低应变动测桩中波的传播规律研究

低应变动测桩中波的传播过程较为复杂,对低应变动测桩,桩侧土阻力波和桩身上、下行波的传播规律进行了理论研究,阐述了桩侧土、桩底土对桩身上、下行波传播过程中的不同影响,得到了桩中波传播过程的空间网线图以及桩身不同截面处的各参数的传播规律图,直观地反映了桩中波的传播过程.     

基于行波法分析轴向受力智能梁振动特性

应用行波法分析轴向受力的智能梁的横向振动特性。利用等效弹性模量理论,将表面对称分布压电材料的智能梁等效为非均质变截面梁。基于Timoshenko梁理论,将边界和变截面处理为间断节点模型,用该模型分析振动波在结构中的传播、反射和透射,并且给出行波在轴向受力梁中间断节点处的透射和反射矩阵。通过数值计算,给出受轴向力智能梁的动态特性。研究结果表明,行波法分析可用于精确计算轴向受力的智能梁的横向振动特性。     

厚壁和薄壁构件的声波传播与衰减

压力容器声发射检测技术中声发射波在不同壁厚构件上的传播特性与衰减特性是影响定位精度的重要因素,同时也对评价缺陷源的活动度、强度起着重要作用。因此,要研究压力容器声发射检测技术,首先必须考虑不同壁厚情况下,声波的传播特性及衰减情况。从声波传播的观点来看,构件的壁厚和声波频率是影响声波传播的因素。因此,可以用参数S=d×f~([1,2])来定义厚板和薄板。其中d为     

变截面轴中弹性波传播特性试验研究

在对大型旋转机械转轴进行状态监测时,振源的振动需要通过轴等的传播后进行间接测量,振动信号在轴中传播时也可能发生变化,因此有必要对轴中弹性波的传播特性进行研究。轴中弹性波的传播特性则受到轴本身几何尺寸、形状等因素的影响,同时转速也可能对弹性波在转轴中的传播特性产生影响。在理论研究的基础上搭建试验系统,研究变截面轴截面变化形式、端面面积比以及转速对弹性波传播特性的影响。试验结果与理论分析结果吻合,证明了轴截面面积变化、面积比以及转速对弹性波的传播特性存在影响。     

智能悬臂梁横向振动的行波解

介绍智能梁的行波建模方法及其横向振动固有频率的计算方法.行波建模方法主要步骤包括,①求出Timoshenko梁横向振动方程的谐波解.②根据弯曲波的传播特性,给出弯曲波的传递关系;在智能梁上截面尺寸改变处和边界处,根据其连续条件和平衡条件,给出波的反射关系和透射关系.③通过联立智能梁内所有的传递、反射、透射关系,求得整体智能梁的特征方程.文中以智能悬臂梁为算例,通过解析法(包括Timoshenko梁模型和Euler-Bernoulli梁模型)与有限元法得到横向振动频率的比较,验证行波建模方法的有效性.此外,为考虑压电片材料对智能梁整体模型的影响,引入等效弹性模量.     

桩土相互作用的钢管螺旋桩水平动力响应研究

为了研究桩体结构和土体主要参数对钢管螺旋桩水平动力响应特性的影响,基于等效刚度的方法,将螺旋桩等效为同等内径的管桩,建立了钢管螺旋桩-土耦合作用的水平振动响应模型.在考虑桩周和桩芯土体边界条件的情况下,利用初参数法对钢管螺旋桩的水平振动微分方程进行了求解,得到了钢管螺旋桩桩顶的水平动力阻抗.研究结果表明:当螺旋桩长径比(L/d)较小时,长径比对螺旋桩水平动力阻抗的影响明显;螺旋桩外径、叶片数量、土体泊松比、土体剪切波速与桩体纵波速之比对螺旋桩水平动力阻抗影响较大;但桩体叶片外伸比、叶片倾角等结构参数对螺旋桩水平动力阻抗影响较小.该研究对钢管螺旋桩基础的结构设计及其实际工程应用具有重要的参考价值.     

声波透射法测桩波形畸变系数计算与分析

声波透射法主要采用声学参数和波形畸变程度来判断基桩完整性,但是波形畸变系数无法定量计算,难以精确判定其畸变程度。通过频率域测点能量统计法计算波形畸变系数及畸变系数临界值,使用频谱及小波包分析技术探讨了完整波形和畸变波形(桩底沉渣测点、低强度不密实测点、断桩测点)的特征,并基于3层小波包分解信号的频带能量构造特征向量。结果表明:桩底沉渣测点的谱函数呈台阶状,断桩测点频谱能量主要分布在低频部分;完整测点的特征向量值最大,断桩测点的特征向量值最小,低强度不密实测点的特征向量值具有1个上凸拐点。     

