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深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术 被引量：468
1
作者 康红普 牛多龙 +3 位作者 张镇 林健 李志红 范明建 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1977-1987,共11页
以淮南谢家集第一煤矿深部沿空留巷为工程背景,采用数值模拟分析巷道围岩变形与应力分布特征。详细介绍深部沿空留巷井下试验,包括巷内基本支护、加强支护与巷旁支护设计,从巷道掘进、留巷,一直到留巷复用各阶段的矿压监测数据。通过围... 以淮南谢家集第一煤矿深部沿空留巷为工程背景,采用数值模拟分析巷道围岩变形与应力分布特征。详细介绍深部沿空留巷井下试验,包括巷内基本支护、加强支护与巷旁支护设计,从巷道掘进、留巷,一直到留巷复用各阶段的矿压监测数据。通过围岩、充填体位移与锚杆、锚索受力数据分析,评价支护效果。井下实践表明:采用高预应力、强力锚杆与锚索作为巷内基本支护,单体支柱配铰接顶梁为加强支护,及膏体充填巷旁支护,能够有效控制深部沿空留巷围岩的强烈变形,保持留巷稳定。基于数值模拟与井下试验研究成果,分析巷内基本支护、加强支护与巷旁支护的相互关系,指出深部沿空留巷在顶板断裂位置、基本顶回转及围岩长期蠕变等方面与浅部留巷有很大区别,并提出深部沿空留巷支护设计原则。针对井下试验中存在的问题,提出改进意见。 展开更多
关键词 采矿工程 煤矿巷道 沿空留巷 深部矿井 数值模拟 井下试验 支护原则
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超千米深井巷道围岩变形特征与支护技术 被引量：216
2
作者 康红普 范明建 +1 位作者 高富强 张辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2227-2241,共15页
为解决超千米深井巷道支护难题,以新汶矿区深井巷道为工程背景,分析深部矿井地应力、围岩强度与结构等地质力学参数分布特征,超千米深井巷道围岩、支护体变形及破坏状况。采用UDEC数值模拟软件,研究不同支护方式与参数下超千米深井岩巷... 为解决超千米深井巷道支护难题,以新汶矿区深井巷道为工程背景,分析深部矿井地应力、围岩强度与结构等地质力学参数分布特征,超千米深井巷道围岩、支护体变形及破坏状况。采用UDEC数值模拟软件,研究不同支护方式与参数下超千米深井岩巷围岩变形、破坏特征与支护作用。基于实测与数值模拟研究结果,确定新汶华丰矿-1180回风大巷采用全断面高预应力、高强度锚杆与锚索及注浆联合支护加固方式。详细介绍-1180回风大巷支护井下试验,包括支护参数设计、支护材料、底板注浆锚索施工工艺及矿压监测结果。通过分析围岩位移、顶板离层及锚杆、锚索受力监测数据,评价回风大巷支护效果。井下试验表明:高预应力、高强度锚杆与锚索及注浆联合加固技术,能够有效控制超千米深井岩巷大变形,保持围岩长期稳定。最后,针对井下试验中存在的问题,提出改进意见。 展开更多
关键词 采矿工程 超千米深井巷道 地质力学参数 数值模拟 井下试验
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断层冲击地压发生的理论与试验研究 被引量：173
3
作者 潘一山 王来贵 +1 位作者 章梦涛 徐秉业 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期642-649,共8页
把断层冲击地压看成是断层带与上下盘围岩系统的变形失稳，建立了扰动响应稳定性判别准则，并对断层冲击地压的一个简单模型进行了解析分析。通过粘滑失稳模型，解释了断层冲击地压的间歇性。对断层冲击地压进行了模拟试验，解释了只有... 把断层冲击地压看成是断层带与上下盘围岩系统的变形失稳，建立了扰动响应稳定性判别准则，并对断层冲击地压的一个简单模型进行了解析分析。通过粘滑失稳模型，解释了断层冲击地压的间歇性。对断层冲击地压进行了模拟试验，解释了只有达到一定开采深度才可能发生冲击地压，证实了冲击地压发生的间歇性。 展开更多
关键词 断层 冲击地压 失稳 粘滑 模拟试验 矿山
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回采工作面多巷布置留巷围岩变形特征与支护技术 被引量：129
4
