北京交通大学学报

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刘颖;高凌天

. 2006, 30(4): 1-5.

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基于Biot理论以及广义特征分析方法,研究了各向异性液饱和多孔材料中慢波的波阵面在传播过程中的突变.此现象是慢波传播的新特性.参考微分曲面的性质,给出了慢波波阵面上能量突变与慢曲面零高斯曲率间的对应关系,研究了能量聚焦模式在材料参数空间中的演化过程.此研究对于进一步澄清孔隙流体对含液多孔材料失效机制的影响具有重要的意义.

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高频振动影响下双层Marangoni-Bénard对流稳定性研究

刘秋生;王安

. 2006, 30(4): 6-1.

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对高频振动影响下双层Marangoni-Bénard对流进行了线性稳定性理论分析,发现了高频振动对于Marangoni-Bénard对流不稳定性特征的双重影响,并分析了硅油与氟液(FC70)典型双层流体实验系统的不稳定性,其结果显示在一定振动运动或残余重力场下的两层流系统具有更复杂的不稳定现象.

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含金属丝碳/碳复合材料的烧蚀产物

黄海明;高锁文

. 2006, 30(4): 11-14.

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利用热化学理论及传热传质理论分析了碳/碳化金属/碳烧蚀机理;依据化学动力学中热力学参数与平衡常数关系得到烧蚀产物平衡常数与温度的简单关系式;在一定温度和压力条件下,根据化学反应式、平衡常数与分压关系式和组元浓度与分压关系式联合推导出封闭的烧蚀产物方程组,利用FORTRAN编程,求解得到烧蚀产物浓度和烧蚀速率与温度、压力的关系.计算结果表明含金属丝碳/碳复合材料在高温高压下,金属丝的氧化与碳的氧化相比可以略去,边界层内压力与温度共同决定烧蚀气体成分比例和烧蚀速度.

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铋系2223带材包套合金化对制备工艺的影响

王正道;王温泉

. 2006, 30(4): 15-17.

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对铋系2223高温超导带材的制备过程中所涉及的力学问题进行了理论分析和实验研究.结果表明,由于不同包套和超导芯间的变形阻力不同,导致带材制备过程中的变形均匀性有很大差别;通过对带材轧制过程中截面内的应力分析,解释了超导电流"肌肤效应"产生的原因;通过测量中间轧制过程中超导带材的电流密度,给出了不同包套带材单次轧制的最佳形变量.

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纯余能原理在杆系大变形中的应用

范志会

. 2006, 30(4): 18-21.

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将高玉臣提出的弹性大变形的纯余能原理(即只含有未知的内力分量)用于杆件系统的内力计算.在杆系变形后的位置建立平衡方程,根据节点的平衡条件,将杆系中的某几个未知力用其余未知力表示,此时应用余能原理无需考虑各杆在相邻边界上的力平衡条件,将有条件驻值转化为无条件驻值问题.在算例中假设各杆变形量与内力呈线性关系,即只考虑几何大变形,将算例所得结果与理论值对比可知二者非常接近,故将纯余能原理用于杆系大变形的计算是切实可行的.

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青藏铁路热棒路基结构形式及工作状态分析

李宁;魏庆朝;葛建军

. 2006, 30(4): 22-25.

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热棒是一种有效的主动降温工程措施.由于施工简便,制冷效果显著,在青藏铁路多年冻土路基工程中得到广泛应用,并且可以做为多年冻土路基工程病害处理的重要措施.为研究热棒路基的应用结构形式,在青藏铁路清水河试验段和安多试验段对各种路基结构形式下热棒的工作状态进行了观测研究.研究表明,热棒在青藏高原多年冻土区使用的每年有效制冷工作时间长达7个月,冷却半径大于2.5 m.斜插方式布设热棒路基对路基体下土层的制冷效果更好,并且有利于消除由于"驼峰"效应而引起的路基纵向裂缝,是一种优于直插式热棒的路基结构形式.

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应用多源遥感影像提取鄱阳湖形态参数

谭衢霖;刘正军;胡吉平;杨松林

. 2006, 30(4): 26-30.

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鄱阳湖是我国最大的淡水湖,也是我国的洪水多发地带.利用遥感影像自动、快速、准确提取鄱阳湖形态参数(水体面积、水位高程值),实时监控鄱阳湖水情空间动态变化,具有非常重要的意义.本文通过在Radarsat SAR和Terra Modis遥感影像上提取水体,测量计算了遥感影像上的水域面积.将遥感测量结果与利用鄱阳湖历年的水位高程与面积水文统计数据拟合模型测量结果进行交互验证,误差绝对值小于0.70;,最终建立了一个具有较高精度的鄱阳湖主体水域水位-面积分布数学模型.为利用遥感影像实时监控鄱阳湖水情空间动态变化提

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拱型波纹钢屋盖结构风振响应的频域分析

王元清;张勇;谭成冬

. 2006, 30(4): 31-34.

