摘要：吸力基础广泛应用于海洋工程,其沉贯至海床预定位置是承载力达到设计要求的前提条件。阐明吸力基础沉贯过程中与土体的宏细观相互作用,有助于揭示吸力基础沉贯机理,探究沉贯阻力和所需吸力的计算理论。该文研发了吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验系统,由高精度伺服加载装置、非嵌入式测量模块和可视化模型箱组成。该系统不仅能够实时捕捉并展示土体位移场、基础位移量、受力状态等关键参数,而且通过可视化手段,极大地提高了实验教学的直观性和科研工作的精确性。介绍了系统的组成、功能和操作方法,并开展可视化实验研究了加劲肋吸力基础沉贯过程中的阻力变化、土塞隆起及土体流动规律。实验发现加劲肋吸力基础的沉贯阻力、土塞隆起速度和高度均大于传统吸力基础,且土体以向基础内部流动为主,在加劲肋间空腔内出现土体回流现象。实验结果表明该系统能够有效地模拟吸力基础在不同条件下的沉贯及拔出过程,为研究其与土体相互作用提供了新的视角和方法,有助于提升教学效率、促进科研创新及指导工程实践。

摘要：模型实验是研究电磁线圈发射器(EMCL)工作特性的有效方法,要将模型实验结果应用于EMCL原型的研究,必须弄清模型与原型各物理参数间的相似关系。以EMCL数学模型为基础,根据相似理论推导出EMCL相似模型的模型设计条件;对发射器的相似模型进行仿真分析;进行了单级EMCL相似模型实验研究,实验测得的放电回路电流、电枢速度均满足相似模型的模型设计条件。研究结果表明:EMCL各物理参数的相似系数均可由尺度比例系数表示且与尺度比例系数成函数关系;只要给定EMCL原型结构参数和尺度比例系数,可以推导结构相同、尺度不同的EMCL缩比模型的工作特性;也可以根据EMCL缩比模型的结构参数和尺度比例系数反推EMCL原型的工作特性,为模型实验设计奠定了理论基础。

摘要：设计了单桩、三桩、九桩及十五桩等4种(9组)长短桩组合桩基础的模型实验,介绍了实验方案设计、实验设备、实验方法与步骤、实验结果以及实验误差原因.实验结果表明,组合桩基础中的短桩承载性状没有明显变化,而长桩则明显受到短桩的影响,在正常工作条件下长桩承载性状明显不同于单桩,加载初期上半段侧摩阻力不能充分发挥,但随着荷载的增加至接近其极限承载力时上半段的侧摩阻力才能充分发挥,并达到其极限承载力时侧摩阻力.

摘要：为实测移动车辆对桥梁伸缩缝的冲击荷载,防止桥梁伸缩缝在这种冲击荷载作用下发生早期损坏,制作了缩尺比例为1/30的汽车与桥梁实验模型,进行模型汽车通过模型桥梁的实验研究.针对车轮经过桥梁伸缩缝时,轮胎与路面的接触长度发生改变,提出了两种改进的伸缩缝跳车冲击力计算方法,分别为改进的假设轮底运动轨迹计算方法和改进的分布式弹簧-阻尼单元计算方法.然后,通过数值计算与缩尺模型实验进行了结果比较.最后,基于改进的分布式弹簧-阻尼单元,对三轴载重汽车对单缝式伸缩缝的冲击荷载进行了数值模拟与参数分析.结果表明:改进算法得到的伸缩缝冲击荷载与实测值更为接近,冲击荷载算法有必要考虑轮胎与路面接触长度的改变;车轮荷载的最大冲击系数超过桥梁设计规范的容许值,通过调整伸缩缝的开口宽度可以将其控制在容许范围内.

