水稳碎石材料细观修复行为及最佳修复时机

为了探究水稳碎石(CSM)材料的细观修复行为及最佳修复时机,基于损伤-愈合模型对其修复效果影响因素进行了分析。首先,基于离散元法(DEM)建立CSM的二维半圆弯曲(SCB)数值试件,引入损伤因子模拟材料的局部损伤与愈合效应,进而构建细观尺度的损伤-愈合数值模型。其次,通过虚拟SCB疲劳试验实现不同程度的荷载损伤,基于愈合变量来表征损伤修复过程,模拟局部损伤愈合行为。然后,基于损伤-愈合模型开展不同损伤状态下的修复效果评估,分析初始损伤状态、愈合程度对修复效果的影响规律,并进一步研究了CSM材料的最佳修复时机。结果表明：所提出的损伤-愈合模型能够再现CSM材料在细观尺度上的损伤与愈合行为,初始损伤状态和愈合程度对修复效果的影响具有非线性,在70%～85%的疲劳寿命阶段,局部损伤修复对结构强度的提升作用较为显著。基于对损伤修复效果的数值分析,推荐将70%～85%的疲劳寿命作为CSM材料的最佳修复时机,此外,选择强度优良、数量充足的愈合剂可以最大程度地提升局部损伤修复效果。     

有限元法在砌体结构分析中的应用

目的 研究有限元法在空间砌体结构分析中应用的可行性。并提出模拟砌体带裂缝损伤状态的有限元建模及分析方法．方法 进行砌体结构模型拟静力试验及脉动测试．并采用等效体积单元法对空间砌体结构模型进行有限元分析．在对有限元模型的优化更新研究中，以损伤状态下的识别刚度作为目标函数。根据结构位移、抗侧移刚度及外荷载三者的内在关系，通过调整弹性模量优化有限元模型来模拟砌体带裂缝工作状态，并对比拟静力试验及动态测试识别结果进行理论分析．结果 利用所提出的有限元建模及分析方法很好地模拟了砌体结构完好及带裂缝损伤状态下的工作特性．有限元模型计算分析结果与实测值具有良好的一致性．结论 采用等效体积单元（RVE）可以准确模拟空间砌体结构的材料特性．利用动态测试数据结合反演理论进行结构模型的优化更新方法可有效模拟砌体结构的带裂缝工作状态，并有效地考虑砌体材料的离散性问题。     

动态可持续聚酰亚胺电介质材料应用与进展

聚酰亚胺（PI）电介质兼具优异的电气和机械性能以及高的热、化学稳定性，被广泛应用于电力、电子设备的生产制造，是绝缘材料的重要组成部分。近年来随着绿色能源和可持续发展的需求，社会发展更加需要材料在损伤后能够修复、回收等实现再利用。然而，PI由于自身分子结构具有超强的稳定性，分子链在低温条件下难运动，难以实现损伤后的主动修复、回收。因此，必须从本征分子结构角度出发，设计开发适用于PI的新型可逆分子结构来实现材料的动态特性。基于此，该文综述了近期以PI为基体的回收、修复等动态问题的研究，重点介绍目前动态PI的制备方法，发生动态反应的条件以及评估了多种损伤形式之间的关系。首先，总结了自修复PI电介质材料，包括共混、共聚以及设计制备新型结构单体等工艺手段实现材料的修复特性，系统总结了自修复PI当前的发展现状以及面临的困难与挑战。紧接着，主要概述了可降解、可回收PI材料的设计制备，通过动态共价键和动态交联网络择优实现PI电介质的回收。最后，对于目前动态PI体系中存在的问题及未来研究方向进行了总结和展望：可以使用新型动态交联剂结合微量有机或无机物料的复合实现PI材料的动态特性和综合性能的协同提升；通过改善工艺或选择动态交联剂实现PI单体和交联剂粉末级别回收，有效避免降解催化剂的影响；需要进一步设计新型功能性单体，从分子结构水平实现可逆以解决PI修复、降解、回收难的问题。     