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拱型波纹钢屋盖结构自重轻,在风荷载作用下结构的动力响应较为显著,在设计中应给予足够重视.利用ANSYS有限元软件中的壳单元Shell63模拟拱型波纹钢屋盖结构,研究了结构的自振频率和振型,并对结构在脉动风荷载作用下的性能进行了随机振动分析.研究成果不仅验证了脉动风荷载对这种结构是一种非常不利的荷载形式,而且给出了这种结构风振系数的建议取值.

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轴力二次效应对梁单元的耦合影响

赵红华;钱若军

. 2006, 30(4): 35-38.

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在6个自由度有限梁元基础上,采用单一系数将轴力二次效应对梁单元的影响引入到梁的分析刚度矩阵中,并考虑到梁单元约束扭转时不可避免发生翘曲作用,增加了翘曲角自由度,建立了即能用于通常梁,更能适用于薄壁梁单元的7个自由度的单元分析统一模型,同时将轴向力、弯矩和双力矩的贡献引入到几何刚度矩阵中,得出了综合考虑轴向拉压、弯曲、扭转以及轴力二次效应和翘曲及其耦合影响的变形状态刚度矩阵.线性和非线性算例均表明轴力二次效应对细长构件结构内力和位移的影响不能忽视.

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依据现场载荷试验结果计算静止侧压力系数的探索

王运霞;李涛

. 2006, 30(4): 39-41.

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静止侧压力系数是岩土力学计算中经常遇到的一个重要参数.基于现场载荷试验的变形计算公式,推导了一种新的正常固结土静止侧压力系数计算公式,并进一步讨论了超固结土静止侧压力系数计算方法.经对比验证,计算结果和经验公式的结果比较符合,具有一定理论和实用价值.

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隧道围岩变形量预测的灰色模型应用比较研究

霍玉华

. 2006, 30(4): 42-45.

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隧道施工过程中的围岩变形监测是掌握围岩的动态信息、确保施工期间隧道稳定性的重要手段.围岩位移预测则是支护形式、支扩参数设计恰当与否和了解运营以后隧道长期稳定性的关键所在.传统预测方法有基于岩体力学理论的计算方法、基于实测值的拟合方法等,本文通过以实际工程原始数据列作为参考数列,建立围岩预测量测数据的灰色预测预测模型以及3种GM(1,1)改进模型,并通过比较结果及关联度分析发现,一般的GM(1,1)灰色预测模型适用于围岩变形量的短期预测,更新递增模型和新陈代谢模型在作较长期预测时,预测精度更高.

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改进的节理岩体强度参数经验确定方法及工程应用

张志刚;乔春生

. 2006, 30(4): 46-49.

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在节理岩体工程的数值计算及稳定性评价中,强度参数的确定至关重要.在原位试验受到各种限制无法进行时,经验确定方法不失为一种好的选择.在大量收集国内外节理岩体强度参数经验确定方法的基础之上,提出了改进的节理岩体强度参数经验的确定方法,即对完整岩石进行"尺寸效应折减"与"节理化折减"的二次折减法,并应用于某坝址区工程实例中,所得的计算值与现场实测抗压强度值接近,较以往的经验确定方法更加准确,证明了节理岩体强度的降低是尺寸效应与节理化综合作用的结果,为节理岩体强度参数的研究提供了一条新的思路.

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密肋复合墙体水平承载力及抗侧刚度研究

常鹏;姚谦峰

. 2006, 30(4): 50-53.

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密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件之一,其受力特点与抗震性能是密肋壁板结构体系计算理论与设计方法研究的基础核心.通过对密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,分析墙体的水平承载能力及侧向变形性能.应用人工神经网络对密肋复合墙体的水平承载力及顶点侧移进行预测,平均相对误差为5.4;.提出了密肋复合墙体的抗侧刚度退化曲线和骨架曲线模型,并给出统一的表达式,为进一步的研究提供了基础.

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地铁车站隧道群施工对邻近桥桩影响的数值分析

何海健;项彦勇;刘维宁;周书明

. 2006, 30(4): 54-59.

