应变能控制减振研究

本文以结构单元的应变能为控制目标,调整结构局部刚度,使相当数量的振动能量聚集在结构的极少数部位,同时利用摩擦型阻尼器将聚集起来的能量消耗掉。与通常振动控制方法不同,本文提出的控制方法是全频域控振方法。所以,比较适合于对结构地震反应的控制。     

岩石全应力应变微观破裂模型

根据岩石的破裂机理，本文提出了在单轴压力下的全应力应变关系的微观破裂模型。模型模拟变形和累进破裂中的应力应变关系。     

线性塑性应变能缓冲器理论和实验研究

本文对线性塑性应变能缓冲器进行了理论和实验研究。实验证实:理论分析方法正确,缓冲器制动阻力稳定,不受外界条件影响,动态阻力与静态阻力相差甚小,可预先按静态阻力准确计算。本文结论可为新型缓冲器设计提供可靠依据。     

复合型断裂等W线体积应变能准则

本文利用裂纹尖端附近等应变能密度线,建立了复合型断裂等W线体积应变能准则,本准则与实验数据基本吻合。     

混合型裂纹等W线应变能准则

分析了裂纹尖端附近某一区域内的应变能的变化,提出了混合型裂纹等W线应变能准则。本准则与实验数据非常一致。     

复合型裂纹等σθ线形状应变能准则

本文提出了一个新的复合型断裂准则，即复合型裂纹等σθ线形状应变能准则。该准则的理论计算值与实验结果比较，基本吻合。     

一种改进的当量应变能密度方法

讨论了循环加载下材料的塑性应变能、储能和热能耗散,发现当量应变能密度（equivalent strain energy density,ESED）准则相比Neuber准则多考虑了塑性应变能密度,因此当量应变能密度准则局部应变场估计值会远低于Neuber准则的估计值.提出改进的当量应变能密度方法,改进方法的估算值比Neuber准则更接近试验值,且寿命估计结果在工程上应用安全.改进的当量应变能密度准则的估计结果与疲劳失效试验结果符合较好.     

正则方程与最小应变能原理

本文就线弹性静不定系统中力法与卡氏第二定理的应用,讨论正则方程与最小应变能原理在静不定系统中的普遍意义。     

一种改进的当量应变能密度方法

讨论了循环加载下材料的塑性应变能、储能和热能耗散,发现当量应变能密度(equivalent strain energy density,ESED)准则相比Neuber准则多考虑了塑性应变能密度,因此当量应变能密度准则局部应变场估计值会远低于Neuber准则的估计值. 提出改进的当量应变能密度方法,改进方法的估算值比Neuber准则更接近试验值,且寿命估计结果在工程上应用安全. 改进的当量应变能密度准则的估计结果与疲劳失效试验结果符合较好.     

利用模态应变能指标的斜拉桥拉索损伤识别

由于拉索是大跨度斜拉桥的主要承重构件之一,拉索中的损伤对于大跨度斜拉桥结构的安全会产生不利的影响.为实现对斜拉桥拉索损伤识别确保结构的安全,首先给出单元模态应变能定义,然后分析了基于单元模态应变能的损伤识别机理,提出了基于单元模态应变能变化率斜拉桥拉索损伤识别的实用方法,并以国内某重点斜拉桥为试验对象模拟3种不同的损伤工况情况,研究该方法的适用性.试验研究结果表明,单元模态应变能变化率指标是斜拉桥拉索损伤很好的敏感标识量,对单位置拉索损伤能够准确地给予识别,对于多位置拉索损伤识别,指标也能给予较好识别效果.该方法为斜拉桥拉索损伤检测提供了一条可靠有效的途径.     

基于应变能均化指标和云模型的结构损伤识别

为了解决测量噪声等引起的损伤识别不确定问题,提出了基于应变能均化指标和云模型相结合的识别方法。分析了结构的模态应变能以及两种损伤指标,并考虑到模态应变能耗散率指标和等效指标之间的互补性质,通过均化方法建立了模态应变能均化指标;给出了云模型的基本理论,分析了云模型的数字特征、云处理算法以及确定度计算方法;结合随机测量噪声等引起的不确定性问题,建立了基于应变能均化指标和云模型的损伤识别方法。数值计算结果表明,应变能均化指标的识别结果略优于应变能耗散率指标和应变能等效指标,当考虑随机测量噪声时,云模型与应变能均化指标相结合的方法可以较好地进行含噪数据的损伤识别。     

硬岩脆性指标与弹性应变能关系初探

为探讨硬岩脆性指标与弹性应变能之间的关系,采用侧向应变差法确定起裂应力,以岩石起裂应力和峰值强度为桥梁,基于断裂力学理论和能量理论解释了脆性指标与弹性应变能内在的联系,并从两种岩石单轴压缩试验中构建了脆性指标与弹性应变能之间的函数关系.结果表明:脆性指标B_(13)、B_(14)与起裂弹性应变能(单变量)符合幂函数关系,脆性指标B_(15)、B_(16)与起裂弹性应变能(单变量)符合幂函数或线性函数关系,脆性指标B_(13)、B_(14)、B_(15)和B_(16)与峰值弹性应变能(单变量)之间无明显函数关系;新定义的脆性指标可由起裂和峰值弹性应变能(双变量)获得,或由起裂弹性应变能(单变量)获得,脆性指标与峰值弹性应变能关系式的构建,对于研究岩爆倾向性具有重要意义;根据新定义的脆性指标,利用两种岩石算例验证表明,采用起裂弹性应变能的岩石脆性指标计算方法具有一定的可靠性.通过这一研究,为岩石脆性指标与起裂弹性应变能关系的确定提供了一种新方法.     