作者 康红普 颜立新 +2 位作者 郭相平 张占涛 高富强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2022-2036,共15页
以晋城矿区回采工作面多巷布置留巷为工程背景,基于大量实测数据,分析留巷围岩变形与破坏的特征及机制。采用数值模拟软件FLAC3D研究巷道布置方式、煤柱尺寸、回采工作面宽度等参数对留巷围岩变形与破坏的影响,分析留巷及采煤工作面周... 以晋城矿区回采工作面多巷布置留巷为工程背景,基于大量实测数据,分析留巷围岩变形与破坏的特征及机制。采用数值模拟软件FLAC3D研究巷道布置方式、煤柱尺寸、回采工作面宽度等参数对留巷围岩变形与破坏的影响,分析留巷及采煤工作面周围的应力分布。在此基础上,提出适合留巷特点的巷道支护形式与参数。在井下进行支护试验,监测留巷从掘进到报废全过程的围岩位移与支护体受力,评价支护效果。研究结果表明:留巷在受到本工作面超前支承压力作用后,围岩位移虽有增加,但变化不大;在本工作面后方一定距离围岩位移急剧增加,并在50～200 m范围内位移速度达到最大值,之后逐步趋于稳定;当留巷受到下一个工作面超前支承压力作用后,围岩位移再次显著增加。留巷围岩变形与巷道布置方式、煤柱尺寸及回采工作面参数密切相关。高预应力强力锚杆与锚索支护、全锚索支护是比较适合留巷的支护方式,能够大幅度减少围岩位移,保持巷道长期稳定。最后分析存在的问题,并提出改进意见。 展开更多
关键词 采矿工程 煤矿巷道 留巷 数值模拟 井下试验
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简化UKF滤波在SINS大失准角初始对准中的应用 被引量：104
5
作者 严恭敏 严卫生 徐德民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第3期253-264,共12页
基于欧拉平台误差角的概念提出了大失准角误差条件下的捷联惯导系统(SINS)非线性初始对准误差模型,该模型无法再用经典的加性噪声模型描述。为了降低滤波计算量,在系统模型噪声和量测噪声均为复杂加性噪声并且量测方程是线性方程时,推... 基于欧拉平台误差角的概念提出了大失准角误差条件下的捷联惯导系统(SINS)非线性初始对准误差模型,该模型无法再用经典的加性噪声模型描述。为了降低滤波计算量,在系统模型噪声和量测噪声均为复杂加性噪声并且量测方程是线性方程时,推导了简化的UKF(unscented Kalman filter)滤波方法,简化UKF滤波公式显示:除通过非线性状态方程使用UT(unscented transformation)变换进行状态及其方差预测外,其它滤波步骤与标准Kalman滤波完全相同。最后,对静基座下SINS初始对准进行了仿真试验,结果表明大失准角条件下的SINS误差模型和简化UKF滤波估计方法是有效的。 展开更多
关键词 UKF滤波 捷联惯导系统 初始对准 大失准角 仿真
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有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性 被引量：96
6
作者 闫书明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期152-156,共5页
建立多种车辆和护栏有限元仿真模型,运用多次碰撞试验数据对仿真模型计算结果进行比对,对采用有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性进行分析。研究结果表明,仿真计算可以得到车辆行驶轨迹、结构防护导向、乘员风险和动态变形等护栏... 建立多种车辆和护栏有限元仿真模型,运用多次碰撞试验数据对仿真模型计算结果进行比对,对采用有限元仿真方法评价护栏安全性能的可行性进行分析。研究结果表明,仿真计算可以得到车辆行驶轨迹、结构防护导向、乘员风险和动态变形等护栏安全评价的各项指标,仿真结果与试验结果一致,误差在10%以内,验证了建模方法的正确性,运用有限元仿真方法评价护栏安全性能具有较高可行性。强调运用评价护栏安全性能的仿真模型须通过碰撞试验校核,同时建议通过法规和准则对从事护栏评价CAE工程师进行职业管理。 展开更多
关键词 护栏 安全评价 计算机仿真 有限元分析 碰撞试验
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断面活动特征及其对油气的封闭作用 被引量：68
7
作者 鲁兵 陈章明 +2 位作者 关德范 石宝珩 刘德建 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期33-38,共6页
