关键词： 翼伞   ALE方法   流固耦合   操纵力   操纵行程   操纵速率  

摘要： 翼伞操纵力是精确空投系统伺服电机选取的关键指标。本文提出了一种基于任意拉格朗日欧拉（Arbitrary Lagrange Euler, ALE）的翼伞操纵力计算方法，以文献翼伞为例进行了不同操纵行程下操纵力计算，计算结果与试验结果规律一致，操纵力误差小于5%。在此基础上，探究了空投工况下操纵力的耦合机理及动态变化规律，发现操纵绳下拉至目标操纵行程瞬间，操纵力最大，之后逐渐变小直至稳定。考察了操纵参数对操纵力的影响，结果表明：操纵速率一定，随着操纵行程增加，最大操纵力及稳态操纵力增大，但增长率均减小；操纵行程一定，随着操纵速率增加，最大操纵力增大，稳态操纵力几乎不变；相比于操纵行程，操纵速率对最大操纵力的影响能力较弱。本文研究成果可为翼伞操纵绳设计及伺服电机选择提供理论依据。

关键词： 混用钢梁   高厚比   延性   滞回性能  

摘要： 设计制作了4个H型钢梁试件，通过拟静力试验得到不同腹板高厚比以及钢种组合下钢梁的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线以及延性等，从而评价试件的滞回性能。随后利用有限元软件ABAQUS进行模拟验证，通过参数分析进一步补充不同腹板高厚比和钢种组合对钢梁滞回性能的影响。结果表明：随着腹板高厚比的减小，钢梁的延性和耗能能力均有所提高，且增大腹板厚度对钢梁延性的提高程度大于极限承载力的提高程度；相比同钢种钢梁，多钢种钢梁极限承载力提高了17.4%，延性降低5.6%。随着多钢种钢梁翼缘强度等级的增大，极限承载力提高程度和延性降低程度不断增大。

关键词： 数控机床几何误差补偿   参数化模型   混合径向基函数插值   几何误差补偿   水滴优化算法   自适应步长调整  

摘要： 针对数控机床几何误差参数化建模不够快速、准确的问题，提出了一种混合径向基函数插值(MRBFI)的几何误差参数化建模方法。首先，基于多体系统理论与齐次变换方法，建立了数控机床的综合误差模型；然后，根据测量辨识得到的机床几何误差项数据，构建了混合径向基函数插值方程，利用最小二乘法与水滴优化算法(WDO)，对方程中的宽度系数以及权重系数进行了寻优，在WDO中加入了自适应步长调整，提高了迭代的速度与精度；最后，根据得到的最优解，建立了几何误差径向基函数的参数化模型，利用拟合优度量化了径向基函数插值拟合的精确性，将其应用于对数控机床的几何误差补偿，并比较了补偿前后的球杆仪圆轨迹，以对结果进行了评估。研究结果表明：混合径向基函数插值拟合优于传统的正交多项式拟合，均方根误差与平均绝对误差较正交多项式拟合减少了52%和65%，误差补偿后圆轨迹圆度误差平均降低了45.2%。该方法可用于数控机床的几何误差补偿，其建模原理简单明了、模型精度高。

关键词： 不锈钢梁柱节点   抗弯承载力   节点刚度   有限元   参数分析  

摘要： 为研究几何参数对不锈钢结构梁柱栓焊节点承载力及刚度的影响，得到对节点承载力以及刚度较有影响的几何参数，以前期试验数据作为参考基础，利用ABAQUS软件针对栓焊节点的3个主要几何参数进行抗弯承载性能及初始刚度参数分析。分析结果表明：不锈钢结构梁柱栓焊节点钢梁翼缘厚度增加，节点承载力及初始刚度提高，且提高幅度较大。抗滑移系数对节点的初始刚度影响不大，刚进入塑性时节点刚度会随抗滑移系数的增大而增加，对节点静力性能影响也不大。构造孔类型的变化，对节点承载力和初始刚度影响不大，但是会减小翼缘板应力集中现象。采用狗骨头型节点，会使塑性铰外移增加节点延性，但是会降低节点刚度和承载性能。建议通过增大不锈钢结构梁柱栓焊节点工字型梁翼缘厚度及采用FEMA350规范中构造孔型式的方式，改善节点受力性能和应力集中现象。

关键词： 考古   有限元   正演   高频电磁法  

摘要： 电磁探测因对良导体有较好的分辨能力、受地形限制小、工作效率高等优点成为考古地球物理勘探重要的手段。而探测深度与分辨率是制约电磁法考古勘探发展的重要因素。国内外学者将电磁法与其它方法（磁法、地震勘探、重力勘探等）结合弥补电磁法在考古勘探领域局限性的研究较多，而从方法创新角度分析考古目标模型的参考文献较少。本文主要使用有限元方法，并结合考古目标模型对近些年在考古勘探领域提出的高频电磁法进行二维正演模拟。首先结合边界条件推导出定解方程，其次建立浅、弱、小的考古目标模型并进行三角形网格剖分。针对该模型，研究了异常体不同电阻率和不同接收频率下电磁场分量及视电阻率响应特征。结果表明：（1）高频电磁法对低阻体的分辨率（24%）远大于高阻体（10%），但是由于考古遗存通常埋藏较浅，且观测频率高，因此考古遗存无论是低阻还是高阻都有响应，这也是高频电磁法考古的优势；（2）对于浅层高阻目标模型，在设计频段内，频率越高，视电阻率响应曲线越明显，Hz曲线规律则与视电阻率相反。