稳态（瞬态）机械阻抗法检测桩基质量原理

本文根据振动理论和应力波理论，严格推导了各种支承刚度下桩的导纳曲线的特点和特征参数。从理论上和实践上说明稳态机械阻抗法和瞬态机械阻抗法测桩原理的一致性，简述了两种方法的各自优点和适用范围．     

临界折射纵波探头声束特性的边界元分析与测量

与其他超声应力测量方法相比,临界折射纵波(LCR波)方法对应力场敏感,受材料组织结构效应影响小,在材料表面或近表面残余应力无损测量中具有突出的优势.本文应用边界元方法对LCR波探头发射的临界折射纵波的传播特性和声束特性进行分析并进行了实验测量.建立了IIW试块圆弧反射部分的三维边界元模型.通过数值分析,清楚显示了LCR波在IIW试块中的传播过程,给出了LCR波探头的主声束指向特性.计算结果为有关LCR波应力测量中声波能量有效渗透深度和能量层厚度的确定提供了理论依据.利用IIW试块实验测量了LCR波探头的声束特性,实验测量与数值分析结果符合得很好.本文的研究结果对研究厚板材料内部切向残余应力的LCR波测量方法具有指导意义.     

基于声波传播的结构阻抗研究

从结构的振动和力学分析在实际生产过程中的应用出发,基于波在弹性结构中的传播和振动分析的基础上,建立波在弹性结构中传播的力学平衡方程,提出了阻抗和迁移率的概念.通过对波在弹性结构中传播时元素的应力和应变进行分析,得到元素的力学平衡方程并求解,得到波在弹性结构中传播的阻抗.     

基桩动测中低应变反射波法的理论与实践

１前言随着我国经济建设的蓬勃发展，城市高层建筑、地下工程、铁路和公路不断兴建，桩基础以其诸多的优点被广泛应用。然而，桩基础作为隐蔽工程，其质量检测一直是十分棘手的问题。基桩动测技术的广泛应用有效地填补了静力试桩的不足，促进了桩基工程发展的需要。基桩动测技术，根据作用在桩顶冲击能量是否使得桩土间产生塑性变形，分为高、低应变两类方法。低应变反射波法是低应变基桩检测中最为普遍的一种。它适用于检测桩身完整性，推定缺陷类型及其在桩身中的位置，也可以对桩长进行核对，对桩身混凝土的强度等级进行评估。基桩动测技术是一门新兴的多学科的交叉科学，它不仅涉及建筑工程、地质学、材料科学而且是声学、电子技术、计算机技术的综合应用。因此，从理论上和实践上掌握这一技术，是搞好基桩监控和检测的有效手段。２反射波法的基本原理反射波法检测基桩完整性技术是以一维波动理论为基础的。当满足入射波长大于桩径、桩长大于桩径即：λ＞Ｄ、Ｌ＞Ｄ时，基桩可视为一维弹性杆件。我们在桩顶施以激振力时，基桩中将被激发出弹性压缩波，这一纵向弹性应力波具有波的特性，遵循波的传播规律，它以速度Ｃ沿桩身向下传播。根据一维波动理论我们知道，弹性杆中的波阻抗是表征介质材料在动荷...     

超声延迟线材料声学特性测定方法的研究

一、引言固体超声延迟线正成为电子领域中的一种重要器件。为确保其性能指标,有必要对超声延迟线材料的声学特性进行研究,以便能更有效地指导生产。我们从声学的角度,对F05超声延迟线玻璃的声速、衰减系数和声阻抗的测量方法进行了深入的研究。二、声速、衰减和声阻抗的精密测量理论在使用压电换能器测量超声延迟线材料声学特性的过程中,由于换能器与试样之间存在着耦合层,因此在声波的反射信号中有一个附加相移;又由于换能器等效于一个有限尺寸的活塞,向有限半空间辐射声波,因此随着传播距离的增加,衍射所引起的附加衰减和附加相移     

装配误差衰减双屏"十"字环FSS传输特性研究

用Galerkin矩量法计算电场积分方程的方法,数值计算、分析了装配误差引起双屏FSS频率响应衰减变化特性.由实际经验建立了双屏FSS(频率选择表面)装配误差物理和结构模型,并提出了具体数值分析计算方法.基于数值分析结果表明,装配误差为单元周期长度10%时,频率响应幅值衰减最大;当装配偏移方向与入射波极化方向一致时,产生相位插入延时并且相位与频率关系曲线发生变形;当装配偏移方向与入射波极化方向正交时,出现较大相位延迟.     

