿真模拟相结合的方法对实现隧道信息化施工的重要性。
关键词 隧道工程 偏压隧道 动态监测 有限元模拟 信息化施工
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利用高密度电阻率法确定滑坡面研究 被引量:75
5
作者 郭秀军 贾永刚 +1 位作者 黄潇雨 牛建军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1662-1669,共8页
高密度电阻率法探测是滑坡面探测的有效手段,而适宜的现场工作方案和相应的资料解译模型是获取可靠探测成果的前提。针对高密度电阻率法探测中常用的4类电极排列方式,即温纳、施龙贝格、偶极、二极装置,利用有限元方法二维正演模拟建立... 高密度电阻率法探测是滑坡面探测的有效手段,而适宜的现场工作方案和相应的资料解译模型是获取可靠探测成果的前提。针对高密度电阻率法探测中常用的4类电极排列方式,即温纳、施龙贝格、偶极、二极装置,利用有限元方法二维正演模拟建立了均质土坡滑面、软弱夹层滑面、堆积层滑面、构造破碎带滑面的标准地电模型剖面;明确了进行不同类型滑坡工程地质调查时不同电测装置的探测能力和视电阻率异常模式;提出了复杂地质条件下斜坡问题探测数据有效处理的设计比值参数方法。最后给出2个利用高密度电阻率法进行滑坡工程地质调查的典型研究实例。 展开更多
关键词 滑坡 高密度电阻率法 滑坡面探测 有限元模拟 比值参数
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基于热力耦合模型的切削加工残余应力的模拟及试验研究 被引量:73
6
作者 孙雅洲 刘海涛 卢泽生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期187-193,共7页
航空精密薄壁零件具有复杂的型腔结构,切削加工残余应力是薄壁零件精度稳定性的重要影响因素,因此必须对切削加工残余应力进行研究。根据热—弹塑性有限元理论,建立切削加工三维有限元模型,对航空铝合金材料Al2A12进行切削加工非线性弹... 航空精密薄壁零件具有复杂的型腔结构,切削加工残余应力是薄壁零件精度稳定性的重要影响因素,因此必须对切削加工残余应力进行研究。根据热—弹塑性有限元理论,建立切削加工三维有限元模型,对航空铝合金材料Al2A12进行切削加工非线性弹塑性有限元模拟分析,对切削加工表面残余应力进行预测和计算。通过有限元分析,得到不同切削参数、刀具参数条件下的已加工表面残余应力的模拟结果,并对结果进行比较分析,得到各个因素对工件已加工表面残余应力的基本影响规律;进行不同加工工序条件下的切削加工残余应力的有限元模拟,在加工表面已有一次切削加工残余应力分布的情况下,进行二次切削加工有限元模拟,得到二次切削加工对工件已加工表面残余应力的影响规律;并且进行不同切削参数对残余应力影响的试验研究,验证有限元模型的正确性。 展开更多
关键词 残余应力 有限元模拟 热力耦合模型 切削试验
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ProCAST软件的特点及其在铸件成形过程中的应用 被引量:46
7
作者 胡红军 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第1期70-71,共2页
介绍了商品化有限元软件ProCAST的组成模块、功能以及在铸件成形、缺陷预测方面的应用。
关键词 有限元模拟 PROCAST 凝固模拟 缺陷预测
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薄壁件的装夹变形机理分析与控制技术 被引量:63
8
作者 秦国华 吴竹溪 张卫红 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期211-216,223,共7页
系统地提出一个分析与优选夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的通用方法。基于由摩擦力引起的接触力历史依赖性,定量地分析多重夹紧元件及其作用顺序对薄壁件变形的影响,并建立装夹方案的数学模型。同时提出基于最小总余能原理的有限元求... 系统地提出一个分析与优选夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的通用方法。基于由摩擦力引起的接触力历史依赖性,定量地分析多重夹紧元件及其作用顺序对薄壁件变形的影响,并建立装夹方案的数学模型。同时提出基于最小总余能原理的有限元求解方法。另一方面,基于装夹方案的优化模型,提出装夹变形的控制技术以便获得最高的工件加工精度。以典型铝合金航空材料构件为例,模拟与分析夹紧力及夹紧顺序对其变形的影响过程。 展开更多
关键词 薄壁件 多重夹紧力 夹紧顺序 装夹变形机理 有限元模拟