关键词： 三芯复合海底电缆   船锚拖曳   有限元   应力应变   海缆监测  

摘要： 船锚拖曳海底电缆易使海缆发生形变甚至断裂，严重威胁电力输送与信息通讯，因此，研究船锚拖曳对海缆造成的损伤情况具有重要意义。基于ABAQUS建立船锚-三芯复合海底电缆-土壤的三维有限元模型模拟海缆受船锚拖曳过程，利用非线性动力学获得海缆受船锚拖曳后各结构层的应力及应变分布情况，探究不同速度载荷下铠装层、铜导体以及光单元应力随时间变化规律，再利用K-means算法得到曲线的聚类中心，从而分析光单元应变与铜导体、铠装层应力的关系。结果表明：海缆受船锚拖曳时，土壤的存在减缓了海缆的局部损伤程度，使海缆呈现出整体变形的趋势；海缆铠装层、铜导体和光单元的应变变化趋势基本一致，即光单元状态可反映海缆的损伤过程，并提出以监测时间节点0.034 s作为判断不同速度载荷下船锚拖曳是否影响海缆正常运行的标准，研究结果可为优化海缆结构以及利用光单元应变监测海缆状态提供理论支持。

关键词： 轨道交通   异型深基坑   监控量测   有限元   隆起   位移控制   稳定性  

摘要： 以某异型深基坑工程为背景，采用有限元软件建模分析，研究基坑施工全过程对坑内外土体及支护结构的影响，总结施工过程中坑外土体沉降、坑内土体隆起、支护结构X、Y向位移变化规律，并进行施工监测数据与模拟计算结果的对比分析，实际监测值与数值计算结果曲线变化趋势一致，最大值发生位置一致。

关键词： 光芯片   电光调制器   薄膜铌酸锂   高调制效率   有限元分析  

摘要： 薄膜铌酸锂电光调制器具有大的电光带宽、高功率处理能力、低传输损耗和高消光比的特点。为了打破其电光调制效率的限制，本文提出了一种改进方案，采用下沉式双电极结构，并将二氧化硅保护层和钛酸钙高介电常数层嵌入薄膜铌酸锂波导与金属之间。通过有限元分析软件实现了一个电光调制带宽大于 60 GHz、光损耗小于0.2 dB/cm且半波电压长度积为1.42 V·cm的电光调制器。这项研究为薄膜铌酸锂电光调制器的小型化、集成化提供新方法。

关键词： H型钢   抗撞性能   剩余承载力   有限元分析   撞击力平台值   全过程分析  

摘要： H型钢柱在工业厂房、停车场等应用时容易遭受吊装荷载和车辆撞击作用。基于上述背景，在前期试验研究基础上，通过有限元开展H型钢柱撞击下及撞击后力学性能全过程分析。首先通过机理分析，获得不同轴压比影响下试件的变形特征、应力与耗能发展。结果表明，侧向撞击下H型钢柱以整体变形为主，上翼缘与腹板分别发生局部凹陷与平面外屈曲；撞击力时程曲线呈现明显的平台段，预加轴力明显削弱试件的抗撞能力。其次，建立108个参数分析模型，重点研究荷载参数（撞击质量m、撞击速度v与轴压比n）、材料参数(屈服强度fy)与几何参数（截面面积A与试件长度L）对撞击力、撞击变形和剩余承载力的影响规律。最后，基于响应面法提出了多因子交互影响的撞击下整体与局部变形及撞击后剩余承载力预测公式，可用于H型钢柱撞击全过程损伤评估与设计。

关键词： 轴压性能   复合加固   内嵌钢筋   外包碳纤维布   稳定系数   有限元分析  

摘要： 为了研究内嵌钢筋外包碳纤维布复合加固方形中长木柱的轴压力学性能，完善复合加固木柱理论，通过试验研究、理论分析和数值模拟等方法研究复合加固方形中长木柱的轴向压缩性能。在试验研究中，以嵌筋数量、碳纤维布包裹量以及碳纤维布包裹方式作为参数变量，进行了8根不同加固形式木柱的轴压试验；分析了试件的破坏特征、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线，并与已有复合加固方形短木柱的试验结果进行了对比分析。试验结果表明，相较于未加固木柱，复合加固后方形中长木柱的承载力提高了14.05%～67.12%。同时，采用ABAQUS软件建立了有限元数值分析模型，在验证模型可靠性的基础上，研究了试件长细比、截面配筋率、碳纤维布间隔宽度对加固效果的影响。分析发现：随着长细比增加复合加固木柱的承载力逐渐降低，当长细比大于70时柱的承载力显著下降；当配筋率为2.5%左右、碳纤维条带的自身宽度和间隔宽度均为150mm时，内嵌钢筋外包碳纤维布复合加固方形中长木柱的性价比最高。