基于塑性应变能的钢支撑疲劳损伤评估方法

在罕遇地震下,框架-中心支撑结构中的钢支撑常因局部屈曲位置的低周疲劳开裂而过早退出工作.在焊接工字形钢支撑低周疲劳试验研究基础上,提出了一种可用于框架-中心支撑体系非线性动力时程分析中钢支撑疲劳损伤评估的经验方法,并给出了相关步骤的算法流程.研究结果表明:以钢支撑滞回环塑性应变能为损伤参量,能实时估算在随机位移荷载下钢支撑的低周疲劳累积损伤发展,并与试验结果吻合较好.     

水热法制备TiO2的扫描电镜及X射线能谱表征

采用扫描电镜及X射线能谱仪对由十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,以硫酸钛和尿素为原料制备的介孔二氧化钛进行表征.经过测试得出结论：采用水热法直接制备出TiO2的适宜条件为：水热合成温度为180℃;水热合成时间为2 h;此条件制备的TiO2在180℃下煅烧2-3小时左右后,得到的样品颗粒表面比较均匀,形状是规则的几何形状,孔径规整.     

Feasibility analysis of high excess pressure cockpit using material substitution based on strain energy

The design concept of high excess pressure cockpit has been proposed as a solution to solve the ergonomics problems caused by cockpit environment.To address the contradiction among mass,economy,maneuverability and environment ergonomics,considering the composite advantages of high strength and lightweight,the feasibility analysis concept of high excess pressure cockpit based on material substitution is proposed in the paper.Based on the strain energy analysis on finite element model,the iteration design method of equal stiffness and lightening effect analysis on material substitution are presented,The weight reduction effect after material substitution can be evaluated intuitively by using equal stiffness curve.The calculation result of cockpit indicates that the lightening effect can reach 35.09%.Because of the complexity of cockpit design,bi-level optimization method is proposed and performed by means of the First-Order Radio algorithm.The research shows that the method can achieve good result.The feasibility of high excess pressure cockpit is studied from the aspect of the relationship between excess pressure and mass,and the research demonstrates that,due to the utilization of T300/4211 in place of 6061 alloy,the excess pressure of cockpit increases from 35 to 45 kPa,a 28.57%increase,while the cockpit mass is decreased by 12.56%.Thus,the contradiction among mass,economy and environment ergonomics can be coordinated,which can provide a reference for the design of high excess pressure cockpit.     

基于跨模型模态应变能指标的网架结构损伤定位

提出新的模态应变能指标来定位具有较大识别规模的网架结构损伤. 所提指标不仅改进了表达式,还引入了跨模型模态应变能的概念. 与传统模态应变能仅利用损伤结构的模态振型不同,跨模型模态应变能同时利用未损结构和损伤结构的模态振型. 定性分析与蒙特卡洛分析均表明,与传统模态应变能相比,跨模型模态应变能受测量误差的影响较小. 针对某392杆网架结构的数值分析表明,指标表达式的改进对所提指标抗噪性能的提升起主要作用,而跨模型模态应变能的引入有利于进一步改善所提指标的鲁棒性. 所提指标比传统指标具有更强的抗噪能力,更适用于具有较大识别规模的网架结构损伤定位;选取较多的模态参与计算有利于增强所提指标的抗噪能力.     

Influence of strain rate on fracture behavior of poly(methyl methacrylate)

The effect of strain rate on fracture behavior of poly(methyl methacrylate) was investigated.The uniaxial tensile rupture tests for the poly(methyl methacrylate) samples were carried out at different strain rates at ambient temperature.It is found that the elastic modulus of the material increases with increasing strain rate,while the elongation is reversal with strain rate.Simultaneously,there exists a critical strain rate within which the stress-strain curves overlap one another,and beyond which the curve...     

应变能约束下多随机参数连续体结构的拓扑优化

研究几何和物理参数均为随机变量的平面连续体结构在结构总应变能约束下的拓扑优化设计问题．以结构总质量均值最小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息为设计变量,以结构总应变能概率可靠性指标为约束条件,构建了随机结构的拓扑优化设计数学模型．利用代数综合法,导出了应变能响应的均值和均方差的计算表达式．采用双方向渐进结构优化的求解策略．通过两个算例验证了本模型及求解策略的合理性和有效性．