摘要：目前,圆柱体涡激振动(VIV)的缩尺模型实验都是根据弗劳德数相似设计的,在原型和实验模型之间并没有实现雷诺数相似。然而,圆柱体涡流脱落方式和涡激振动特征与雷诺数密切相关。因此,由基于弗劳德数相似设计的模型实验来预测原型的涡激振动特征是不准确的。本文推导了原型和模型基于不同相似理论时的相似关系,并且基于不同的相似性理论设计了考虑流固耦合CFD计算模型和模型实验,用于研究它们的相似关系。根据计算模型和实验结果对圆柱体涡激振动的涡泄特征、升力系数和拖曳力系数进行了对比分析。数值计算结果表明,当雷诺数相似或弗劳德数和雷诺数相似同时满足时,模型和原型之间的涡泄模式相似。但当仅满足弗劳德数相似时,原型和模型之间的涡泄模式,升阻力系数完全不相似。实验结果同样表明,当满足雷诺数相似时,原型和模型涡泄周期满足相应缩尺比,二者的斯托哈尔数也基本一致。但当仅满足弗劳德数相似时,二者相似性无法满足。因此,在研究圆柱体涡激振动特征时,首先应在缩尺模型实验中考虑满足雷诺数相似。雷诺数在涡激运动试验中起决定性作用,要获得准确有意义的试验结果,应采取相应措施减小模型和原型之间的雷诺数差值。

摘要：从一种新型浮式钻井生产储油装卸系统(FDPSO)的概念设计出发,针对干式井口甲板垂直方向的相对运动问题,建立了系统的简化理论模型,运用半物理仿真的方法搭建了实验平台,根据船体的垂荡响应谱确定简谐激励的实验工况,实验和数值结果相吻合,系列实验结果表明这种FDPSO的设计对船体的垂荡运动具有自动补偿作用,减小了干式井口甲板的运动振幅。

摘要：从野外不同地质体上 ,观察到地壳中元素是以纳米微粒状态被上升气流迁移的。为了进一步研究 ,设计了模拟上升气流通过矿层、矿层加盖层及围岩的模型层。实验结果显示 ,在模型中上升气流迁移的粒子仍是纳米微粒 ,并且采样片上含量也是随时间积累而增加。当有水层和玻璃盖层时 ,部分元素仍能穿透盖层 ,部分元素迁移受阻挠。纯扩散实验说明纯扩散迁移也存在 ,不过迁移量很小。列出模型实验中用扫描探针显微术观察到的纳米微粒照片。

摘要：高速铁路高架桥梁很多,跨越公路的桥墩被汽车撞击所引起的振动会影响列车运行安全。利用车-轨-桥耦合动力试验平台,通过模型试验研究了横向撞击力对桥梁及桥上车辆运行安全的影响规律。试验过程中采集了撞击处撞击力时程、桥墩底部动应变、墩顶动位移、墩顶加速度时程,梁1/4,1/2,3/4处的横向动位移和加速度时程,以及车辆的三向车体加速度时程,计算得到桥墩自振频率等振动特性。分析了车桥系统有无撞击力作用时的动力响应,以及撞击力对桥梁及桥上运行车辆的影响规律。结果表明,横向撞击使桥梁的动力响应大幅度增加,并对车辆运行安全有很大的影响。最后根据撞击力时程探讨了瞬态撞击力的等效静力计算方法并验证,为工程设计提供参考。

摘要：针对城市浅埋地下工程注浆施工造成的地表抬升问题,根据随机介质理论建立注浆抬升计算方法及简化算法,分别研究压密注浆与劈裂注浆对地表抬升的影响机制.通过PFC软件模拟、室内模型实验等方法,研究球体压密注浆和水平片状劈裂注浆对地表抬升范围的影响,验证地表抬升位移理论预测方法的准确性.通过引入注浆抬升系数γ研究注浆深度、土体干密度、土体含水率等因素对注浆抬升位移的影响.结果表明,注浆抬升计算方法的简化方法在注浆埋深大于2m时较为准确,小于2m时不适用;压密注浆和劈裂注浆两种注浆方式引起的地表抬升与数学模型计算结果、数值模拟结果吻合性较好;单孔注浆使上覆倒锥形土体位移场发生变化,压密注浆导致的地表最大抬升位移较大,劈裂注浆在地表的影响范围较大;注浆深度、土体干密度及土体含水率对最大注浆抬升位移量均有影响,注浆深度对抬升位移量的作用最明显.

摘要：本文详细描述了大型室内粘性土柔性板桩模型试验从设计、准备、试验到数据采集的全过程， 对试验数据进行了归纳、整理和分析． 考虑到土体中裂缝的存在将会对板桩的受力和变形产生影响， 引进了断裂力学的基本思想并推导了土体开裂后的本构关系， 开发出弹塑性有限元程序对模型试验进行模拟分析，