门式框架结构的瞬态波动响应和自振特性研究EI北大核心CSCD

研究门式框架结构在瞬态波动作用下的动力响应求解和自振特性分析问题。建立了局部坐标系下节点位移协调条件和力平衡条件,借助回传射线矩阵法,得到了方波脉冲激振力作用下的门式框架结构的动力学响应函数。在此基础上,通过离散Fourier逆变换和卷积变换,得到单位脉冲作用下框架结构的瞬态波动响应,并进一步探讨了门式框架结构的自振频率和模态特征。     

有损伤框架结构中的波动分析

基于回传射线矩阵法，研究了有损伤框架结构在水平方波脉冲作用下脉冲作用点的速度波，结构的局部损伤用减小受损单元的横截面面积来模拟。结果表明：改变脉冲作用点位置，通过脉冲作用点横向速度波首波波幅的变化可以确定受损单元的起始位置；当脉冲作用点在受损单元的起始位置时，脉冲作用点横向速度波首波波幅变化越大，损伤越大，脉冲作用点横向速度波的第一个波谷到达时间越晚，损伤单元越长。     

多缺陷框架结构的波动响应

局部缺陷用减小杨氏模量和剪切模量来简化,研究了多缺陷框架在阶跃荷载作用下的轴向速度波,判别缺陷是否存在、确定缺陷位置和程度,并与无缺陷框架比较。结果表明：对多缺陷框架的每一节点分别施加阶跃荷载,分析荷载作用点或荷载作用点附近接收点的信号,可准确判定多缺陷框架所有杆件的缺陷信息。     

均质土中部分埋入变模量桩的波动响应研究

基于回传射线矩阵法,求得单位脉冲作用下均质土中部分埋入任意段变模量桩的桩顶速度导纳,利用Fourier逆变换和卷积定理得到瞬态半正弦激振力作用下的桩顶时域速度响应。比较部分埋入变模量桩与部分埋入完整桩的桩顶速度导纳和反射波,分析缺陷长度和埋深、缺陷程度和脉冲持续时间对部分埋入变模量桩桩顶速度导纳和反射波的影响。结果表明:部分埋入变模量桩的反射波有延迟现象,缺陷长度和程度影响速度导纳曲线中波峰波谷对应的频率值,缺陷埋深对其没有影响。     

弹性支撑条件下一维声子晶体结构振动特性研究

为了开展弹性支撑环境下一维声子晶体结构弯曲波振动特性的研究,采用回传射线矩阵法对其频率响应函数曲线进行计算,并开展相应的参数化研究.通过与有限元法比较可以发现,二者的吻合程度较好,证明该计算方法的正确性.为了进一步分析几何参数与多种条件下弹性刚度对于弹性支撑下一维声子晶体振动特性的影响规律,对不同情况下带隙的起始频率、...     

基于回传射线矩阵法的含裂缝智能梁的动态特性

基于压电阻抗（EMI）技术和回传射线矩阵法（RMM）对含裂缝智能梁进行了振动特性研究,提出了修正的理论模型,使得压电阻抗信号能与结构裂缝的各物理参数定量地联系起来。采用Timoshenko梁理论描述了含裂缝梁的弯曲振动特性。结构裂缝模拟为具有一定刚度的转动弹簧。对于黏贴有压电片的结构元件,把它作为压电片－粘结剂－主体梁这一耦合结构系统加以考察。最后推导出包含了结构裂缝信息的压电阻抗的解析表达式。基于该模型,与实验数据以及其它研究结果进行了对比分析。最后,考察了各物理参数对压电阻抗信号的影响。 .     

单桩基础海上风机横向自振频率求解及参数敏感性分析EI北大核心CSCD

梁理论的合理选择对风机横向自振频率的求解意义重大。以往提出的海上风机自振频率计算方法都基于某一种梁理论,且缺乏各参数的敏感性分析。为了对比不同梁理论对风机自振频率求解的影响,采用回传射线矩阵法,分别基于Bernoulli-Euler梁、经典Timoshenko梁和修正Timoshenko梁理论,提出海上风机横向自振频率计算方法,通过实测数据验证了该方法的准确性,并综合对比各参数的敏感性。研究结果表明:Bernoulli-Euler梁理论未考虑剪切变形与转动惯量,自振频率计算结果略大于Timoshenko梁理论;剪切变形引起的转动惯量可以忽略不计,修正Timoshenko梁理论与经典Timoshenko梁理论计算结果一致,但物理意义更加清晰;基频对塔筒结构参数的敏感性最高,其次是连接段与桩基;基频对塔筒高度的敏感性最高,对海床高度与叶轮机舱组件质量的敏感性较高,壁厚变化对基频的影响不显著。     

