任意形状混凝土骨料的数值模拟及其应用

提出了平面二维、空间三维任意形状混凝土骨料的模拟方法。通过一次性形成所有同级骨料的基骨料，再对所有的基骨料进行随机延拓，生成任意形状的随机骨料。提出的算法避免了逐个投放效率低、生成的骨料含量低的缺点。三维骨料任意形状的模拟中，假定同一级配中的骨料粒径呈正态分布，建立了以体积为标度的凸型骨料的生长模式和骨料凸性条件，根据多面体的每个面的面积是否大于限定面积，确定该面是否需要延拓，同时以延生点与延伸面以外的所有边界面组成的体积都应该大于零作为凸性限定条件。采用体积和测试法进行骨料的侵入判别。在此基础上研制了相应的二维骨料、三维骨料随机投放软件2D－RAS和3D－RAS。生成的数值混凝土二维骨料含量可达65％以上，三维骨料含量可达55％左右，基本可以满足全级配混凝土的生成需要。最后还对三维混凝土任意骨料形状的弯拉梁的破坏过程进行了初步研究，得出任意多面体骨料试件的极限承载力要大于圆球骨料试件，任意多面体骨料试件所对应的位移相对较大等结论。  

埋地燃气管网泄漏规律及其次生灾害预防研究

分析了城市埋地燃气管道泄漏规律、泄漏的燃气在土壤中扩散范围的关键影响因素。对城市排水管道产生的沼气和燃气管道泄漏，在市政地下密闭空间（管廊、排水管道、各类井室等）累积所引发的爆炸和中毒特性进行了研究，提出了避免这些次生灾害的具体措施。  

车载FID市政管网燃气泄漏预警系统研究

分析了氢火焰离子化检测器（FID）的原理和技术要求，提出将FID技术与汽车结合的市政管网燃气泄漏检测的车载系统方案。通过实际应用，研究了利用FID技术，在GIS、GSM和GPS平台上建立市政管网燃气泄漏早期预警系统的可行性，提出了预警标准。  

基于直升机/发动机非线性综合仿真模型的增广LQR控制器设计

构建了UH-60A直升机六自由度非定常、非线性气动力模型以及完整的直升机/涡轴发动机非线性综合仿真模型.使用增广LQR方法设计了直升机飞行控制器,包线内大量仿真结果及与H_∞控制器效果的对比表明该控制器解耦性能、指令跟踪性能优越,鲁棒性强.此外,该控制器设计过程简单和调参方便.借助上述综合仿真模型研究了,发动机闭环系统与直升机的功率匹配关系,数字仿真表明:发动机能够满足直升机机常规飞行任务下的功率需求,功率涡轮转速下垂量满足直升机飞行操纵品质规范(ADS-33E)的要求.  

一种涡轴发动机转速抗扰控制器设计及应用

主要研究了涡轴发动机控制问题.自抗扰控制(ADRC)是近年来新兴的控制方法,在不改变原有发动机串级比例积分微分(PID)控制结构的基础上,提出并构建了一种串级PID+扭矩ADRC补偿的控制结构,该结构充分利用了ADRC控制强的干扰补偿能力.最后,在直升机/发动机综合模型仿真环境下,通过模拟直升机大幅急速升降操作,验证了该算法具有比较理想的抗扰控制效果,能够较好地抑制直升机操控过程中大的扭矩扰动对涡轴发动机造成的不利影响.  

开裂混凝土有效导热系数的细观数值研究

通过建立一种细观数值模拟方法,研究了混凝土力学行为对其导热性能的影响,揭示了有效导热系数在拉伸破坏过程中的变化规律。研究发现,混凝土开裂明显阻碍热流通过,导致其有效导热系数显著下降,而且,有效导热系数变得各向异性,造成热流方向改变。因此在热-力耦合计算中不能忽略裂纹对温度场的影响。继而研究了骨料体积含量对开裂混凝土导热系数的影响,结果表明无论是开裂前还是开裂后,骨料体积含量越高,其导热性能越好,有效导热系数下降率越大。通过与已有试验成果比较,验证了本文细观数值模型的正确性,所给出的预测开裂前后混凝土导热系数的方法,可用于热-力耦合分析。  

基于随机骨料数学模型的混凝土弹性模量预测

按照混凝土试件的实际配比计算出各粒径区间的骨料体积含量,对骨料颗粒进行随机投放,生成随机骨料的数值模型。对不同形状骨料的随机骨料模型建立的体积表征单元(RVE)施加均匀位移边界条件,通过有限元方法计算该RVE中的应力和应变场,然后由细观力学数值均匀化方法预测RVE的有效弹性模量。数值计算结果和试验值的对比表明,基于随机骨料模型的混凝土弹性模量的预测是有效的,骨料含量为40%和60%时预测值与试验值相近;由多边形骨料模型得到的弹性模量略高于圆形骨料,骨料的空间分布对于预测结果的影响甚微。假定材料的细观单元力学性质服从Weibull分布时,预测的有效弹性模量结果偏低,且随均质度的减小而减小。  

基于支持向量回归机的发动机/直升机扭矩超前控制

主要研究涡轴发动机转速按扰动补偿控制问题,提出了一种基于迭代约简最小二乘支持向量回归机算法和模型预测机制的直升机扭矩动态超前预测模型设计方法.首先用迭代约简最小二乘支持向量回归机设计了旋翼扭矩按飞行状态和操纵量估计的非参数动态反馈模型,然后设置了扭矩模型预测机制,以获得扭矩的超前动态信息.接着利用扭矩超前预测信息设计了涡轴发动机的按扭矩补偿控制器.其中,为充分利用所预测扭矩的动态信息,发动机前馈补偿控制器使用了比例加微分环节.最后,综合仿真验证表明该控制方案能较好地抑制直升机操控过程中大的扭矩扰动对涡轴发动机造成的不利影响,相比于传统的按总距补偿方案能显著降低功率涡轮转速下垂量10%以上.  

混凝土坝抗震加固中钢筋混凝土的动力本构模型

基于复合材料细观力学和混凝土塑性损伤理论，针对混凝土坝抗震钢筋的分布形式和钢筋混凝土材料的力学特征，提出了钢筋单方向分布情况下钢筋混凝土材料的等效模量、等效强度的简化公式，在此基础上建立了整体式钢筋混凝土动力本构模型，并以Koyna坝为例，根据配筋前坝体的地震塑性损伤分析设置了配筋方案，分别运用整体式和分离式钢筋混凝土动力本构模型对该坝进行配筋计算，并进行了三维非线性地震响应时程分析，得到了两种不同配筋条件下坝体的拉应力损伤因子分布及坝顶动位移响应。结果表明，两种模型计算结果比较接近，配筋抗震措施能够明显地减小坝体损伤区的范围，整体式钢筋混凝土动力本构模型在满足计算精度的前提下可提高计算效率、简化模拟计算。  

浅议建筑外墙保温技术及节能材料

本文介绍了目前被大力推广的一种建筑保温节能技术——外墙保温技术，论述了建筑中常用的几种节能外墙保温材料，并总结了外墙体外保温施工的要点。