国家自然科学基金(51278245)
- 作品数：10 被引量：71H指数：5
- 相关作者：李鸿晶俞洋范燕李永义陈辰更多>>
- 相关机构：南京工业大学江苏理工学院常州信息职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球电子电信交通运输工程更多>>
- 地震作用下由落梁引起的曲线梁桥连续倒塌过程分析被引量：1
- 2016年
- 近年来,大量连续梁桥在强烈地震中出现了构件破坏甚至发生了整体倒塌的现象,其中桥梁上部结构的落梁又是引起桥梁发生连续倒塌的一个关键因素。利用有限元软件ABAQUS,采用合理的材料和结构模型,对一座小半径曲线梁桥建立模型并对其从发生落梁到连续倒塌的整个过程进行细致地模拟和分析。结果显示,落梁的碰撞和桥梁的倾斜使得桥墩接连破坏,最终导致桥梁连续倒塌,桥墩底部和系梁处易发生塑性破坏,需要对其进行针对性的加固或抗震设计。
- 林心洁罗韧孙鹏
- 关键词：连续倒塌落梁地震有限元曲线梁桥
- 波动切比雪夫谱元模拟的时间积分方法研究被引量：2
- 2017年
- 由于在波动切比雪夫谱元模拟中使用隐式时间积分方法存在计算效率较低、不易施加边界条件以及波动输入不便的问题,而中心差分法是能够平衡精度和计算效率的较优选择,并以一维波动模型探讨相应的波动输入方法和时域积分稳定条件。通过输入Ricker子波以及复合正弦波的数值算例证实了方法的有效性,并接着分析不同计算参数对模拟精度的影响。结果表明:空间上一个最短波长尺度内的谱元节点数、单元阶次分别取不低于5和4时能够达到比较理想的精度,而时间步长变化对精度的影响不大。
- 邢浩洁李鸿晶
- SH波入射下阶跃基岩覆盖土层场地地面运动特征分析被引量：2
- 2017年
- 利用二维显式有限元场地地震反应分析程序,把不同频谱特性的地震动作为输入基岩的SH波,探讨了阶跃基岩覆盖土层场地地震动空间分布特征,重点研究了覆盖土层厚度和土层性状对场地地表加速度峰值和反应谱的影响。研究表明:对于阶跃基岩覆盖土层场地,覆盖土层厚度变化对相应区域地表地震反应有较为明显的影响,对土层厚度不变区域的地表地震反应影响不明显。土层性状对阶跃基岩覆盖土层场地地表的加速度峰值和反应谱均有重要的影响。软土和上软土下硬土组合土层场地地表的加速度峰值要比硬土场地地表上的大。软土场地中反应谱的峰值要比硬土场地中反应谱的峰值大,硬土场地反应谱峰值对应的周期较短,软土场地反应谱峰值对应的周期较长。土层性状对地震动反应谱的影响,主要体现在短周期分量上。
- 王加锐李鸿晶孙广俊
- 关键词：地震波土层厚度地震动
- 基于切比雪夫谱元模型的成层场地地震反应分析被引量：5
- 2017年
- 将切比雪夫谱元模型应用于成层场地的一维波动分析,发展了一种具有高阶数值格式的场地地震反应时域分析方法。通过谱单元离散基岩和覆盖土体,建立各个单元的波动方程,并在基岩内设置透射人工边界,模拟底部无限域对内域波动的影响;利用切比雪夫正交多项式构造高阶单元位移模式,得到空间离散后的场地节点运动方程;利用中心差分原理,结合人工边界的数值格式,推导了一种稳定的时域积分数值方案。最后通过2个算例阐释了该方法在场地地震反应分析中的应用,并与传统方法进行了对比分析。数值试验表明,该方法具有高精度特性,在使用较少节点的条件下仍能得到较为可靠的计算结果,可显著地提高场地地震反应分析的计算效率。
- 邢浩洁李鸿晶杨笑梅
- 关键词：场地地震反应
- 透射边界条件在波动谱元模拟中的实现:二维波动被引量：9
- 2017年
- 将邢浩洁和李鸿晶提出的多次透射公式(multi-transmitting formula,MTF)的谱元格式应用于均匀介质中线弹性SH波动问题的谱元模拟.假定紧邻人工边界的一层谱单元为具有直线边界的四边形单元,以保证每个人工边界节点都唯一对应一条指向内域的离散网格线.人工边界节点在某时刻的位移由该离散网格线上的节点在前若干时刻的位移确定,按照MTF谱元格式进行计算.通过平面波以一定角度传播的外源问题算例和点源脉冲自由扩散的内源问题算例,验证了方法的可行性以及对实际复杂波动问题的适用性.通过不同类型初值问题算例,在时域内分析了插值多项式阶次、人工波速和透射阶次三个参数对反射误差的影响.结果表明:插值多项式阶次较高的格式会表现出更好的精度,但总体上对反射误差的影响较小;人工波速对反射误差具有显著影响,当人工波速小于介质物理波速时反射误差较大,而当人工波速等于或稍大于介质物理波速时反射误差处于较低水平;透射阶次对反射误差具有决定性影响,表现在不失稳的情形下提高透射阶次能够迅速降低反射误差,但内源问题从三阶MTF开始出现飘移失稳,外源问题从二阶MTF开始出现轻微的飘移失稳.
