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大型钢闸门轨道与混凝土基础接触问题分析被引量：5: 2009年; 水工钢闸门轨道底板与混凝土基础间的接触,是决定轨道和混凝土基础复合系统服役能力的关键.以大型水工钢闸门轮轨支承体系为对象,基于三维接触有限元数值实验和物理模型试验综合分析,探讨轨道截面尺寸、砼基础厚度及砼强度等对轨道-砼基础接触压应力的影响效应.取得研究成果包括:(1)揭示了轨道-砼基础接触压应力在轨道长度、宽度方向上呈现出中部凸起的二角帽形状分布规律;(2)观察到轨道后砼基础厚度取大于2倍轨道高度时轨道应力已趋于稳定,为取混凝土厚度为无限大对轨道进行分析提供了依据;(3)鉴于压应力从轨道腹板传到底板,扩散范围有限,提出tw+3hl为底板宽度的优化取值,可使压应力扩散较为充分而又不存在过多的小应力区.此外,考虑轨道高度和轨道底板宽度对减小混凝土最大压应力的不同贡献,且计及混凝土不同弹性模量时的影响,提出了计算轨道底板混凝土承压应力的设计建议.; 白润波曹平周曹茂森; 关键词：压应力混凝土基础钢闸门

水工钢闸门轮轨接触强度的安定算法分析被引量：2: 2009年; 现行规范中,水工钢闸门轮轨接触强度设计准则凭经验和试验结果给出,而缺乏基于力学分析所建立的理论依据,甚至该准则在应用中存有争议。基于安定极限荷载下限理论探讨轮轨的接触强度问题,建立了自循环—优化安定分析算法,并据其对90个不同状态下的轮轨接触强度进行数值实验分析。结果表明:滚轮与轨道的最大赫兹接触应力与材料屈服强度的比值,并非为通常认为的唯一确定值,而是会受到材料屈服强度、切线模量系数、轮缘宽度和滚轮直径等多因素的影响,其中材料屈服强度的影响最大。这一发现说明规范中取这一比值为定值具有一定的局限性。虽然对于轮压较小、材料屈服强度相对较低的小型水利水电工程,规范规定是安全的;但对于大型水利水电工程,由于轮压较大,滚轮与轨道所用材料屈服强度相对较高,规范的规定偏于不安全。该研究为进一步探讨综合多因素、更具科学性的水工钢闸门轮轨接触强度设计准则,提供了基本力学方面的理论与方法支持。; 白润波曹平周M. S. Cao; 关键词：钢闸门滚轮

水工钢闸门轨道颈部承压应力影响因素分析: 2007年; 采用有限元法对水工钢闸门工字形截面轨道颈部承压应力的影响因素进行了分析,结果表明,影响颈部承压应力的主要因素为轨道颈部厚度和轨头的惯性矩,轨道高度、基础混凝土厚度等对其影响很小,当轨道长度小于轨道高度的2.5倍时应考虑轨道长度的影响。借助弹性地基梁理论,结合有限元分析结果,拟合出计算水工钢闸门轨道颈部承压应力的公式,并与有关文献的公式进行对比,说明了该公式的合理性。; 白润波曹平周曹茂森陈建锋; 关键词：弹性地基梁

叠梁在随机激励作用下响应的试验研究: 叠梁在实际工程中广泛应用,在很多情况下受随机激励的影响。对同材料、同截面尺寸并且具有自由界面的叠梁在随机激励条件下的响应特性进行了试验研究。试验结果表明当激励的功率谱密度较小时,叠梁在端部和中部的响应时程曲线的特性基本相...; 王山山任青文曹茂森; 关键词：叠梁时程曲线传感器; 文献传递

水工闸门大型铸造轨道纵向正应力分析被引量：1: 2007年; 对三峡水利枢纽高压闸门定轮支承结构试验中轨道在轮压作用下的受力性能进行了三维有限元数值分析,并与试验结果进行对照,解释了试验过程中出现的以前没有被认识的试验现象。将轨道分为接触区、过渡区、低应力区进行讨论,描述了各区的应力特点,进一步了解了整个轨道的纵向正应力分布规律,并对纵向正应力试验测点的布置问题提出了建议。; 白润波曹平周王继收曹茂森; 关键词：水工闸门有限元

大型水工钢闸门滚轮与轨道表层热处理指标研究被引量：4: 2009年; 采用非线性有限元法研究大型水工钢闸门滚轮与轨道表层热处理指标的确定。提出了滚轮与轨道表层硬度梯度分布的抛物线模型,并建立了材料硬度与弹性模量、屈服强度的关系,来模拟滚轮与轨道内硬化层非均质材质的影响。研究表明:滚轮、轨道的应力状态和变形与滚轮、轨道的硬化层厚度、表面硬度值大小及其硬度匹配呈现动态变化关系,给出了滚轮与轨道硬化层厚度和硬度匹配取值的建议,提出了确定滚轮和轨道热处理指标的方法。; 白润波曹平周曹茂森; 关键词：钢闸门有限元法滚轮

随机激励下结构损伤检测的频响函数法: 在结构损伤检测中,频响函数可直接测得,不仅避免了在模态提取时的误差,而且在相同频段上可提供更多结构损伤信息。对于结构基础的随机激励,实验结果表明频响函数法可有效地检测结构的损伤。同时说明传感器布置在结构的不同位置都可检测...; 王山山万里波; 关键词：频响函数; 文献传递

基于优化—反分析法的接触刚度因子的确定被引量：7: 2008年; 接触分析中,接触刚度的确定是一个重点,也是一个难点。ANSYS软件在做接触分析时,法向接触刚度因子FKN对计算的影响很大,而对其取值的确定,目前还没有成熟的方法。本文列举了不同FKN取值对计算结果影响的实例,分析了接触刚度的影响因素,提出了一种确定FKN的方法——优化—反分析法,可以用于对有解析解或试验数据的接触问题的有限元计算,利用工程类比法,确定的参数也可用于分析其它类似的接触问题。; 白润波曹平周曹茂森陈建锋; 关键词：钢闸门

基于基础激励的结构损伤检测局部损伤因子法被引量：2: 2009年; 提出了基于振动理论的结构损伤检测局部损伤因子法.局部损伤因子法可同时判定结构损伤的存在,反映结构损伤的程度及确定结构损伤的位置.局部损伤因子法考虑了结构本身非线性的影响和检测系统噪声的影响,提高了结构损伤检测的精度.用局部损伤因子法检测结构损伤时只需要2个传感器同时工作即可,测试仪器设备较少,测试方便、经济,适合于结构损伤的现场检测.模型实验表明,在基础激励条件下局部损伤因子法对结构损伤检测是有效的.; 王山山万里波; 关键词：动力特性

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国家自然科学基金(50608027)