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多孔金属夹层板在冲击载荷作用下的动态响应 被引量:62
9
作者 赵桂平 卢天健 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期194-206,共13页
借助两种有限元软件ABAQUS和LS_DYNA,模拟和分析了两种厚度不同的泡沫铝合金夹层板(三明治板)、方孔蜂窝形夹层板和波纹形夹层板在冲击载荷下的动态响应.4种夹层板的单位面积密度相同,冲击载荷分别用泡沫铝子弹与不锈钢子弹模拟.讨论了... 借助两种有限元软件ABAQUS和LS_DYNA,模拟和分析了两种厚度不同的泡沫铝合金夹层板(三明治板)、方孔蜂窝形夹层板和波纹形夹层板在冲击载荷下的动态响应.4种夹层板的单位面积密度相同,冲击载荷分别用泡沫铝子弹与不锈钢子弹模拟.讨论了泡沫金属夹层板和格构式夹层板在不同冲击载荷作用下的变形机制,重点在于对夹层板的吸能特性及板内各部分吸能变化规律的探讨.研究结果表明:在泡沫子弹冲击下,夹层板主要是通过自身变形来消耗子弹动能,并转化为自身内能.厚度为22 mm的泡沫金属夹层板吸收能量最多,底面变形最小,是结构性能最优的夹层板;在刚性子弹高速冲击穿透过程中,格构式夹层板的吸能性能比单位面积密度相同的泡沫金属夹层板的吸能性能更好.波纹形夹层板的能量吸收能力在4种板中最高. 展开更多
关键词 泡沫金属 夹层板 冲击载荷 能量吸收 有限元模拟
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金属切削加工的热力耦合模型及有限元模拟研究 被引量:50
10
作者 黄志刚 柯映林 王立涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期317-320,共4页
基于切削加工的热-弹塑性有限元方程并在一定假设的条件下,建立了金属正交切削加工的热力耦合有限元模型。分析、研究了切屑分离标准、刀屑界面的摩擦模型以及热控制方程等切削加工模拟所涉及的关键技术,并提出了几何-应力切屑分离标准... 基于切削加工的热-弹塑性有限元方程并在一定假设的条件下,建立了金属正交切削加工的热力耦合有限元模型。分析、研究了切屑分离标准、刀屑界面的摩擦模型以及热控制方程等切削加工模拟所涉及的关键技术,并提出了几何-应力切屑分离标准。最后,采用ABAQUS软件对材料40CrNiMoA进行了切削加工模拟,并分析、讨论了模拟结果。通过与试验数据比较,证明了所建立的有限元模型的正确性。 展开更多
关键词 切削加工 热力耦合 切屑分离标准 有限元模拟
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不等跨连拱隧道施工全过程的有限元模拟 被引量:44
11
作者 邓建 朱合华 丁文其 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期477-480,共4页
用同济曙光岩土及地下工程设计与施工分析软件(GeoFBA2D),对某高速公路不等跨连拱隧道的施工全过程进行有限元模拟。得出隧道围岩应力、围岩位移、初衬与二衬的接触压力、中墙内力随施工过程的变化规律。研究表明,大洞的拱顶最大拉应力... 用同济曙光岩土及地下工程设计与施工分析软件(GeoFBA2D),对某高速公路不等跨连拱隧道的施工全过程进行有限元模拟。得出隧道围岩应力、围岩位移、初衬与二衬的接触压力、中墙内力随施工过程的变化规律。研究表明,大洞的拱顶最大拉应力是小洞的4倍,不等跨效应十分明显;小洞拱顶沉降明显分为三个阶段;小洞的初衬与二衬的接触压力要比大洞大;中墙内力随施工过程变化显著,但最终值很小。结论对隧道设计和施工具有科学指导意义。 展开更多
关键词 不等跨连拱隧道 施工全过程 有限元模拟 应力 位移
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洋碰隧道CRD工法施工过程的动态仿真数值模拟研究 被引量:49
12
作者 徐林生 孙钧 蒋树屏 《地质灾害与环境保护》 2001年第1期58-62,67,共6页
根据洋碰公路隧道开挖施工的特点 ,运用位移反分析和有限元方法 ,对其典型洞段
关键词 洋碰隧道 CRD工法 位移反分析 有限元模拟 数值模拟 有限元 开挖施工
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板料成形接触摩擦过程的有限元模拟技术研究 被引量:19
13
作者 王晓林 周贤宾 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2000年第1期18-21,共4页