埋置移动荷载作用下成层饱和地基的动力响应

利用Fourier变换和传递反射矩阵法（TRM法）研究了成层饱和地基在埋置移动荷载作用下的动力响应。土体被假设为完全饱和的多孔弹性介质并且服从Biot多孔弹性波动方程,用修正粘滞阻尼模型来描述土体的粘弹性行为,采用TRM法来考虑饱和地基的成层性,利用Fourier变换和Fourier逆变换得到了埋置移动荷载作用下饱和地基动力响应积分形式解答。当饱和成层地基退化单层饱和地基时,该文解与已有解能很好的吻合。最后,通过数值计算分析了埋置荷载深度﹑荷载速度、荷载频率及软硬夹层对动力响应的影响。     

基于Timoshenko梁理论的深水油气井套管柱地震响应分析

海洋表层软土对深水油气井套管柱井身结构的稳定性有着重要影响,尤其地震发生时,会在软硬土层交界面处管柱截面产生很大的弯矩和剪力。依据桩基的动力响应理论,引入回传射线矩阵法,建立了适于深水油气井套管柱的地震响应分析模型。模型中将组合套管柱等效为变截面Timoshenko梁,分别从表层软土的剪切波速和厚度分析,探讨了套管柱在软硬土层交界面处弯矩和剪力幅值的变化规律,从而为海洋工程中套管柱的施工、设计和安全性评估提供一定的参考和指导作用。     

航空发动机转子—支承系统的突加不平衡响应

在瞬态响应,特别是突加不平衡响应计算中,发现阶跃响应很大,因此,采用常规的盘传递矩阵出现了问题,因为此时(?)等项是不可忽略的。本文导出了考虑(?)影响时,质点与盘的传递矩阵,并以一双转子航空发动机的转子——支承系统为例进行了突加不平衡响应计算,结果表明,改进后的传递矩阵有较好的适应性,克服了常规盘传递矩阵的弱点。文中所导出的传递矩阵也可用于转子系统的加速特性分析等。     

导波在多损伤板结构中的散射

对导波在含有单个损伤和两处损伤的板结构中时形成的散射波场进行了理论分析,利用附加Bessel理论推导了含两处损伤板的结构中任意一点处的叠加散射位移场。通过数值计算对比了含单损伤板和含两处损伤板以及两处损伤的相对位置变化时散射位移场在损伤周围的分布情况,得到的分析结果是进一步进行多损伤板结构健康监测的基础。     

黏弹性地基中基于虚土桩模型的桩顶纵向振动阻抗研究

基于虚土桩模型,对均质粘弹性地基中桩土纵向耦合振动问题进行了研究。首先,假定桩侧土为各向同性的线性粘弹性材料,并考虑土体的竖向波动效应,结合Euler-Bernoulli杆件理论,建立了桩土纵向耦合振动的定解问题;其次,采用分离变量法求解桩侧土纵向振动的控制方程,得到了桩侧土与桩身接触面上的剪切动刚度,将所得的剪切动刚度代入到桩身振动控制方程,采用Laplace变换技术,进一步求得了任意荷载作用下桩顶纵向振动阻抗的解析解。基于所得解,详细讨论了不同桩身设计参数时桩端土厚度对桩顶纵向振动阻抗的影响。最后,将虚土桩模型与其他桩端土支承模型进行了对比研究,结果表明,对虚土桩模型选用合适的材料参数和桩端土厚度,其得到的桩端支承复刚度值介于现有多种模型的计算值之间。     

高饱和度饱和土中结构对爆炸波反射规律的实验研究

介绍了高饱和度饱和土介质中结构和刚性边界反射爆炸波试验的背景，目的和方法。给出了爆炸载荷作用下饱和土中模型结构表面和刚性边界压力和动量的实测波形，并对实验结果进行了分析，得到了爆炸波在结构和刚性边界上的反射规律和反射系数。结构上的压力反射系数在0.4-1.4之间，刚性边界上的压力反射系数在1.0-2.0之间。     