微胶囊自修复技术及其在聚合物基复合材料中的应用

介绍了微胶囊技术以及微胶囊自修复聚合物材料的自修复机理,阐述了微胶囊自修复技术在聚合物基复合材料损伤自修复过程中的应用,讨论了微胶囊自修复技术的研究成果．     

环氧沥青混凝土铺装意外损伤快速修复技术研究

为了对钢桥面环氧沥青混凝土铺装的意外损伤进行快速修复,避免其成为桥面铺装破坏的起点,提出了一种快速修复材料并对其进行了评价。首先介绍了钢桥面沥青混凝土铺装意外损伤的修复材料与工艺,其次对沥青混凝土材料的意外损伤进行了模拟预制并进行了修复,进而分别采用小梁三点弯曲试验与车辙试验对修复后试件的强度和抗变形能力进行了室内试验测试。试验结果表明修复后试件与完好试件的强度性能相当;养护8h后轮载作用1h的变形为0.813mm,动稳定度达到8 300次/mm,具有良好的抗变形能力。最后采用该快速修复技术对某大跨径钢桥意外损伤进行了实桥修复,修复后使用情况较好。     

MD与KMC的耦合模拟研究与实现

材料辐照损伤是当前材料领域和计算机领域研究的热点之一。分子动力学（MD）和动力学蒙特卡罗（KMC）耦合模拟是材料辐照损伤模拟中常用的方法。MD和KMC模拟体系中的原子类型、变量种类以及数据表示形式都不同，如何实现两个体系间数据的传输，是耦合模拟中的一个重要问题。为了解决这一问题，该文设计并开发了一个中间程序，提出了识别系统中原子类型的最短距离（SD）算法，通过计算原子位置与标准网格点之间的距离，来判断系统中的间隙原子、空位和正常原子。最后通过实验验证了该方法，MD及KMC耦合模拟的正确性和有效性。     

多尺度结构动力方程及其在损伤识别中的应用

以一个三层框架结构为研究对象，分析了结构发生损伤时其动力参数的变化特征.应用小波变换，推导了多尺度结构动力方程来分析结构动力系统中的损伤识别.面向结构损伤识别，描述了多尺度动力方程能获得更丰富的结构参数变化信息.根据时变动力系统的结构损伤识别数值计算的特点，应用状态空间法来对结构损伤动力过程进行数值模拟.通过不同激励荷载下的损伤数值模拟和损伤时域识别，研究了多尺度损伤识别的两个关键性问题：不同位置的传感器对损伤预警的敏感性；系统输入荷载频率成分对损伤信息分布的影响.所进行的研究对于在基于小波分析的结构健康监测中合理选择传感器位置、采样频率及确定信号分解的尺度数具有理论指导意义.     

地震后有损伤钢筋混凝土框架耗能减震加固试验分析

通过地震模拟振支台试验，研究用耗能减震装置修复震后损伤钢筋混凝土框架的效果和可行性，并对一座三层钢筋混凝土剪切型框架进行震后损伤修复加固试验，给出地震后损伤结构物理参数识别方法，以及震后有损伤结构抗震加固设计的具体步骤。     

模具磨损表面自修复层的原位合成

对模具磨损自补偿机理进行了研究，对当前被称为具有革命性创举的金属磨损自修复材料(ART)的主要成分进行筛选，把选好的多种矿物粉按比例混合放在摩擦副中半干摩擦，利用磨擦热，进行机械化学合成，形成自修复陶瓷层。并对合成的基本原理和形成自修复陶瓷层的组织形貌进行了分析研究。     

自愈混凝土损伤修复机理的研究进展

自愈混凝土是一种能够主动修复混凝土损伤的智能建筑材料,其损伤修复机理研究正处于蓬勃发展的阶段,同时也面临着极大的挑战。本文围绕自愈混凝土损伤修复机理依次从物理、化学和生物三个方面分类概述了自愈混凝土的研究进展：首先阐释混凝土损伤自愈的机理和分析国内外最新研究现状;其次论述材料成分和环境等因素对混凝土损伤自愈的影响;再次介绍自愈混凝土的专利应用情况;最后总结了目前各类自愈技术存在的问题并探讨了混凝土自愈技术的发展方向。     

(“灾后重建专刊”稿件) 地震荷载作用下钢框架梁柱节点的低周疲劳损伤积累分析方法及探讨

根据目前报道的实验研究成果,本文介绍了钢框架梁柱节点低周疲劳损伤积累的分析方法。结合研究者提出的分析模型和设计规范,综述了梁柱节点寿命评估方法和低周疲劳损伤积累评估模型。重点包括S-N曲线、断裂力学和局部应变分析方法的比较,并对进一步的应用进行了探讨。最后为在国内进一步开展相关研究工作提出了建议。     

基于动态响应特性的点焊疲劳损伤参量

针对不同疲劳损伤累积量,研究了点焊疲劳试件的固有频率变化特性.研究结果表明,试件的固有频率与所承受的循环数比成非线性关系.提出了一个由固有频率相对变化来描述的疲劳损伤参量,并利用疲劳损伤理论,建立了非线性疲劳损伤演化模型.结果表明,所提出的疲劳损伤参量能够很好地描述点焊接头疲劳损伤特性,疲劳寿命预测误差在两个因子之内.     

