金属构件的损伤断裂与抗力衰减分析

现有的结构力学分析都假设结构为完好无损，然而结构在初始状态或使用过程中总存在各种损伤，而且损伤在使用过程中会不断积累和加剧。损伤不但缩短结构的使用寿命，而且引起结构力学性能下降。本文着重研究了具有宏观裂纹构件的强度和刚度随损伤发展的衰减规律；分析了平面应力、平面应变及弹塑性情况下带裂纹构件的强度衰减，提出了构件剩余抗力的计算方法；基于能量原理，推导了带裂纹构件的刚度；应用本文的方法分析了一个三杆结构，分析结果显示了裂纹引起的构件强度和刚度的变化对结构承载力和可靠度的显著影响。     

金属构件的损伤断裂与抗力衰减分析

现有的结构力学分析都假设结构为完好无损，然而结构在初始状态或使用过程中总存在各种损伤，而且损伤在使用过程中会不断积累和加剧。损伤不但缩短结构的使用寿命，而且引起结构力学性能下降。本文着重研究了具有宏观裂纹构件的强度和刚度随损伤发展的衰减规律；分析了平面应力，平面应变及弹塑性情况下带裂纹构件的强度衰减，提出了构件剩余抗力的计算方法；     

岸边集装箱起重机小车轨道现场焊接

1轨道连接和开裂形式 岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）小车的轨道包括前后大梁的轨道,由长轨、短轨、定位块、普通软压板和硬压板组成。见图1。     

岸桥小车减速箱轴承外圈跟转原因分析

岸边集装箱起重机小车减速箱轴承配合公差的选取,直接影响设备的使用。选择不当,会产生轴承外圈跟转,引起外圈异常磨损而失效,降低了减速箱的使用寿命。通过岸桥各驱动机构的受力分析,以及减速箱公差配合选取,讨论了如何选择该种设备减速箱轴承的径向配合公差,以及对轴向位移及预紧力的考虑。通过分析讨论得知,轴承配合公差的选择,与设备运行的工况,受力大小和受力方向有关。另外,还应考虑轴向位移和轴向预紧力。     

海洋环境要素极值更新概率模型

能够反映实际环境荷载特征的概率模型是合理进行海洋平台结构设计和评定的基础.海洋平台设计环境荷载往往由沿岸台站资料直接得到或经相关分析推算得到,而反映当地环境条件的现场实测资料应用较少.发展了一种利用现场实测资料对环境荷载极值概率模型进行修正、从而获得融合现场资料信息和原极值资料信息的更新极值概率模型的计算方法.首先将经典Bayes方法进行推广到考虑多种先验信息来源的情况,建立了多种先验信息源下的参数估计公式;应用非正态随机变量的正态变换方法,结合海洋环境要素极值概率模型参数估计方法,将Bayes方法推广到极值Ⅰ型随机变量的情况,建立了海洋环境要素极值更新概率模型及参数估计方法.通过模拟算例和实际风速数据验证了海洋环境要素极值更新概率模型的合理性.     

自适应耦合局部最优法及其在模型修正中的应用

耦合局部最优法作为一种新型的优化技术,既具有高效的搜索速度又具有全局搜索能力.然而,对于大规模优化问题,该方法容易陷入局部最优;另外,梯度信息在该项技术中起着重要作用,而对于复杂问题往往不能得到精确的梯度信息,从而使得该算法的全局搜索能力下降.本文分别从初始种群的确定、变步长搜索、自调节种群三方面对原算法进行了改进,提出了自适应耦合局部最优法,使之具备解决多变量复杂优化问题的能力.通过两个测试函数验证了改进算法比原有算法更易于得到全局最优解并保持较高的计算效率.最后,采用一个试验算例验证了自适应耦合局部最优法的有效性.     

考虑风脉动特性的隔震结构抗震抗风性能分析

采用隔震技术的结构虽可以减少结构在地震作用下的响应,但却使其进入了风荷载敏感区。在强气流作用下,隔震层的位移和结构加速度可能会远远超过其限值。本文以我国荷载规范所选用的Davenport谱为目标,运用基于三角级数的谐波叠加法模拟脉动风速时程,针对我国东南沿海某市一幢5层钢筋混凝土框架住宅,对其在强风荷载和8度地震作用下的性能进行了对比分析。结果表明,8度常遇地震作用下隔震层的位移与50m/s风速作用下的位移相当,而8度罕遇地震作用下隔震层的位移则略大于风速70m/s时的位移。地震作用下结构顶层的加速度远大于风荷载作用下的加速度,但当风速达到30m/s时,其加速度就已超过我国荷载规范所规定的人体舒适度限值。     

巴基管水泥基复合材料的I V特性及力学强度

采用SAA超声分散法制备了4种多壁巴基管 （NMWT）悬浮分散液,研究了PAA对不同NMWT掺量的分散效果;然后将相应的悬浮液混合到水泥中,搅拌成型制备了NMWT水泥基复合材料 （NFRC）.采用四电极法测试了NFRC的I V特性,之后研究了NFRC的抗压强度,并与空白试块的相应性能进行了对比.结果表明,PAA双亲结构特征产生的位阻及静电排斥作用能获得NMWT的较好分散性,但改善效果有限.NMWT的加入能一定程度改善NFRC的I V特性及力学强度:随着NMWT掺量增加,其电阻率 （ρ）呈先降后上升而后又降的趋势;其抗压强度 （σc）呈先被增强后持续削弱的趋势.     

纳米级硅灰及碳管对水泥基材料减振性能的影响

将纳米级超细硅灰(USF)或/与多壁纳米碳管(MWCNT)引入水泥基体制备了3组纳米复合材料,并制备了参比试件(Plain/C).先后采用自由衰减、半功率带宽法及三点弯曲法测试相应试件的阻尼系数(ζ)及抗折强度(σ),以评价USF或/与MWCNT对水泥基减振及力学性能的影响.结果表明:与Plain/C相比,USF的微填充及火山灰效应可显著提高基体的σ,但不利于ζ的提升;中空管状MWCNT的位错、黏滞效应可使复合材料具有良好的减振性能,但分散较差时,MWCNT易形成孔洞缺陷,不利于σ的提升;USF及MWCNT的结合很好地发挥各自优点,SEM显示相互能与基体形成良好的交联增强体系,相应ζ,σ的提高幅度分别达30.21%,24.13%.     

爆炸荷载作用下钢框架柱冲击响应与破坏模式的数值模拟

目的运用非线性显示动力学有限元方法分析计算爆炸冲击荷载作用下钢框架柱的冲击响应和破坏模式．方法基于有限元分析程序ANSYS／LS—DYNA建立三维有限元模型,分析钢框架柱在3种爆炸荷载作用下可能发生的破坏模式特征及其影响因素．结果壳单元shell163考虑了局部屈曲效应和剪切应变的影响,可以有效模拟在爆炸荷载作用下钢框架柱的冲击响应和破坏模式．在荷载峰值相同的情况下,荷载持续时间越长,结构的变形越大;荷载冲量相同时,爆炸荷载峰值压力越高,结构的破坏程度越严重．结论钢框架柱的破坏模式与爆炸荷载的作用特征有关：在冲量荷载作用下,钢框架柱倾向发生柱脚剪切破坏和柱中翼缘屈曲破坏;在动力荷载作用下,钢框架柱则倾向发生柱脚剪切破坏;在准静态荷载作用下易发生整体弯曲屈曲破坏．