1.1 初始结构

黄土结构性及初始结构性试验研究摘要：黄土是一种具有结构性的土，本文以具有显著结构性的黄土为研究对象，主要对黄土的结构性、初始结构性进行分析与研究。

黄土的密度、粒度、含水量和结构性是用于描述黄土所处状态的四个基本物性指标，而初始结构性又与土的密度、粒度和含水量关系密切。

通过对黄土的结构性和初始结构性的研究，可以使我们对土体的强度、变形有深入的了解，定义一个反映土体状态的综合物理特征量，进而解决一系列黄土工程问题。

首先，为了研究黄土的结构性，通过对原状土样及重塑土样进行侧限压缩试验，结合试验所得数据绘制原状土样与重塑土样的压缩曲线，分析原状及重塑土样压缩曲线的异同，验证黄土结构性的存在。

其次，为了研究黄土的初始结构性，通过对原状土样及重塑土样进行无侧限抗压强度试验，结合土样的应力应变曲线，分析土样所对应曲线的异同，在验证结构性存在的同时，计算得出反映黄土初始结构性的初始结构性参数。

并通过对原状土样的湿陷试验，得到初始结构性参数与黄土湿陷系数的关系。

最后，深入分析原状土样的结构性、初始结构性随各项物性指标的变化规律，定义一个在工地现场易测得的，综合反映土体密度、粒度、含水量的物理特征量，并得到其表达式，用于评价黄土的结构性及初始结构性。

关键词：黄土；结构性；初始结构性；综合物理特征量1黄土结构性分析原状黄土是一种具有特殊性质的土，表现为湿陷性、水敏性和不同于其他类土的结构性。

而原状黄土的结构性又与结构屈服压力密切相关，结构屈服压力是维持黄土单元土体骨架结构稳定性的作用力，结构屈服压力常取侧限压缩试验e-lgP曲线中压缩曲线的拐点对应的荷载值。

1.1黄土结构性与结构屈服压力的关系在侧限压缩试验中，如果竖向压力小于土骨架的结构屈服压力，那么土样的变形就属于可恢复变形，此时认为土单元结构足以抵抗竖向压力，骨架结构并没有发生破坏；而当竖向压力大于土骨架的结构屈服压力时，土样变形急剧增大，土单元之间的骨架结构不足以支撑土体稳定性[1]，结构性遭受了不可恢复的变形，这表明黄土的结构屈服压力是用于描述土样结构破坏临界点的力学指标。

RS485温湿度传感器说明书RS485温湿度传感器说明书1.使⽤说明1.11.2 参数说明2. 通信协议2.2 数据帧格式定义采⽤Modbus-RTU 通讯规约，格式如下：初始结构≥4 字节的时间地址码= 1 字节功能码= 1 字节数据区= N 字节错误校验= 16 位CRC 码结束结构≥4 字节的时间地址码：为变送器的地址，在通讯⽹络中是唯⼀的（出⼚默认0x01）。

功能码：主机所发指令功能指⽰，本变送器只⽤到功能码0x03（读取寄存器数据）。

数据区：数据区是具体通讯数据，注意16bits数据⾼字节在前！CRC码：⼆字节的校验码。

主机问询帧结构：从机应答帧结构：2.4 通讯协议⽰例以及解释举例：读取设备地址0x01的温湿度值温度计算：当温度低于0 ℃时温度数据以补码的形式上传。

温度：FF9B H(⼗六进制)= -101 => 温度= -10.1℃湿度计算：湿度：292 H (⼗六进制)= 658 => 湿度= 65.8%RH3. 常见问题及解决办法3.1 设备⽆法连接到PLC或电脑可能的原因：1)电脑有多个COM⼝，选择的⼝不正确。