采油用井下声辐射器

在分析油井物理模型和声波在油层中传播规律的基础上,推导声波在油井中实现全透射的条件,并以此条件来确定声辐射器的谐振频率.根据油井的径向尺寸大小和油藏的分布特点,设计低频弯张式声辐射器的壳体结构.基于Hamilton原理建立拟球壳结构声辐射器的振动方程,给出声辐射器的法向位移、切向位移、弯矩、振幅比和谐振频率等动力学参数的表达式.由声辐射器体积位移与声功率的关系,建立声辐射器的声源级与驱动力的关系式.试验给出励磁电流与驱动力的关系,且验证驱动器能为声辐射器提供足够的动力,说明研制小体积、低频率、大功率采油用声辐射器是可行的.     

液层负载作用下薄板中腐蚀的Lamb波检测

针对液层负载作用下薄板结构中的损伤检测,建立液层负载作用时薄板中Lamb波的传播理论模型.通过傅里叶变换和拉普拉斯变换求解外力作用时板中的响应,并得到板中Lamb波传播的特征方程,绘制不同厚度液层的频散曲线.利用有限元模拟液层负载作用时薄板中Lamb波与腐蚀坑的相互作用过程.研究结果表明,薄板开始有液层负载作用时Lamb波相速度与群速度变化较大,随着液层厚度逐渐增加,频散曲线逐渐趋近于某一曲线.Lamb 波与腐蚀坑相互作用时发生波型转换,在腐蚀初始阶段反射波和透射波的强度变化缓慢,当腐蚀坑超过一定深度后,反射波中各模式以及透射波强度变化加剧.     

外科手术中心外/心内通用复律除颤器的研制

为应对心外科手术中经常发生的房颤、室速和室颤等心律失常,需研制具有精确能量计量和阻抗补偿功能、心外/心内通用的低能量复律除颤器.系统分4部分进行设计:复律除颤模块、R波识别模块、阻抗检测模块和供电模块;高压、低压电路之间全部进行隔离.实验结果表明,该系统可快速充电、准确释放低能量双向指数截尾波;R波准确识别率高;可进行阻抗分级补偿;释放能量计量值较精确.证明其具备在外科手术中实施心外/心内电击复律除颤的能力.     

压力波在粘性流体中的传播

物料在外力(力矩)作用下通常会发生三种基本变化:简单拉伸、简单剪切和体积压缩与膨胀。而体积压缩与膨胀都是由静压力的变化引起的。压力波就是通过引起流元的体积压缩与膨胀来实现其在粘性流体中的传播的。通过对压力在粘性流体中传播特性的研究,建立压力波在粘性流体中的传播模型;运用拉普拉斯变换对压力波在粘性流体中的传播方程进行处理,推导出压力波传播表达式。并探讨弛豫时间(流体粘度)对压力波传播特性的影响,为进一步研究机械振动对粘性流体流变性的影响打下基础。     

空心圆柱体中的周向超声导波

通过理论分析及数值计算研究空心圆柱体中周向导波的传播及频散特性,确定影响空心圆柱体中周向导波传播与频散的几何形状因素;对比不同形状空心圆柱体同相应板的导波频散特性,找出其中的关系;其结果是：在低频段,利用第2个周向导波模态作为薄壁空心圆柱体纵向缺陷无损检测较适合。     

光纤光栅在低阻抗材料动态性能测试中的应用

研究了光纤Bragg光栅在材料性能测试方面的应用.介绍了基于分离式霍布金逊压杆(SHPB)的低阻抗材料动态性能测试的原理,探讨了光纤光栅传感器用于SHPB实验装置中进行应变测试的相关问题.推导了低阻抗弹性杆中传播的应力波与光纤光栅传感器的波长漂移量之间的关系式,构建了光纤光栅高频动态应变测试系统,对SHPB实验装置中被撞击弹性杆的表面应变进行了测试,并与现有仪器进行了对比.实验结果显示,构建的光纤光栅动态应变测试系统在10 kHz的频率范围内,具有40 dB的信噪比.研究表明,光纤光栅在低阻抗材料的动态性能测试中具有很好的应用前景.     

电气设备故障检测技术讲座第三讲线路寻识与电缆故障检测（下）

三、故障分析 阻抗的变化将使脉冲的一部分或全部从故障点反射回来，阻抗的不同变化将有不同的反射波形。这就是判断故障原因的主要依据。 当一根电缆的一端输入一个电脉冲量Ｕｉ时，由于阻抗变化而反射回来的电波用Ｕｒ表示，则： Ｕｒ＝Ｋ·Ｕｉ式中：Ｕｒ——反射波电压； Ｕｉ——入射波电压； Ｋ——反射系数 大量试验证明，反射系数Ｋ是一个跟电缆本身的阻抗特性及电缆接头处阻抗量值相关的量，可表示为 Ｋ＝（Ｚ－Ｚｃ）／（Ｚ＋Ｚｃ） Ｚｃ称为电缆的阻抗特性，与自身材料的绝缘特性有关。一般电缆的特性阻抗为１０～４０Ω左右。…