钢-混凝土组合梁疲劳性能研究进展

钢-混凝土组合梁广泛应用于桥梁结构,由车辆等活荷载引起的疲劳问题日益突出,但国内对钢-混凝土组合梁疲劳性能的研究并不充分,规范中相关的疲劳设计条款有待完善。疲劳试验是研究钢-混凝土组合梁疲劳性能的主要途径之一,而其耗时长、费用高的特点决定了无法进行大量的试验研究。因此,对现有研究成果进行汇总分析具有重要的意义。本文通过整理、分析国内外的研究文献和设计规范,对钢-混凝土组合梁的疲劳性能、疲劳设计方法等进行了探讨,相关内容可以为组合梁的疲劳设计提供参考。     

The probability distribution of fatigue damage and the statistical moment of fatigue life

The randomization of deterministic fatigue damage equation leads to the stochastic differential equation and the Fokker-Planck equation affected by random fluctuation. By means of the solution of equation, the probability distribution of fatigue damage with the change of time is obtained. Then the statistical moment of fatigue life in consideration of the stationary random fluctuation is derived. Finally, the damage probability distributions during the fatigue crack initiation and fatigue crack growth are given     

基于临界面法的疲劳损伤累积规律研究

利用有限元分析方法，研究了试件在单轴加载，双轴比例、非比例加载、三轴比例、非比例加载情况下六种常用疲劳损伤参量的累积规律，同时提出了一种新型的损伤参量．结果表明：在单轴、比例载荷作用下累积规律是线性的，而在非比例载荷作用下累积规律是非线性的．     

多级等幅疲劳加载下RPC的损伤累积及剩余寿命预测

为了进行活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)结构的疲劳寿命分析,对轴向循环压缩荷载作用下RPC的损伤累积行为进行了试验,利用残余塑性应变定义了RPC的疲劳损伤,给出了损伤演化方程.基于等效损伤准则,导出了反映RPC非线性损伤累积的力学模型,利用模型进行了RPC的剩余疲劳寿命预测.结果表明,理论损伤累积模型能较好地预测RPC的剩余疲劳寿命.     

用于疲劳寿命预测的概率型线性累积损伤准则

引入随机疲劳损伤正则化因子的概念,建立了一种满足统计自治条件的概率型线性疲劳累积损伤准则,给出了单级加载、多级加载和随机谱载作用下,结构或结构元部件的随机疲劳累积损伤计算公式.这些公式可用来描述结构或结构元部件疲劳裂纹形成概率随循环加载历程的演化规律.     

基于Workbench车辆减振器弹簧盘的疲劳分析

车辆减振器弹簧盘在不断受到弹簧交变挤压力作用下,极易发生疲劳损坏.本文建立了弹簧盘的有限元模型,基于ANSYS-Workbench平台,对弹簧盘进行静力学强度和疲劳分析,预测了弹簧盘疲劳寿命的大小,获得了弹簧盘变形、应力集中及疲劳损伤的大小及位置,得到弹簧盘应力集中和疲劳损伤均发生于弹簧盘凸包区域的结论,验证其疲劳寿命符合设计要求,为其进一步改进设计提供参考依据.     

疲劳可靠度分析的概率密度演化方法

基于概率守恒原理,推导出疲劳损伤和随机参数联合概率密度函数服从的演化方程。据此计算的随机疲劳损伤概率密度曲面和累积概率分布函数等值线可以给出疲劳损伤概率结构的演化规律,并用以分析给定损伤阈值的疲劳可靠度。常幅疲劳可靠度的数值解与试验结果吻合良好。给定二级载荷各自的常幅疲劳寿命概率分布参数,根据Miner准则可以较好地预测二级低高加载变幅疲劳可靠度。     

海上风机单桩基础疲劳损伤计算方法

为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响. 结果表明：基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换（IFFT）的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.