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地铁隧道施工对邻近隧道和其他既有结构的影响问题是城市轨道交通建设中的常见问题.广州市某地铁车站由多个水平和倾斜的隧道组成,与既有城市道路桥梁桩基距离很近.研究选择合理有效的三维非线性数值模拟方法,分析隧道群施工对邻近道路桥梁桩基的影响方式和影响水平,从而为设计与施工提供依据.计算分析表明:①可通过较简单的模型来模拟较复杂的隧道洞群-桥基关系;②隧道所穿越地层的变形和强度特征可能会比隧道埋深对地表下沉和桥桩变位造成更显著的影响,在此情况下,对隧道边墙及附近地层的支护和加固与对隧道拱部的支护和加固同样重要;③

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砂土液化特性MTS动三轴试验研究

靳建军;张鸿儒

. 2006, 30(4): 60-63.

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基于MTS动三轴试验,研究了砂土液化过程中振动孔压的发展规律,获得了偏压固结条件下振动孔压计算模式.结合应力-应变滞回环,将液化过程划分为4个阶段,并对各阶段的轴向应变发展特点进行了分析.通过研究液化过程中动模量的衰减特性,得到了动弹性模量和动剪切模量随应变发展的衰减特性曲线,并研究了砂土的抗液化强度.

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生物滤池废水处理过程的数学模拟

赵宗升;陈智均;赵云霞

. 2006, 30(4): 64-68.

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建立一个生物滤池的多组分、多物种综合动态模型.该模型能动态描述进水及反冲洗过程对生物滤池状态和处理效果的影响.模型主体由4个子模型组成,即组分的反应动力学模型、传质扩散模型、滤池过滤模型和反冲洗模型.将4个子模型合理耦合,即可对生物滤池净化过程进行数学模拟.

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浸入式中空超滤膜在排泥水回收处理中的实验研究

单文广;姚宏;许兆义;薛晓博;孙明东

. 2006, 30(4): 69-72.

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针对自来水厂沉淀池的排泥水和滤池反冲洗水,采用浸入式中空超滤膜处理,产水可达到现行的国家饮用水水质标准(GB5749-85).研究表明,该工艺可将污泥浓度浓缩到2.5;,20℃时,在日常在线维护清洗情况下,可保证系统运行80 d才进行一次化学清洗,采用次氯酸钠和氢氧化钠清洗可使膜通量恢复97;.实验还得出,温度是影响膜通量的主要因素,且膜通量与温度呈线性正比关系,其线性关系为y=0.3858x+8.6396.

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近场地震作用下高速铁路简支梁桥的碰撞行为

孟宪锋;朱晞

. 2006, 30(4): 73-76.

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近场地面运动有显著的改变结构响应的特点,使结构产生较大的内力和位移,高速铁路简支梁桥与普通铁路简支梁一样存在着梁缝,在近场地震作用下由于相邻两跨梁之间或是梁与桥台之间运动的不协调导致发生碰撞,这种碰撞现象可能会造成梁体的脱落.本文研究了碰撞现象对桥梁结构产生的不利影响,认为对固定铰支座的影响很大,在支座设计时应该给予重视.

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液相线保温法低合金钢半固态组织的形成机理

张励忠;李海开;胡远猛;韩淑霞;肖黎明

. 2006, 30(4): 77-81.

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采用液相线保温法制备了低合金钢ZG25MnCrNiMo半固态熔体,获得了晶粒细小、圆整、均匀的半固态组织.研究了该组织的形成过程和形成机理,掌握了保温温度和保温时间对组织形态以及晶粒尺寸的影响规律.结果表明,在液相线温度1 510℃保温时,熔体内易形成大量准固相原子团簇并发展为游离晶均匀分布在熔体内,它们能在凝固时显著细化、匀化晶粒,使水淬组织细小、均匀.在空冷条件下,这种细化机制仍起作用,使液相线温度保温后的空冷组织比常规铸造浇铸温度下的空冷组织显著细小.由于中频感应炉的电磁搅拌作用,在液相线短时保温就

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SiCp-A356复合材料变温下的力学行为

王文静;谢基龙;韩建民

. 2006, 30(4): 82-85.

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试验研究了SiCp-A356复合材料在变温条件下的力学行为.结果表明,SiCp-A356复合材料的屈服强度、拉伸强度和弹性模量随温度的升高明显下降.在20℃～150℃之间,表现为循环硬化,且硬化程度随温度升高而减弱;在200℃～300℃之间,表现为循环软化,且软化速率随温度升高不断增大.而松弛行为与一般金属材料通常具有的基本特征相似.在此基础上,建立了适用于制动盘结构分析的热弹塑性-蠕变本构模型,为进行制动盘应力应变场数值模拟和预测寿命提供了前提和基础.此外,还对SiCp-A356复合材料的微观断裂机制进

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镍基热喷涂层对列车车轮铸钢抗制动热疲劳损伤作用机制探讨

宋志坤;何庆复;谢基龙

. 2006, 30(4): 86-88.