闹市区框剪结构楼房爆破拆除与有害效应控制

为了顺利爆破拆除闹市区地上11层、地下2层、建筑总高50 m,建筑面积约5 000 m²的框架剪力墙结构楼房,根据楼房结构特点和周围环境,选择向南空地定向倒塌的爆破拆除方案。对1～2层剪力墙、楼梯进行局部预拆除;选择三角形爆破切口,采用四通与"大把抓"相结合的复式起爆网路;依据精细设计、精细施工和精细管理的科学方法和理念,采用主动与被动防护相结合的安全技术,有效地控制了爆破振动、塌落振动和爆破飞散物,取得了良好爆破效果。可为类似工程爆破拆除提供参考。     

粘性液体对管道中扭转导波传播特性的影响研究

对带有液体的圆柱/管中的波传播进行了研究。在流动为层流的假设下,研究了有粘性液体管道中扭转导波的位移模式和传播特性。分析了波的频散和衰减曲线,得到了粘性、密度等和第一阶扭转模态衰减的关系,确定了粘性液体对扭转导波的影响,为扭转导波在损伤检测中应用做了一些理论工作。数值计算结果与某文献中实验结果符合较好,一定程度上证明了液体中的层流假设,说明了第一阶扭转模态在损伤探测中的优势。     

嵌入式共固化复合材料阻尼结构低速冲击性能数值模拟

嵌入式共固化复合材料阻尼结构是一种新型阻尼处理结构,在航空、航天、高速列车等高科技领域有广阔的应用前景。采用LS-DYNA显式动力学软件建立了该结构的有限元分析模型,对这种新型阻尼结构的低速冲击性能进行数值模拟,并将数值模拟结果与实验数据进行比较以说明模拟方法的有效性。结果表明这种新型复合材料阻尼结构的抗冲击性能大大优于相同材质的复合材料结构。     

Lamb波结构损伤检测温度补偿方法仿真与实验研究

基于主动Lamb波的结构健康监测和损伤检测是目前研究的热点之一。由于环境温度的改变使得结构的材料性能发生变化，从而导致导波在结构中的传播也发生变化。因此对于需要利用完整结构的基准状态信号对比当前信号来判定结构损伤存在与否的Lamb波线性损伤检测方法来说，波动传播温度影响的补偿就显得尤为重要。本文基于压电激励Lamb波传播过程分析研究了信号扩展时域温度补偿方法，分别进行了不同温度下Lamb波传播与损伤检测的有限元数值仿真和实验，利用基准信号选择和基准信号扩展的温度补偿方法处理波动响应信号。仿真和实验结果表明了温度补偿方法的有效性，得到了基准信号集中最大温度间隔要求，能够有效识别环境温度变化下的结构损伤。     

复杂形体超高层钢框架-混凝土核心筒混合结构减震的研究

以拟建超高宁夏电视塔(NXTVT)工程为背景,利用SAP2000建立其三维有限元分析模型。超高宁夏电视塔呈现底部小、上部大、中部略呈细腰形的花瓶状复杂形体;而且,楼层的不连续分布导致结构质量和侧向刚度沿竖向分布的不均匀。因此,整体结构形式复杂,对抗震要求高。首先,对结构的动力特性进行分析研究。在此基础上,使用振型分解反应谱法和FNA动力时程法对该结构的地震反应进行多维分析。接着,对安装非线性液体粘滞阻尼器(NFVDs)结构进行动力时程分析,以评价NFVDs对该结构的多维减震性能。通过大量的计算分析与比较,综合出了许多有益的结论与建议,为该实际工程或类似工程的减震设计提供参考依据。     

V8C7增强铁基复合材料的制备和性能

用一种将粉末冶金和原位合成相结合的全新方法原位合成了V8C7颗粒增强铁基复合材料,对其微观组织、耐磨性及其磨损机理进行了分析,并探讨了FE-V-C三元体系原位合成V8C7的机理.结果表明:石墨的存在降低了σ-(FeV)相的稳定性,使其分解为固溶大量V的α-Fe, C与V发生碳化反应生成V8C7;原位合成的V8C7颗粒增强铁基复合材料由增强相V8C7和α-Fe相组成,V8C7颗粒均匀分布在珠光体基体上;在重载干滑动摩擦条件下,V8C7颗粒增强铁基复合材料显示出良好的耐磨性能.