非线性随机振动中基于能量c次方的等效线性化方法

本文提出一种基于能量C次方之差均方最小化的等效原则,通过选择最佳C值,使等效线性化方法的计算精度有较大提高,同时也不必再区分是硬弹簧系统还是软弹簧系统。能量差方法和平方能量差方法均可视为本文方法的特例。     

基于等效能量原理的延性材料J(δ)阻力曲线测试新方法研究

基于等效能量原理获取的I型裂纹试样弹塑性载荷-位移关系和J积分-载荷关系半解析统一表达式,借助半解析法实现了对多种裂纹试样J阻力曲线的有效测试;采用该方法,还可很容易实现C型外缺口压缩(C-shaped outside edge-notched compression,COEC)小试样的高温J阻力曲线测试。此外,借助半解析公式确定的锐裂纹试样的实时裂纹扩展长度,亦可实现延性材料的裂尖张开位移(Crack tip opening displacement,CTOD,δ)阻力曲线测试。     

应用摩擦学原理合理选择金属材料硬度

分析金属材料的硬度与磨损之间的关系,介绍如何在机械设计中根据摩擦学原理选择金属材料.     

机械加工对金属材料硬度测试数据的影响

采用两种试验方法揭示出机械加工对金属材料布氏硬度影响的规律:样品在从切口开始的一段距离之内,材料的HB值相应地逐渐增加。不同的机械加工方法和不同的试验条件,将使该影响区的宽度和该区内硬度增加的速度均不相同。     

基于等效线性化方法的非线性振动能量采集器功率分析

输出功率分析是振动能量采集器结构设计、参数选择的重要依据.有鉴于传统功率分析方法比较复杂,以一类电磁式振动能量采集器为对象,提出了一种新的非线性振动能量采集器功率分析方法,其核心是将非线性振动方程进行等效线性化处理,并借助传递函数开展功率优化分析.首先,考虑非线性磁力以及基尔霍夫电流定律,建立了通用化的采集器1.5自由...     

显微硬度测量误差对硬度值的影响

前言:测量误差是显微硬度试验误差的主要来源.虽然新技术的应用,使商售的硬度计能够全自动测量,克服了固有的弊端,但仍有大量的硬度计需手摇目测.因此,仍有必要简述压痕d的测量对硬度值的影响,以供从事该项工作的人员参考.     

基于RBF神经网络的镍基TiN纳米复合镀层显微硬度预测

针对神经网络在预测复合镀层性能方面的应用情况,以及传统的BP神经网络存在缺陷;通过对RBF神经网络的基本原理和特点的研究,建立了利用RBF神经网络对Ni-TiN纳米复合镀层显微硬度进行预测的模型。通过实验数据验证了所建立的RBF神经网络模型具有很高的精确度,其最小相对误差可达0.62%,而且所建立的预测模型具有优化工艺参数的功能,对复合镀层的其它性能进行预测具有指导意义。     

考虑晶粒尺寸影响的硬度预测模型

目的研究了晶粒尺寸对冷成形过程中材料硬度变化的影响。方法通过不同的退火处理,获得了具有不同晶粒尺寸的材料。采用压缩试验、压痕试验和有限元模拟相结合的方法,研究了不同初始晶粒尺寸条件下材料硬度与等效应变的关系。结果初始晶粒尺寸d对材料初始硬度HV0、硬化系数K、硬化指数n有较大影响,随着晶粒尺寸的增大,它们呈减小趋势。同时提出了一个考虑晶粒尺寸影响的硬度预测模型,并进行了实验验证,硬度的预测值与测量值吻合较好。结论该模型能准确预测具有不同初始晶粒尺寸的材料在冷成形过程中的硬度分布。     

国内外金属材料焊缝维氏硬度试验的标准化现状

介绍了国内外金属材料焊缝维氏硬度试验标准体系的最新进展,对比分析了我国现行金属材料焊缝维氏硬度试验标准体系中存在的不足.与国际标准相比,我国现行部分金属材料焊缝维氏硬度试验标准标龄较长,需加快修订.此外,要加强标准间相互引用,实现标准之间的方法统一.     

硬度的两种试验方法

硬度是材料的一种机械特性。为了提高产品质量，改善产品生产的工艺过程，硬度计量具有十分重要的作用。随着科学技术的发展，人们利用光学测量显微镜、光电自动测量装置等先进的测量装置及多种加荷装置制造出各种类型的硬度计，且已广泛应用于机械制造、航空、航天、造船等国民经济的各个领域中。种类繁多的硬度计，迄今尚无统一的分类方法。但是，就硬度试验施加负荷的情况，硬度计可分为静负荷式与动负荷式两类。1静负荷式硬度计是按静态试验原理制造的硬度计。静态试验是以一定形状的压头平稳又逐渐地加荷，将压头压入试件的方法。这类…     

基于能量原理的隔震结构地震响应预测法研究

建立地震作用下隔震结构在最大地震响应时刻的能量平衡方程,给出隔震结构隔震层和非隔震层的弹性振动能、塑性能的表达式,推导出基于能量平衡的隔震结构地震响应预测式。以顶部隔震、层间隔震、基础隔震结构为仿真对象,利用时程分析法的数值解验证了地震响应预测式的准确性,比较研究了三种隔震结构的抗震性能。结果表明：对于不同的输入地震波...     