2)设备地址错误，或者存在地址重复的设备（出⼚默认全部为1）。

3)波特率，校验⽅式，数据位，停⽌位错误。

4)主机轮询间隔和等待应答时间太短，需要都设置在200ms以上。

5)485总线有断开，或者A、B线接反。

6)设备数量过多或布线太长，应就近供电，加485增强器，同时增加120Ω终端电阻。

7)USB转485驱动未安装或者损坏。

8)设备损坏。

V1.0 ⽂档建⽴。

V1.1 增加各种不同的卡轨壳。

V1.2 增加布线规则以及常见问题的解决办法。

WANG Xiao-ming，WANG Lin-ying，MENG Ling-chao，LI Xiao-feng，ZHANG Yong-sheng，WEI Jia-jie
工程机械的迅速发展为结构优化设计开辟了 一个广阔的应用空间，国内部分学者［1］［2］对装载 机工作装置的优化设计进行了建设性的工作，然而 综合运用多种优化方法实现结构减重的研究尚不 多见。
设计计算 DESIGN & CALCULATION
基于拓扑及形状优化的大吨位装载机轻量化 设计方法研究
王晓明，王林颖，孟令超，李晓枫，张永胜，魏加洁
（徐工集团工程机械股份有限公司，江苏 徐州 221004）
［摘要］综合运用拓扑及形状优化的设计思想，对大吨位装载机动臂结构材料布局及边界形状进行 优化设计。首先以结构刚度最大化为设计目标，考虑材料体积约束，优化结构材料布局，采用准则法对 优化问题求解，得到结构最优拓扑；然后在拓扑优化结果的基础上，以结构位移为目标，考虑最大应力 约束，优化结构边界形状，得到动臂最优结构。经强度校核证明设计方案的有效性。
4 结论
拓扑优化是建立在有限元方法和弹性力学基 础上的一种先进设计技术，它研究材料在结构设计
图10 动臂优化结构强度计算结果
域中的最优分布，以实现最佳力学性能。本文针对 装载机动臂结构，采用基于灵敏度分析的拓扑优化 方法进行优化设计，为动臂结构轻量化设计提供了 一种切实可行的方法，并为类似产品的改进设计提 供了可借鉴的依据。上述动臂结构设计具有以下 特点：
本文采用拓扑优化和形状优化设计方法，研 究大吨位装载机动臂的优化设计问题。首先建立动 臂结构拓扑优化问题的数学模型，以材料密度为设 计变量，对最优拓扑进行提取，建立了新的有限元 模型；并以此为基础，对动臂边界进行形状优化设 计，得到形状最优的结构；最后，对设计方案进行 强度校核，结果证明了综合优化方法的有效性。

（5）Paraxial Working F/#（近轴工作F数）
定义式为：
（1.5）
式中 为系统像方折射率，θ为高斯边缘像方光线孔径角。在计算θ过程中，认为系统无像差，按照理想系统的边缘光线追迹方法。在Aper Value中输入F数，注意前面的Image Space F/#区别。
（6）Object Cone Angle（物方锥角）
ZEMAX中有6种不同的编辑器（Editors）：即镜头数据编辑器（Lens Data Editor），评价函数编辑器（Merit Function Editor）、多重组态编辑器（Multi-configuration Editor）、公差数据编辑器（Tolerance Data Editor）、用于补充光学面的附加数据编辑器（Extra Data Editor）、以及非序列元件编辑器（Non-sequential Components Editor）。
相对孔径的定义在Aperture中设置。最常用的选项解释如下：
A.Aperture
Aperture Type用于定义相对孔径，即轴上物点的光束大小。定义的种类有：
（1）Entrance Pupil Diameter（入瞳直径）
当物体位于无限远时，可以用它来定义相对孔径，此时的Aper Value中输入具体的入瞳直径数值，选择Lens Units为Millimeter（毫米）。
表1.1例题的初始结构参数
1.4.3
1．General输入相对孔径
General功能可以由“System”→“General…”选择，还可以通过桌面上“Gen”快捷键来打开，General对话框如图1.2所示。
图1.2 General对话框
由图1.2可以看出，General对话框中具有Environment，Polarization，Misc.，Non-Sequential，Aperture，Title/Notes，Glass Catalogs，Ray Aiming等项。