基于断裂的理论分析，通过模拟实验确认了断层倾角随岩性变化的规律；根据此规律和断层两盘岩层的位移特点，提出了“断层主滑面”的概念，并应用它对不同性质、不同剖面形态以及不同组合型式的断层在活动时期的封闭性进行了分析，得出... 基于断裂的理论分析，通过模拟实验确认了断层倾角随岩性变化的规律；根据此规律和断层两盘岩层的位移特点，提出了“断层主滑面”的概念，并应用它对不同性质、不同剖面形态以及不同组合型式的断层在活动时期的封闭性进行了分析，得出了许多新认识。 展开更多
关键词 断层 断裂 模拟试验 主滑面 油气运移
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水土作用与土体细观结构研究 被引量：55
8
作者 吴恒 张信贵 +1 位作者 易念平 代志宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期199-204,共6页
把土体中的固相划分为不可溶蚀相、可溶蚀相两个亚相。由此对因地下水环境变异引起的全体可溶蚀相变化进行了理论公式推导，用公式定量解释了可溶蚀相变化引起的土体孔隙变化，并预测了全体潜在变形量。实验室模拟结果证实了公式的正确性。
关键词 地下水变异 潜在变形 土体 细观结构 水土作用
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具有混沌搜索策略的蝙蝠优化算法及性能仿真 被引量：76
9
作者 刘长平 叶春明 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1183-1188,1195,共7页
蝙蝠算法是受自然界中的蝙蝠通过回声定位进行搜寻、捕食行为的启发演变而来的一种新颖的仿生群智能优化算法。在分析基本算法仿生原理和局限性的基础上,提出一种改进蝙蝠局部搜索能力的优化算法,通过逻辑自映射函数产生混沌序列,引入... 蝙蝠算法是受自然界中的蝙蝠通过回声定位进行搜寻、捕食行为的启发演变而来的一种新颖的仿生群智能优化算法。在分析基本算法仿生原理和局限性的基础上,提出一种改进蝙蝠局部搜索能力的优化算法,通过逻辑自映射函数产生混沌序列,引入到蝙蝠算法中对精英个体进行混沌优化,同时动态收缩搜索空间以加快收敛速度。改进算法有效结合了基本蝙蝠算法的全局优化能力和混沌算法的局部搜索能力,对经典函数的仿真测试表明,改进算法显著提高了优化性能,在寻优精度和全局收敛能力方面优于基本蝙蝠算法,是解决工程应用中复杂函数优化问题的一种有效方法。 展开更多
关键词 蝙蝠算法 仿生原理 逻辑自映射 混沌搜索 仿真测试
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原油二次裂解气——天然气重要的生成途径 被引量：70
10
作者 赵孟军 卢双舫 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期645-650,共6页
本文通过模拟实验,结合塔里木盆地塔中北斜坡地区包括有机质成油、有机质成气及原油二次裂解成气在内的生烃剖面,说明原油二次裂解成气的门限深于干酪根初次裂解成气门限。原油二次裂解生成的天然气与干酪根初次裂解生成的天然气在组分... 本文通过模拟实验,结合塔里木盆地塔中北斜坡地区包括有机质成油、有机质成气及原油二次裂解成气在内的生烃剖面,说明原油二次裂解成气的门限深于干酪根初次裂解成气门限。原油二次裂解生成的天然气与干酪根初次裂解生成的天然气在组分特征和碳同位素特征上存在明显的差异。一些以原油二次裂解气为主要气源所形成气藏的实例,表明原油二次裂解气可以作为特殊的重要的天然气来源。 展开更多
关键词 二次裂解 模拟实验 天然气源 原油 碳同位素
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不同水平应力对巷道稳定性的模拟研究 被引量：73
11
作者 勾攀峰 韦四江 张盛 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2010年第2期143-148,共6页
