制备了一种仿生层状人工软骨/骨复合植入体,可将软骨植入体与宿主软骨的连接转变为骨-骨的界面结合,提高植入软骨固定效果.采用数字散斑等方法对仿生层状人工关节软骨/骨复合植入体的生物力学性能进行研究,比较了松质骨,PVA/骨复合体以及PVA-BG复合体在不同载荷作用下的位移变化,并从微观变形角度探讨了人工软骨/骨复合植入体中软骨层厚度对缓冲内部应力的作用

利用数值方法研究了开有矩形大开孔的薄壁圆柱壳在轴压作用下的屈曲性能.首先通过特征值屈曲分析,得到开孔圆柱壳的一阶屈曲模态,并预测屈曲荷载的上限;其次,通过非线性分析,得到结构的荷载位移全过程响应;然后引入正交试验设计方法,分析了矩形开口的周向角度、高度和轴向位置等几何参数对结构稳定性的影响.分析表明,矩形开孔圆柱壳临界屈曲荷载的上限值远小于无开孔圆柱壳的下限值,影响矩形开孔圆柱壳轴压作用下稳定性的主要因素为壳体的径厚比,临界荷载值随径厚比的增大迅速下降

针对香港风化花岗岩场址勘探,在液压旋转钻机上安装钻孔过程监测系统(drilling process monitoring,DPM),对有效轴压力、钻具转速、冲洗压力、钻头位移及穿孔速率进行了实时监测.采用变斜率作为显著性指数,对地层中的主、次界面进行了识别.t检验表明,DPM系统对岩土界面识别的置信度为99%.此外,对穿孔参数在界面处的变化分析表明,这些参数随孔深的变化曲线在界面处存在不同涨落,轴压力和穿孔速率对界面上岩石强度变化的响应度为81.82%

通过一个深水桥墩实例对中国与日本桥梁抗震规范的地震动水压力计算方法进行比较研究,分析规范关于动水压力计算的异同点,计算表明两者结果相差较大.对桥墩的动水压力进行数值模拟计算,考察动水压力沿深水桥梁高程的分布.为研究动水压力对桥梁整体结构动力特性的影响,以主跨260 m的牛根大桥为背景建立有限元计算模型,采用附加质量法进行计算.结果表明,附加质量法求得的位移和弯矩比不考虑动水作用的情况有较大增幅,也表明动水压力对桥梁的性能有较大的影响.在深水桥梁的性能设计理论与应用领域中,水与桥墩的相互作用问题有必要进行进一步的研究

以南京长江三桥南塔墩作为工程背景,并按照1:50的相似比设计出桥墩的模型,并选取正弦波和天津波作为加载的波形,在无水与有水两种状态下开展了振动台试验.试验数据表明,承台部分的加速度视加载波形峰值的不同有20%到40%的增幅,位移、应变等也有相应的增幅.通过试验得出的动水压力沿高程分布图表明,动水压力的分布与地震波强度明显相关

为解决采空区下薄顶煤巷道支护设计中所面临的各种力学问题,通过七因素三水平的正交实验方案,进行了27次数值模拟实验.按照三个评价标准,分别分析了各关键因素对巷道稳定性的影响,并筛选出相应的最优方案.利用灰色模糊理论对巷道支护方案进行了综合评价及整体优化设计.研究中考虑了支护费用及施工时间等成本性指标,分析了巷道支护后围岩的应力变化、位移特征和破坏机理,制定了可行的施工方案.所采用的支护技术在窑街煤电公司天祝矿正式投入使用后,取得良好的经济效益

在对西汉柿圆墓壁画材料以及环境综合分析基础上,采用有限元分析方法,对西汉早期壁画的弯曲变形进行了研究,计算出壁画弯曲变形的最大位移量,分析了壁画弯曲变形的主要原因,揭示了壁画的破坏与保存和陈列环境的直接关系,对壁画的保护和材料选择提供了理论依据

以大冶铁矿为工程背景,采用相似材料模型实验和数值模拟计算相结合的方法,对深凹露天转地下开采高陡边坡的变形和破坏规律进行了系统研究.首先,模型相似实验中,采用百分表、压力传感器和近景摄影测量等手段监测模型的应力应变和破坏特征,对围岩位移和破坏裂纹进行系统分析,揭示了高陡边坡的变形和破坏基本规律.其次,采用有限差分软件,从地表沉降量、应力值变化和塑性区分布等方面与相似材料实验结果进行了对比分析.结果表明,高边坡竖向最大沉降为28.2mm,围岩破坏程度随着开采深度的增加递增,塑性区范围不断扩大,剪切破坏主要集中在两侧边坡的边脚部位.相似模型实验和数值模拟相结合可以较好地揭示深凹露天转地下开采过程中高陡边坡的变形和破坏基本特征,是一种较好的理论研究方法

采用分子动力学方法模拟了金刚石压头压入Fe基体的纳米压痕全过程.研究了加载和卸载时基体的原子组态、载荷-位移曲线以及位错的发射和变化.分析了基体的塑性形变机理.发现压入深度为0.69 nm时出现位错.随压入深度的增加位错长大成环,基体塑性形变加剧.卸载过程中位错环不断减小,当压头恢复到起始位置后,基体中心残留有位错环,产生了永久塑性形变,位错环的存在是基体产生永久塑性形变的关键因素

根据某桥墩基础承载力下降的具体情况,采用单孔复合锚杆桩技术,对桥墩基础进行了加固,并对单孔复合锚杆桩的加固机理进行了初步研究.利用数值模拟方法,对加固后桥墩基础的承载能力以及加固结构的承载性能进行了比较系统地分析.结果表明:利用单孔复合锚杆桩技术加固后的桥墩基础,其承载力有较大幅度地提高,在600kN/m的桥墩载荷作用下,加固结构和周围的岩体在垂直方向上的位移变形值不足2mm,而且基本上保持着同步变形同步稳定的理想状态,达到了设计目的