本文在分析了板料成形过程接触摩擦问题特点的基础上 ,提出了接触搜索、界面滑动约束、法向接触力以及摩擦力计算等问题的有限元模拟算法 ,建立了板料成形过程接触摩擦问题的有限元模拟模型 ,最后通过数值算例与飞机蒙皮拉形模拟试验结... 本文在分析了板料成形过程接触摩擦问题特点的基础上 ,提出了接触搜索、界面滑动约束、法向接触力以及摩擦力计算等问题的有限元模拟算法 ,建立了板料成形过程接触摩擦问题的有限元模拟模型 ,最后通过数值算例与飞机蒙皮拉形模拟试验结果的比较 ,验证了此模型计算精度及数值稳定性良好。 展开更多
关键词 板料成形 有限元模拟 接触摩擦 摩擦 金属
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油田三维构造应力场数值模拟与油气运移 被引量:46
14
作者 王红才 王薇 +2 位作者 王连捷 孙宝珊 夏柏如 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期175-178,共4页
研究中利用有限元分析方法对辽河油田滩海地区进行了三维构造应力场的计算机模拟。研究了地应力场的分布特征及其对油气运移的控制作用 ,并对油气积聚的优势区域进行了预测 。
关键词 三维构造应力场 有限元模拟 流体势 油气运移 油田 地应力场
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煤岩体水射流破碎机理 被引量:52
15
作者 常宗旭 郤保平 +1 位作者 赵阳升 赵隆茂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期983-987,共5页
假设非均质岩体微元的弹性模量和抗压强度均服从Weibull分布,用愈渗理论推导了非均质岩体的水射流破坏准则和水射流破碎非均质岩体的门槛压力;数值模拟了水射流在非均质煤层中的连续钻孔过程;并进行了水射流的破煤实验.研究表明,在水射... 假设非均质岩体微元的弹性模量和抗压强度均服从Weibull分布,用愈渗理论推导了非均质岩体的水射流破坏准则和水射流破碎非均质岩体的门槛压力;数值模拟了水射流在非均质煤层中的连续钻孔过程;并进行了水射流的破煤实验.研究表明,在水射流作用下,煤岩体中强度较弱的一系列微元首先破坏,形成裂隙.进入裂隙空间的水射流对裂隙发生的水楔作用,使裂隙尖端产生拉应力集中,导致裂隙迅速发展和扩大,裂隙与裂隙连通后使得大块的煤岩体脱落,形成破碎坑.当水射流压力为60 MPa时,煤体破碎距离达到0.5 m以上. 展开更多
关键词 水射流破岩 破坏准则 裂隙发展 门槛压力 钻孔 有限元模拟
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中国大陆及周边地区现代岩石圈演化动力学模拟 被引量:55
16
作者 郑勇 傅容珊 熊熊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期415-427,共13页
采用有限元方法模拟了近20万年来青藏高原岩石圈形变演化过程,探讨了印度-欧亚大陆的碰撞对中国大陆岩石层形变和应力场的影响以及它们与强地震活动性的关系.结合现代GPS、地震和地质学观测的结果,对比分析了中国大陆在百万年、十万年... 采用有限元方法模拟了近20万年来青藏高原岩石圈形变演化过程,探讨了印度-欧亚大陆的碰撞对中国大陆岩石层形变和应力场的影响以及它们与强地震活动性的关系.结合现代GPS、地震和地质学观测的结果,对比分析了中国大陆在百万年、十万年和十年尺度上的形变和构造应力场的基本格局.研究表明:(1)印度-欧亚大陆的碰撞以及印度大陆的持续向北推进、挤压所产生的应力环境,一直主导了以青藏高原为核心的我国西部地域岩石圈构造、运动和演化,但其影响随着远离青藏高原地区而逐渐变小.(2)断层滑移和重力势作用对于青藏高原东西部以及塔里木盆地的影响相当大,它们导致青藏高原岩石层东西向形变速率增大,对青藏高原的中南部地区产生拉张效应,同时导致塔里木盆地出现整体的右旋趋势.(3)青藏高原区域水平方向形变速率和GPS观测结果吻合较好.但在垂直方向上,一些地区计算结果与观测数据相差较大,这说明单纯的挤压作用不是现代青藏高原隆升的惟一机制.现代青藏高原的隆升可能与其他驱动机制,如地幔对流、重力均衡以及剥蚀作用等有关.(4)印度板块的挤压作用基本上决定了中国大陆西部的主压应力场分布.(5)印度板块的碰撞对中国大陆的强地震活动性有重要影响,但华北地区是个例外,该地区的地震活动性很强而印度板块的挤压在该区域产生的影响却很小,说明其他的驱动力在一定程度上活化了华北地块. 展开更多
关键词 大陆碰撞 有限元模拟 GPS 地质观测 速度场 青藏高原
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喷丸三维残余应力场的有限元模拟 被引量:50
