径向磁力轴承多因素耦合研究

采用理论计算与数值模拟相结合的方法,研究纯电磁磁力轴承的耦合问题,讨论转子存在偏心下的径向磁力轴承耦合情况。结果表明:耦合力的理论值较仿真值的相对误差随转子偏心距和工作电流的增大而增大,当偏心距为±0. 3 mm时,相对误差达到25%,理论计算公式不再适用;当偏心距为±0. 2 mm时,理论值和仿真值吻合较好。     

数字地面卫星接收站的调试方法

本文以接收亚洲3S卫星转发的河南卫视1套节目为例,系统介绍了数字地面卫星接收站接收卫星下传信号的方法步骤。重点讲述了接收天线方位角、仰角的实用计算公式,以及正午时刻估算、真南方向的确定、馈源极化方式设定等接收天线的操作技巧     

基于连续碳纤维/树脂智能材料的梁结构应变模态表征

研制了一种具有动态传感功能的碳纤维/树脂智能层, 可用于结构的应变模态诊断。通过不同加载频率下的单向拉伸实验揭示了这种智能材料对低频动态载荷的响应能力, 并理论分析了动态响应误差的影响因素。在此基础上将碳纤维/环氧树脂智能层连续敷设于悬臂梁结构表面代替传统的点式应变片, 进行应变模态测试。测试结果表明, 碳纤维/环氧树脂智能层可以较精确地反映结构的前三阶固有频率, 并较好地表征结构的前三阶应变模态振型。对悬臂梁局部附加质量后重新进行了模态试验, 结果表明: 附加质量后, 智能层反映的结构固有频率显著下降; 同时, 在附加质量所在的节点位置, 智能层反映的应变模态振型有突变产生, 说明智能层所表征的应变模态对结构物性参数变化具有识别能力, 采用智能层与采用应变片的实验结果一致。此外, 基于碳纤维/树脂智能层的可覆盖性, 采用有限的测点全面捕捉了结构的应变模态信息, 并在测试中通过在可疑区域内逐步增加测点, 实现了结构物性参数变化的定位。     

新型光纤传感器在管道渗漏监测中的应用研究

通过研究一种应用于管道渗漏监测中的新型传感器,为实时监测管道状态提供新的研究思路。采用碳纤维包裹光纤光栅传感器的结构,碳纤维在电场激励下发热,利用设置在管壁上的导流槽,及时地将渗漏处的水流引至测温点周围区域,光纤传感器捕捉到环境温度变化,分析得到渗漏速度和位置。利用有限元软件对实验进行模拟仿真计算,验证了此方法用于渗漏监测的可行性。通过渗漏实验和结果分析,与仿真的结果进行比较,验证了此方法用于渗漏监测的有效性以及实验数据的合理性。     

机敏混凝土电阻率层析成像的实验研究

电阻率层析成像(ERT)是新近发展起来的结构健康监测(SHM)中的一种可视性检测技术.结合机敏混凝土的功能特性,从实验方面对这种技术进行了详细研究,分析了激励电压、电极数量、电极尺寸等因素的影响,介绍了测试系统的组成和构件电阻率的测量,系统的成像结果得到了预期的效果.     

考虑界面效应的GFRP复合材料蠕变模型

建立了包含界面的玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)蠕变混合率单胞模型,对GFRP的蠕变性能进行分析;并与GFRP在应力水平为初始弯曲强度的20%所对应的载荷下的弯曲蠕变实验结果进行对比。分析了界面模量、界面厚度、纤维连续性与形态以及位向等因素对复合材料蠕变性能的影响。结果表明:相较于不考虑界面效应的混合率模型,本模型具有更高的准确性,与实验结果更为吻合;界面模量反应了纤维与基体的结合程度,对复合材料的蠕变性能产生影响,其蠕变柔量随着界面模量的增大而减小;界面厚度的增大会导致复合材料的蠕变柔量略微增大;相较于连续纤维增强树脂复合材料,短切纤维毡增强树脂复合材料的蠕变性能更易受到界面效应的影响;纤维方向对复合材料蠕变性能有显著影响,随着纤维方向角的增大,复合材料蠕变柔量增大,但当纤维方向角达到60°后,纤维已基本失去载荷传递和增强能力,复合材料蠕变柔量不再继续随着纤维方向角的增大而增大。      

连续碳纤维单丝的应变电阻效应

碳纤维是一种十分重要的新型材料,是先进复合材料中最重要的增强材料之一,同时又是一种功能材料. 研究了连续碳纤维单丝的应变电阻效应,分析了在拉应力作用下其电阻率的变化规律.结果表明:连续碳纤维单丝的电阻应变灵敏系数为1.38,比常用电阻应变片的要低,原因是碳纤维的电阻率在拉应力作用下是减小的.另外连续碳纤维受拉时,其电阻的变化由纤维几何尺寸及电阻率的变化引起,但主要是由几何尺寸的变化而引起的.同时,测试了连续碳纤维单丝的力学性能.     

碳纤维树脂基复合材料的传感特性研究

通过伏安特性实验,表明碳纤维树脂基复合材料的伏安特性曲线基本过零点,且线性较好,其电流-电压关系符合欧姆定律。通过对碳纤维树脂基复合材料进行拉伸、循环加载等试验,得到其电阻随变形而变化的规律为:在弹性范围内,拉伸加载时电阻值呈可逆地增加;卸载时电阻值呈可逆地减小。结果表明,碳纤维树脂基复合材料具有良好的电阻-变形敏感性,灵敏度高于60,具有满意的线性度和良好的重复性,蠕变很小,稳定性较好。     

立式埋地玻璃钢圆柱壳的稳定性分析

基于工程实际,采用承压不承拉的杆单元模型解决埋地结构与周围土体的相互作用问题,推导出杆单元与土体之间材料参数表达式,建立有限元计算模型,实现立式埋地玻璃钢圆柱壳结构稳定性有限元分析。通过与传统公式计算结果比较,得出传统稳定性计算公式不能用于计算立式埋地结构。参数对结构稳定性的影响结果表明:增加结构的厚度、弹性模量以及周围土弹性模量可提高稳定性,其中厚度的影响更为显著;结构稳定性随壳体长度的增加而降低。在工程应用中可采用加筋结构减小计算长度以及选择合适的回填材料和回填方式来提高土的弹性模量的方法,有效提高稳定安全性,对经济性影响较小。     

FRP-混凝土的颗粒增强界面及其剪切性能研究

内衬玻璃钢的混凝土管道在输水、输气、输油工程中广泛应用,为改进管道成型工艺中玻璃钢层与混凝土之间容易出现大面积脱黏的问题,在玻璃钢层与混凝土之间引入树脂基颗粒增强的界面适配层。在试验研究的基础上建立有限元模型,分析了玻璃钢/混凝土界面的单剪试验,得到不同颗粒的质量平铺密度下界面的名义剪切强度,并与试验值对比,以预测颗粒的质量平铺密度与界面名义剪切强度之间的关系,为工程施工提供依据。结果表明在玻璃钢/混凝土界面加入不同粒径的增强颗粒能提高界面承载能力;相同质量平铺密度下,含中等粒径增强颗粒的适配层承载力比含大粒径增强颗粒的适配层承载力更大,在实际工程可优先选用中等粒径增强颗粒用于适配层的制作;且3.82、4.68 kg/m²分别是含中等粒径、大粒径增强颗粒适配层的质量平铺密度的临界值。