- 邢浩洁李鸿晶
- 关键词：谱元法
- 基于ZigBee无线传感器网络的远程监控系统被引量：28
- 2016年
- 提出了一种将Internet、移动通信、WSN、传感器网络以及自动控制等多种技术融为一体的远程监控方案;给出了ZigBee/IP变换接口设计方案,包括PC机实现方案和以太网卡实现方案,实现了通过Internet进行远程监控的功能;给出了ZigBee/GSM变换接口设计方案,包括PC机实现方案和单片机实现方案,实现了通过移动电话进行远程监控的功能;开发了基于ZigBee无线传感器网络的远程监控系统控制台软件和Web服务器软件,构建了智能家居监控系统基础平台。通过系统联调证明,终端结点与协调器、协调器与USB、控制台和Internet、协调器与以太网模块、协调器与GSM模块之间的数据传输稳定,能够通过Internet或移动终端对监控点进行监视,在监控点发生异常的情况下能够通过GSM网络给关系人发送短消息和打电话、报警。
- 范燕俞洋李永义丁益星
- 关键词：无线传感器网络IARC8051F320KEILCP2200C8051F
- 透射边界条件在波动谱元模拟中的实现:一维波动被引量：10
- 2017年
- 多次透射公式(multi-transmitting formula,MTF)是一种具有普适性的局部人工边界条件,但其在近场波动数值模拟中一般与有限元法结合.由于波动谱元模拟的数值格式与有限元格式有极大的不同,传统的MTF在谱元离散格式中无法直接实现.为了使物理概念清楚、精度可控的多次透射人工边界条件能够适应波动谱元模拟的需求,首先指出多次透射边界与谱元离散格式结合的基本问题,并分析了空间内插和时间内插两种方案的可行性.然后从空间内插角度出发,提出基于拉格朗日多项式插值模式的MTF谱元格式,并采用一种简单内插方法实现高阶MTF.最后通过一维波动数值试验检验这些MTF谱元格式的精度,并讨论其数值稳定性.结果表明:对于一、二阶MTF,几种格式的精度相当;对于三、四阶MTF,基于谱单元位移模式插值的格式精度最高.相反,随着插值多项式阶次的升高,不同MTF格式的稳定临界值逐步降低,但是所有格式均在人工波速大大超过物理波速时才可能发生失稳.
- 邢浩洁李鸿晶
- 关键词：谱元法MTF
- 一种平稳地震地面运动的改进金井清谱模型被引量：15
- 2014年
- 该文提出了一种描述平稳地震地面运动过程随机特性的功率谱密度函数模型。假定基岩地震动为某种过滤白谱过程,通过两个特定频率参数控制该过滤白谱的低频和高频含量,从而实现对基岩地震动物理特性的模拟。利用金井清滤波器对基岩过滤白谱进行过滤,得到地震地面加速度的谱密度模型。通过数学推导解释了该模型的物理机制,选择汶川地震强震观测数据拟合模型中的相关参数,给出了汶川地震场地相应的模型参数建议取值。该文模型在物理机制上可以认为是金井清谱模型的改进方案,但修正了金井清谱模型在零频处奇异的缺陷。
- 李鸿晶陈辰
- 关键词：地震地面运动谱密度
- Rayleigh波作用下埋地连续管道地震响应分析被引量：1
- 2020年
- 以长距离运输油气管线为对象,研究埋地连续管道在Rayleigh波作用下的地震响应。采用Timoshenko梁单元模型离散钢质连续管道,管土相互作用效应通过弹塑性土弹簧进行模拟,建立管土系统有限元模型,并通过近似解析解验证管土相互作用有限元模型的可靠性。考虑Rayleigh波的频散特性并模拟其传播过程,同时考虑管道惯性,实现完整的动力分析。从Rayleigh波特性、场地条件、回填土类型、管道埋深与表面粗糙度多个方面分析相关参数对管道轴向应变响应的影响。数值计算结果表明,Rayleigh波的特征(周期和速度幅值)以及场地的几何和物理条件对管道动力响应均有显著影响。
- 王竞雄李鸿晶
- 关键词：RAYLEIGH波频散曲线地应变
- 一维波动有限元模拟中透射边界的时域稳定条件被引量：4
- 2021年
- 多次透射边界是近场波动数值模拟的一种重要人工边界条件,但其数值稳定性问题一直是致力于解决的关键问题,同时亦是研究难点.本文提出了透射边界时域稳定条件的概念,从透射边界时域计算参数方面界定边界稳定性特征.基于空间插值模式讨论了波动有限元模拟中透射边界可能采用的数值计算格式,进而根据频域反射系数和反射放大失稳准则导出明确的透射边界时域稳定条件.定量地研究了一阶和高阶透射边界不同数值计算格式下人工波速取值和透射阶次对边界稳定性的影响,结果显示人工波速取值远超过介质物理波速或高阶边界选择了不恰当的数值计算格式是导致边界失稳的重要原因.将透射边界和经典的Clayton-Engquist边界、Higdon边界等统一归结为位移型人工边界范畴,其中透射边界具有可调人工波速和不同透射阶次的参数配置,概括了这类边界的基本特征.提出借鉴经典位移型人工边界的研究成果如箱型计算格式、纵横波速比限值、调整边界表达形式等,来改善透射边界时域稳定性的建议.
- 邢浩洁李鸿晶李小军
- 关键词：透射边界