水平构造应力是影响巷道围岩稳定的重要因素之一,通过相似材料模拟试验和数值模拟方法研究不同水平应力作用下锚杆支护巷道以及无支护条件下巷道围岩变形破坏特征.物理模拟较好的反映了巷道顶板的冒落和底板的鼓起状况,数值模拟反映巷... 水平构造应力是影响巷道围岩稳定的重要因素之一,通过相似材料模拟试验和数值模拟方法研究不同水平应力作用下锚杆支护巷道以及无支护条件下巷道围岩变形破坏特征.物理模拟较好的反映了巷道顶板的冒落和底板的鼓起状况,数值模拟反映巷道周围塑性范围和应力分布.模拟结果表明,随着水平应力增加,水平应力向巷道顶底板深部传递的趋势明显,导致巷道底鼓及褶皱形破坏,顶板剪切变形及楔形冒落.顶底板变形破坏大于巷道两帮的变形破坏.因此,高水平应力作用下,巷道顶底板是巷道控制的重点.锚网索喷一次支护配合长环形U钢支架二次支护是解决高水平应力作用下巷道支护的有效手段之一. 展开更多
关键词 水平应力 巷道稳定性 模拟试验 长环形U钢支架
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深井煤巷钻孔卸压技术的数值模拟与工业试验 被引量：69
12
作者 刘红岗 贺永年 +1 位作者 徐金海 韩立军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期33-37,共5页
结合工程实例,利用数值模拟方法研究了钻孔卸压的作用机理、巷道围岩动态损伤破坏发展和应力场重新分布的过程.模拟发现:合理布置的卸压孔可以导致巷帮围岩的结构性预裂破坏,从而使围岩高应力向深部转移;在卸压孔和锚网联合支护后改善... 结合工程实例,利用数值模拟方法研究了钻孔卸压的作用机理、巷道围岩动态损伤破坏发展和应力场重新分布的过程.模拟发现:合理布置的卸压孔可以导致巷帮围岩的结构性预裂破坏,从而使围岩高应力向深部转移;在卸压孔和锚网联合支护后改善了围岩附近的应力环境,改变了围岩破坏的时空次序,对控制围岩变形和破坏具有突出的优越性. 展开更多
关键词 深井 煤巷 卸压钻孔 数值模拟:工业试验
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本煤层顺层瓦斯抽采渗流耦合模型及应用 被引量：69
13
作者 梁冰 袁欣鹏 孙维吉 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期208-213,共6页
为揭示瓦斯在本煤层抽采时的渗流机理，开展了煤岩体变形与瓦斯渗流相互作用规律研究．根据煤层瓦斯渗流特性，考虑渗透率的动态变化过程，研究裂隙瓦斯渗流、微孔隙吸附瓦斯解吸扩散和煤岩体变形等过程，建立耦合渗流模型．针对特定矿... 为揭示瓦斯在本煤层抽采时的渗流机理，开展了煤岩体变形与瓦斯渗流相互作用规律研究．根据煤层瓦斯渗流特性，考虑渗透率的动态变化过程，研究裂隙瓦斯渗流、微孔隙吸附瓦斯解吸扩散和煤岩体变形等过程，建立耦合渗流模型．针对特定矿井抽采煤层的瓦斯地质条件，进行了耦合模型的数值模拟研究．结果表明：抽采初期瓦斯压力下降较快，抽采稳定后下降趋缓，距抽采孔越远下降梯度越小，有效抽采半径约为3m．现场实验孔距6m顺层瓦斯抽采，抽采稳定时瓦斯纯量达5～7m^3／min，抽采效果较理想． 展开更多
关键词 瓦斯抽采 耦合模型 数值模拟 现场实验 瓦斯压力
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正韵律砂层中渗透率级差对石油运移和聚集影响的模拟实验研究 被引量：49
14
作者 曾溅辉 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期102-105,共4页
正韵律砂层中渗透率级差对石油运移和聚集二维模型实验研究结果表明：①在同一注油速率下，小级差的正韵律砂层比大级差的正韵律砂层更易发生油的聚集，含油范围也更大；②当注油速率小于１．０ｍＬ／ｍｉｎ时，在同一注油速率下，油可... 正韵律砂层中渗透率级差对石油运移和聚集二维模型实验研究结果表明：①在同一注油速率下，小级差的正韵律砂层比大级差的正韵律砂层更易发生油的聚集，含油范围也更大；②当注油速率小于１．０ｍＬ／ｍｉｎ时，在同一注油速率下，油可以充注小级差的正韵律砂层内各个不同渗透率的砂层，并在其中运移，而大级差的正韵律砂层内，只有渗透率较大的砂层才能充注油；③级差较小的正韵律砂层内渗透率较小的砂层油充注所需的临界注油速率小于级差较大的同类砂层；④注油速率为０．１ｍＬ／ｍｉｎ时，小级差正韵律砂层内油的运移和分布达到稳定状态的注油时间和注油量均大于大级差的正韵律砂层，而注油速率大于０．５ｍＬ／ｍｉｎ时，则相反。 展开更多
关键词 砂层 渗透率 级差 石油运移 石油聚集 模拟
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侧部岩溶隧道围岩稳定性数值分析与研究 被引量：62
15