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作者 凌祥 彭薇薇 倪红芳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期182-189,共8页
运用大型有限元计算软件ABAQUS建立了模拟喷丸残余应力场的三维有限元模型,预测了在相同喷丸强度下玻璃丸和钢丸两种类型弹丸喷射所产生的残余应力场。模拟过程中,分析了线性减缩积分单元的沙漏参数、材料的应变硬化率、喷丸覆盖率以及... 运用大型有限元计算软件ABAQUS建立了模拟喷丸残余应力场的三维有限元模型,预测了在相同喷丸强度下玻璃丸和钢丸两种类型弹丸喷射所产生的残余应力场。模拟过程中,分析了线性减缩积分单元的沙漏参数、材料的应变硬化率、喷丸覆盖率以及初始残余拉应力等因素对304不锈钢靶材残余应力分布的影响。从计算结果可以看出,钢丸喷丸产生的残余压应力层较深,但在高覆盖率时,玻璃喷丸产生的残余压应力的平均值比钢丸喷丸处理后产生的大。在有初始残余拉应力(250MPa)存在的情况下,两种类型的喷丸处理均能使304不锈钢靶材表面形成残余压应力层,这说明喷丸工艺可以提高奥氏体不锈钢焊接构件的抗应力腐蚀开裂能力。本研究成果为进一步探讨喷丸强化不锈钢焊接头抗应力腐蚀性能的机理奠定了基础。 展开更多
关键词 喷丸 有限元模拟 残余应力场
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有限元模拟在金属塑性成形中的应用 被引量:26
18
作者 翟福宝 林新波 +1 位作者 张质良 夏萼辉 《锻压机械》 2000年第3期46-47,共2页
本文系统介绍了有限元法的发展现状和关键技术 ,结合实例说明了有限元模拟技术在塑性成形领域的具体应用 ,并对其存在的问题和发展方向提出了自己的见解。
关键词 金属塑性成形 有限元模拟
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某大口径榴弹炮弹带挤进过程数值模拟研究 被引量:53
19
作者 孙全兆 杨国来 +2 位作者 王鹏 葛建立 谢润 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期206-213,共8页
为探索某大口径榴弹炮发射条件下弹带挤进过程的力学机理,建立了弹带挤进坡膛的有限元模型。通过数值模拟研究弹带的动态挤进过程,分析弹带变形及刻槽形成过程,计算得到弹带动态挤进阻力、挤进压力和弹丸运动规律,给出了最大挤进阻力值... 为探索某大口径榴弹炮发射条件下弹带挤进过程的力学机理,建立了弹带挤进坡膛的有限元模型。通过数值模拟研究弹带的动态挤进过程,分析弹带变形及刻槽形成过程,计算得到弹带动态挤进阻力、挤进压力和弹丸运动规律,给出了最大挤进阻力值、挤进压力值及对应时刻弹丸速度值。研究结果表明,挤进过程中弹带材料经历塑性变形流动,发生剪切失效占主导的韧性断裂并形成刻槽,弹带挤进后具有明显的层状特征,其内部区域的塑性变形量很小,弹带绝热变形产生的热量不足以使弹带材料熔化。文中采用的实验测试数据为数值模拟研究提供了支持,下一步工作的重点是开展针对弹带动态挤进阻力及弹丸运动规律的实验研究。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 弹带挤进 弹带变形 挤进阻力 挤进压力 有限元模拟
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移动荷载作用下沥青路面三向应变动力响应模拟分析 被引量:51
20
作者 董泽蛟 曹丽萍 +1 位作者 谭忆秋 吴思刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期133-139,共7页
研究沥青路面在车辆移动荷载作用下的动态应变响应是掌握路面结构行为的前提条件。首先,基于应变实测现场情况,建立移动荷载作用下,三维沥青路面瞬态动力分析有限元模型,并给出了路面有限元分析的动力学原理、荷载条件、边界条件和材料... 研究沥青路面在车辆移动荷载作用下的动态应变响应是掌握路面结构行为的前提条件。首先,基于应变实测现场情况,建立移动荷载作用下,三维沥青路面瞬态动力分析有限元模型,并给出了路面有限元分析的动力学原理、荷载条件、边界条件和材料参数;而后分析不同车速、横向作用位置、行驶状态等荷载条件下的沥青路面竖向、横向以及纵向应变响应的空间分布和时程变化规律。结果表明,移动荷载作用下,路面结构的应变响应具有明显的波动性质;沥青层内部应变在荷载作用前后发生拉压应变交替变化;车辆荷载的速度、横向作用位置以及幅值都影响路面结构的应变响应,需要在应变实测中严格控制;车辆行驶状态改变了路面结构的动力响应,路面结构受力状态趋于不利。 展开更多
关键词 道路工程 三向应变 有限元模拟 沥青路面 移动荷载
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