Determination of stress intensity factors in ultrasonic fatigue loading

The application of displacement and energy approaches to the determination of stress intensity factors in ultrasonic fatigue crack growth (fcg) studies is discussed.The particular advantages as well as the limitations of the two approaches are evaluated.Two types of ultrasonic fatigue loading with different stress ratios are exerted on the specimen respectively: the ultrasonic fatigue loading with a stress ratio R=-1 and the ultrasonic fatigue excitations superposed upon a static mean stress with R>-1 From comparison the conclusion is formed that the energy approach developed in the investigation is more accurate,concise and suitable than commonly adopted approaches and/or formulas proposed.Experimental fcg data on a titanium alloy Ti-6Al-4V and the characteristic mechanism of the ultrasonic fcg are investigated.     

3-D finite element computation and dynamic modal analysis on ultrasonic vibration systems

Stress and modal analyses are performed on an ultrasonic vibration system by means of a 3-dimensional finite element computation and dynamic modal analysis code "Algor" The system consists of an edge-cracked specimen linked elastically with one or two amplifying horns which come into resonant longitudinal vibration at 20kHz.Operating principle of the ultrasonic fatigue machines and experimental procedures for ultrasonic fatigue crack growth studies are briefly presented.     

主动控制裂纹智能复合构件的有限元分析

从形状记忆合金(SMA ) 的本构关系出发, 利用Taylor 展开进行线性化处理, 获得了线性化的SMA 本构关系式, 在此基础上提出了拟温度载荷法, 并利用这种方法直接应用现有的有限元程序对控制裂纹的SMA 智能复合构件进行了计算与分析。通过计算和实验对比分析, 说明了应用本文中提出的拟温度载荷法模拟SMA 的回复效应是可行的; 同时也表明TiNi 薄带对构件裂纹有很好的控制作用。      

圆锥薄壳体瞬态动力响应分析

运用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA对在余弦脉冲载荷作用下某圆锥薄壳体的瞬态动力响应过程进行分析，得出了不同时刻下壳体等效应力场的分布，考察了该壳体结构的动强度性能。同时通过对一些典型节点位移、速度和应力响应曲线的分析，归纳总结出了在余弦脉冲加载条件下圆锥薄壳体瞬态响应的规律，对该壳体的结构设计和改型提出了合理化建议，并定性地分析了该脉冲加载对壳体内部电子设备的影响。最后，将理论计算和试验结果进行对比分析，验证了计算模型的正确性。     

双质量磁吸振器理论与试验研究

在单质量磁吸振器的基础上提出了双质量磁吸振器的设计方案，并对其减振性能进行了理论和试验研究。正弦扫描和窄带随机振动试验结果表明，平板小阻尼系统在添加双质量磁吸振器后，比单质量磁吸振器振动水平明显减小。     

主动控制裂纹扩展的一种新型复合材料构件的研究

将形状记忆合金—NiTi丝复合于普通材料构件内,杂交成一种新型复合材料构件,使其具有传感元件和作动元件的特殊功能,可以用于对构件内部裂纹的扩展进行主动控制,本文利用光弹技术和云纹干涉技术对上述材料构件进行了试验研究,证明主动控制裂纹扩展的效果是明显的。     

基于SA组合算法的SVM参数选取

针对传统方法的不足,提出将一种模拟退火组合算法用于支持向量机的参数选择,将优化指标设定为最大化SVM的泛化能力,并据此确立适当的目标函数;同时借鉴交叉检验的思想,建立以训练集和测试集中的数据分别选择模型和搜索最优参数组合的研究手段。最后,在仿真实验的基础上同基于遗传算法和精化网格法的选取方法进行了对比分析,结果表明该组合算法具有更好的全局搜索性能和收敛速度,是SVM参数选取的一种有效方法,具有较强的实用价值。     

形状记忆合金在“智能性材料结构”中的应用研究

介绍了“智能性材料结构”的应用研究情况,包括其定义、实现方案和意义。认为把形状记忆合金NiTi丝埋在复合材料中(或金属材料中)或将其复合在构件上,是工程上应用前景最大的方案之一。作者对该方案的如下内容,即构件外形的改变以自动适应机器工作状态的变化、构件振动的主动控制、裂纹的探测和主动控制等进行了研究。经试验和计算分析,其效果是显著的。