作者 谭代明 漆泰岳 莫阳春 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A02期3497-3503,共7页
结合忠垫高速公路岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对侧部含有溶洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明:隧道开挖后,围岩分别向溶洞内和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向... 结合忠垫高速公路岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对侧部含有溶洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明:隧道开挖后,围岩分别向溶洞内和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向2个相反的方向变形,是较危险区域。围岩塑性区主要集中在隧道的周围和溶洞的左右侧部,溶洞的顶部和底部处塑性区较少。隧道与溶洞之间的围岩由于应力集中可能使围岩产生过大的变形和岩体破坏,对其稳定性要给予特别重视。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。 展开更多
关键词 隧道工程 岩溶隧道 围岩稳定性 数值模拟 现场测试
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煤与瓦斯突出模拟试验研究 被引量：56
16
作者 尹光志 赵洪宝 +1 位作者 许江 王维忠 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1674-1680,共7页
以自行研制开发的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统为手段,对其可靠性进行试验验证,并对不同含水率煤体发生煤与瓦斯突出时突出强度变化规律进行模拟试验研究。结果表明:研制开发的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统的模拟试验结果与煤与瓦斯... 以自行研制开发的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统为手段,对其可靠性进行试验验证,并对不同含水率煤体发生煤与瓦斯突出时突出强度变化规律进行模拟试验研究。结果表明:研制开发的大型煤与瓦斯突出模拟试验系统的模拟试验结果与煤与瓦斯突出事故实际较吻合,且系统可靠性较好;随着含水率的升高,煤体发生煤与瓦斯突出的可能性减小,煤与瓦斯突出强度也呈减小趋势;在试验煤体含水率情况下,含水率与煤与瓦斯突出强度呈二次曲线关系。 展开更多
关键词 采矿工程 煤与瓦斯突出 模拟试验 突出强度 煤体含水率 可靠性
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土–石混合体随机细观结构生成系统的研发及其细观结构力学数值试验研究 被引量：52
17
作者 徐文杰 胡瑞林 岳中崎 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1652-1665,共14页
土–石混合体的细观结构特征在很大程度上影响了其在外力作用下的细观损伤演变机制及所表现的宏观力学行为。从土–石混合体的细观结构特征出发,开展一系列相关细观力学特征研究工作,将对于深化土–石混合体力学理论研究体系具有重要的... 土–石混合体的细观结构特征在很大程度上影响了其在外力作用下的细观损伤演变机制及所表现的宏观力学行为。从土–石混合体的细观结构特征出发,开展一系列相关细观力学特征研究工作,将对于深化土–石混合体力学理论研究体系具有重要的意义。运用统计学、几何学、随机模拟等多学科交叉技术,开发基于任意凸多边形及椭圆形块石的土–石混合体细观结构随机生成系统——R-SRM2D。基于R-SRM2D,从土–石混合体的含石量、粒度组成、块体空间分布及土–石界面类型等特征的差异性出发,运用数值试验的方法研究土–石混合体细观结构的差异与其细观损伤机制及宏观力学行为的关系。在理论上取得一些有意义的研究成果:随着含石量的增加,土–石混合体弹性模量及单轴抗压强度呈上升趋势;在含石量一定的条件下,试样的宏观强度随着块石粒度维数的增加而略有降低;当块石长轴与主压力轴近于正交或平行时,其抗压强度最大;当块石长轴与主压力轴成(45°-?s/2)时,其抗压强度最小;土–石界面的胶结使得土–石混合体的宏观强度发生明显的改善,其单轴抗压强度增加约1倍。 展开更多