基于最小转换能原理的一种逐步积分法

基于Benthien_Gurtin 给出的拉普拉斯空间上相应的最小转换能原理,将拉普拉斯空间上的泛函恢复到原空间后给出一个只含单重卷积形式的泛函。对此泛函相继进行空间和时间域离散分别给出了新的泛函。采用含非时间步参数的三次Hermite 插值函数逼近节点位移,给出了一种用于动力响应分析的无条件稳定逐步积分算法。通过对算法的稳定性研究,选取了参数的合适值。精度分析和数值算例表明提出的方法是一种可以应用于工程实际并具有较高精度的方法。     

δ-Al2O3f/Al基复合材料弹性模量的有限元能量法预测

Based on the energy equivalence principle, the elastic modulus of δ-Al₂O_3f/Al composite was predicted by means of the Finite Element Method. In the predicting, the random orientation distribution of short fiber was considered. The results were compared with the experimental values and those of previous predicting methods. In the end, it can be concluded that the method developed in this paper is reasonable and precise.     

基于摄动法及等效线性化的耗能减震结构振型分解法

采用耗能减震结构是一种经济有效的提高结构抗震能力的方法.针对此类结构在基于等效线性化的振型分解反应谱法进行分析中存在的计算精度差且耗时的问题,提出了求解运动方程本征值问题的基于改进一阶摄动的模态高精度展开法,在此基础上,推导出强行解耦的振型分解法以及相应的一阶摄动修正.最后通过算例证明,提出的基于摄动法及等效线性化的耗能减震结构振型分解法是行之有效的.     

层合箱梁弯曲问题的余能驻值原理解法

本文通过变分法用余能驻值原理对复合材料层合箱的弯曲应力，挠度及剪滞效应进行了分析，给出了相应的计算公式，并将其与文献[1][2]中由最小势能原理所得的结果进行了对比分析。算例表明，三种计算结果基本一致，且与模型试验结果符合较好。     

基于基面力概念的余能原理任意网格有限元方法

利用基面力概念,给出一种任意形状网格都可以使用的柔度矩阵表达式的具体形式,运用拉格朗日乘子法得到以基面力为基本未知量的余能原理有限元支配方程,提出计算节点位移的表达式,编制出相应的任意网格有限元计算程序。该文对不同形状的单元网格以及畸变网格进行了计算分析,并与理论解和传统的有限元进行了对比和讨论。结果表明:该方法可以适用于任意形状的有限元网格,对网格的畸变不敏感。     

δ-Al2O(3f)/Al基复合材料弹性模量的有限元能量法预测

基于能量等效原理, 采用三维有限元方法, 考虑短纤维位向的随机分布对复合材料弹性模量的影响, 利用有限元能量法对δ-Al₂O_(3f)/Al 合金复合材料的弹性模量进行了预测。预测结果与实验结果和目前常用的几种预测方法进行了比较, 表明该方法是合理、准确的。     

基于变分原理的波形钢腹板箱梁挠度计算解析法

该文通过在纵向位移函数中引入翘曲变形函数以及剪切转角来分别考虑箱梁剪力滞效应和波形钢腹板剪切变形的影响,基于能量变分原理,提出一种波形钢腹板箱梁挠度计算的解析方法。并分别针对单箱单室和单箱双室波形钢腹板箱梁算例,将该文方法与仅考虑波形钢腹板剪切变形的挠度计算方法及有限元值进行比较分析。结果表明：该文方法具有较高的准确性;剪切变形影响系数随高跨比和宽跨比的增大明显增大,而剪力滞效应影响系数受高跨比的变化影响较小。     

基于随机振动理论的焊接结构疲劳寿命概率预测方法研究

为了能够在设计阶段对承受随机载荷作用的焊接结构的焊缝进行疲劳寿命预测,该文以随机振动理论为基础,结合主S-N曲线法,通过推导证明了用于焊接结构疲劳寿命评估的等效结构应力与激励载荷之间存在线性传递关系,从而提出了一个频域的焊接结构随机振动疲劳寿命概率预测新方法。该方法能够解决多随机载荷作用下复杂焊接结构振动疲劳寿命预测问题。通过T型接头的算例对比分析,证明了该方法能够考虑激励载荷的频率对焊缝疲劳寿命的影响。直接以线路实测随机加速度谱做为激励载荷,对某轨道集装箱平车车体结构关键焊缝的振动疲劳寿命进行预测,结果表明:该方法的预测结果与实际情况吻合,便于工程应用。     

基于实测频响函数列的地铁环境振动响应预测方法

针对地铁环境振动预测评价体系的施工设计阶段的预测,提出了一种通过隧道内脉冲激励实测地表系列频响函数的预测方法。将地铁环境振动预测问题转化为两部分：构建高精度车轨耦合解析模型求解作用于基底的频率力;隧道内进行脉冲激励实测隧道-土层系统的地表频响函数列。将两部分在频域内进行叠加运算求得地铁列车引起的环境振动响应,并形成科学的预测流程通过MATLAB程序实现。在18m埋深的隧道内部进行锤击实测地表频响函数带入预测流程进行地表振动响应预测,选取15号线类似条件地点的地表加速度实测数据进行对比验证,结果表明：预测结果和现场实测时域峰值均为0.02m/s²,振动主频均为30Hz~80Hz,1/3倍频程及Z振级也非常相近,预测精度及频谱特性良好。