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这里主要研究了镍基热喷涂层对车轮铸钢材料抗热疲劳的作用机制,分别对有涂层试样和未涂层试样进行了450～20℃温度幅下热疲劳试验.研究发现,镍基涂层试样在涂层表面出现一些腐蚀坑和微裂纹,但具有层状结构的韧性镍基涂层未出现剥落现象,涂层层状结构阻碍了涂层裂纹向基体的传播,镍基涂层很好地避免了基体材料的热疲劳损伤.而在同等条件下,未涂层试样不论是表面还是断口处都已经遭受到了较为严重的破坏.

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街道峡谷内机动车排气污染物的扩散规律

凌英;付娟;宁智

. 2006, 30(4): 89-93.

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通过数值计算的方法分析了城市街道峡谷内机动车排气污染物的扩散特性.对不同风速条件下高宽比为3:1的单车道街道峡谷内的机动车排气污染物的扩散规律进行了研究;讨论了在街道高宽比为3:2的双车道街道峡谷内,污染源的位置及强度对街道内机动车排气污染物分布及扩散的影响.研究工作给出了特定街道峡谷内的机动车排气污染物的分布特征及扩散规律,可以为城市街道峡谷的环境控制提供依据.

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增压电喷天然气发动机的优化标定

张艳;芮鹏;李彩芬;李国岫

. 2006, 30(4): 94-97.

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在分析国内外发动机电控系统优化标定方法的基础上,针对电喷天然气(CNG)发动机给出了以天然气消耗量为优化目标,点火提前角为控制参数,各种排放物的排放值小于法规限值为约束条件的优化方法.在此基础上,进行优化任务的分析,利用最小二乘法得到近似连续的函数表达式,从而建立发动机全工况性能优化数学模型,应用Lagrange乘子法对该数学模型进行优化.并用于指导进行WT615电喷天然气发动机点火提前角优化标定实验.

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钢铁材料矩形坯半固态连铸机研制

戴安国;邢书明;和优峰

. 2006, 30(4): 98-10.

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针对低过热浇注、结晶器润滑、快速制备半固态浆料、非圆坯料与圆形注口的协调等矩形坯半固态连铸中的特殊问题,采用立式机型,用电磁搅拌与温度控制结合法制得半固态浆料,采用低压渗油终结晶器、连续变截面预结晶器等技术,设计了适用于钢铁材料的半固态连铸机.试用结果表明:采用预结晶器、终结晶器的双结晶器式结构可以方便实现半固态浆料的制备、运输和浇注成形,低压渗油技术可使终结晶器得到有效润滑.

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重载列车E级钢钩舌疲劳裂纹扩展条件及寿命预测

李晓慧;谢基龙

. 2006, 30(4): 102-104.

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对重载列车E级钢钩舌进行了应力分析,导出了钩腕面裂纹的应力强度因子表达式.采用我国20 000 t列车车钩载荷谱,对钩腕面疲劳裂纹扩展的条件及扩展寿命进行了预测,并确定钩腕面裂纹的临界断裂尺寸,计算所得钩舌寿命与列车实际运行年限相一致.

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25 t轴重货车通过道岔时动力学性能分析

高克金;任尊松

. 2006, 30(4): 105-108.

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在车辆-道岔系统动态相互作用动力学模型基础上,建立针对新型12号混凝土岔枕单开道岔系统动力学模型,分析21 t及25 t轴重货车侧向和直向通过该型道岔时系统的动力学特性.结果表明尽管轮轨力和振动加速度因轴重增加而相应增大,但由于25 t轴重货车在轴箱处采用橡胶堆,使它与道岔之间的动态相互作用有所改善,尤其是脱轨系数、减载率、尖轨和心轨前端开口量等指标上,与21t轴重货车引起的系统振动值基本一致.由此证明新型货车通过新型道岔的安全可靠性.

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基于显式动力学的滚动轴承接触应力有限元分析

樊莉;谭南林;沈栋平

. 2006, 30(4): 109-112.

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用solid edge软件建立滚动轴承的实体模型,在ANSYS/LS-DYNA中生成有限元模型,实现了对滚动轴承的运动过程进行数值模拟,并着重讨论了滚动体接触应力的变化规律.将计算结果与赫兹解进行比较,说明了本次仿真是可行的.

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2006年, 第30卷, 第4期　刊出日期：2006-08-15

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