关键词 岩土力学 土-石混合体 细观结构力学 数值试验 随机模拟 双轴试验 土-石混合体随机细观结构生成系统
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商用车驱动桥壳疲劳寿命的有限元仿真与实验分析 被引量：48
18
作者 李亮 宋健 +1 位作者 文凌波 高京 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期503-507,共5页
汽车驱动桥桥壳是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各种方向和形式的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。基于某型驱动桥壳的有限元模型进行该桥壳的静强度计算,并在此基础上进行桥壳和焊缝的疲劳寿命分析,有限元... 汽车驱动桥桥壳是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各种方向和形式的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。基于某型驱动桥壳的有限元模型进行该桥壳的静强度计算,并在此基础上进行桥壳和焊缝的疲劳寿命分析,有限元仿真结果与台架实验结果相一致。基于分析结果,提出桥壳优化设计的方案。 展开更多
关键词 桥壳 疲劳寿命 有限元分析 仿真 实验
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基于室内道路模拟技术的整车加速耐久性试验的研究 被引量：51
19
作者 钱立军 吴道俊 +2 位作者 杨年炯 祝安定 李源源 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期91-96,共6页
兼顾损伤和功率谱密度,对从试验场采集的道路载荷谱进行综合编辑,以缩短试验周期。在道路模拟试验台上对编辑后的载荷谱进行迭代,求得汽车的驱动谱,并总结了迭代过程中调整增益系数等关键技术。最后在道路模拟试验台上进行加速耐久性试... 兼顾损伤和功率谱密度,对从试验场采集的道路载荷谱进行综合编辑,以缩短试验周期。在道路模拟试验台上对编辑后的载荷谱进行迭代,求得汽车的驱动谱,并总结了迭代过程中调整增益系数等关键技术。最后在道路模拟试验台上进行加速耐久性试验,结果表明,该室内道路模拟技术能在更短的时间内准确再现试验场试验所呈现的故障。 展开更多
关键词 道路模拟 载荷谱 编辑 迭代 耐久性试验
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衬砌背后双空洞影响下隧道结构的安全状态分析 被引量：49
20
作者 张成平 冯岗 +2 位作者 张旭 韩凯航 张顶立 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期487-493,共7页
衬砌背后多空洞的存在使隧道结构受力状态更加复杂,极易引起结构开裂并直接影响到隧道结构的安全性。针对Ⅳ级围岩两车道公路隧道,采用数值模拟和模型试验分别研究拱顶或拱肩背后存在双空洞条件下隧道结构的安全状态。数值模拟结果表明... 衬砌背后多空洞的存在使隧道结构受力状态更加复杂,极易引起结构开裂并直接影响到隧道结构的安全性。针对Ⅳ级围岩两车道公路隧道,采用数值模拟和模型试验分别研究拱顶或拱肩背后存在双空洞条件下隧道结构的安全状态。数值模拟结果表明:衬砌背后双空洞的存在,显著改变了隧道结构内力分布,恶化了结构受力状态;空洞尺寸增大会导致隧道结构轴力整体降低,并使空洞范围内及两空洞之间的隧道结构弯矩明显增大;两空洞间隧道结构各截面安全系数较无空洞时显著降低,并表现出随空洞尺寸增加而逐渐降低的趋势,该区域也是隧道结构安全性评价重点部位;拱肩衬砌背后存在双空洞时,其对结构截面安全系数的影响较拱顶和拱肩分别存在空洞的情况更大。模型试验得到的空洞对衬砌结构安全系数影响规律与数值模拟结果基本一致,并获得了双空洞作用下衬砌结构的破坏演化规律。研究成果可为隧道衬砌背后空洞的致灾机制和灾变控制研究提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 隧道工程 衬砌背后空洞 安全系数 破坏过程 数值模拟 模型试验
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