动态光弹性方法的定量研究

采用动态光弹性、动态焦散线实验方法同边界元法结合的混合法,以两个典型的应力波传播问题为例,得到了模型内部分离的主应力场,说明了此方法是解决二维弹性动力学问题很有力的工具.     

薄壁管道内部径向裂纹的检测

根据含内部径向裂纹圆环中周向导波的信息，采用Gabor连续小波变换进行分析，提取出任一点动态应变中某一频率分量上的信息。通过对回波信号的深入研究，可以由该测点的小波分析结果定量地检测出圆环内部径向裂纹的位置，并可以进一步判断损伤程度。文中提出的方法便于实际应用，有利于推广到工程实际薄壁管道构件内部损伤的检测。     

脆性材料裂纹与损伤相互作用的试验研究

为研究岩石等脆性材料的损伤对裂纹动态扩展的影响,采用动态透射焦散线方法,模拟脆性材料裂纹与损伤相互作用的动态过程,进行多种损伤情况下有机玻璃试样裂纹动态扩展过程试验研究,讨论不同类型损伤对脆性材料裂纹动态扩展规律的影响和裂纹与损伤相互作用的机制。试验结果表明:不同类型的损伤对裂纹扩展影响不同,除裂纹型损伤外,其他几种类型损伤的存在均会引起裂纹扩展出现短暂停滞,停滞时间与损伤的尺寸及距离扩展裂纹路径的距离有关系;裂纹扩展路径上存在单个圆孔时会影响裂纹扩展速度,裂纹消耗能量增大;而多个圆孔情况下,材料局部弱化,裂纹扩展速度增大,而裂纹扩展消耗能量降低;表面损伤和局部贯通裂纹的尺寸、相对裂纹扩展路径距离等影响裂纹扩展速度,但能量消耗并未增大;对称裂纹相互竞争,同步扩展,裂纹尖端位置或裂纹长度的微小差别(例如裂纹长度相差3.68%)就会对裂纹起裂产生明显影响,导致2个裂纹起裂时间不同,裂纹扩展以后,先起裂的裂纹尖端应力强度因子大说明能量集中到相应裂纹尖端,从而越有利于该裂纹的扩展,扩展速度也就越大(相差约38.9%),相同条件下裂纹扩展所消耗的能量也越大。     

基于高频动态特性的点阵结构损伤识别研究

针对轻质点阵结构中的脱焊损伤，文中采用高频动态响应特性分析方法，通过测量损伤局部处的共振响应，直接对脱焊点进行定位。基于数值方法计算模拟了轻质点阵结构的高频响应，研究了含多个脱焊损伤的点阵结构在高频段内的固有频率和固有振型。结果显示，损伤处将产生明显的局部共振。在实验验证中提出了采用压电片的宽频激励方式，结合扫描式激光测振仪全场测量，计算得到结构在激励频段的频响函数。通过分析频响函数峰值频率对应的固有振型，准确识别出损伤位置。数值与实验研究结果均表明，对轻质点阵结构的高频响应特性进行模态参数识别，可有效识别定位脱焊损伤。