潜艇结构材料低周疲劳的损伤力学分析

采用损伤力学的观点和方法,分析在局部区域内质劣化对疲劳的影响,结出疲劳寿命减少系数ＫＤ,在损伤条件下计算潜艇的低周疲劳寿命。     

结构疲劳试验寿命数据分布类型对其使用寿命的影响

对于飞机结构疲劳试验寿命数据,工程上一般采用概率纸结合相关系数法来确定其分布类型,但用此方法,有时同一试验数据既能通过对数正态分布又能通过双参数Weibull分布的检验,而不同分布时疲劳寿命分散系数不同,用不同分散系数计算出的结构使用寿命有时会有较大的差别,给结构的定寿延寿工作带来困难。本文对此问题进行了研究,结论为:当可靠度要求低于99%时,可以采用概率纸结合相关系数法来确定其分布类型;当可靠度高于99%时,应该采用效率较高的分布检验法。     

玄武岩纤维增强再生混凝土的单轴受压疲劳试验研究

在素混凝土中掺入纤维能提高其抗疲劳性能.威布尔分布模型是常用的疲劳寿命预测模型.对玄武岩纤维体积掺量（RB）分别为0%,0.05%,0.10%,0.15%的玄武岩纤维增强再生混凝土（BFRRC）试件进行抗压疲劳试验研究,并用威布尔分布模型对疲劳寿命进行拟合.研究表明：在再生混凝土中掺入玄武岩纤维,能大幅度提升其疲劳寿命,尤其是在较低应力水平条件下增幅更明显.加载应力水平对BFRRC的疲劳寿命影响较大,随着加载应力水平的增大,试件承受的加载循环次数大幅度降低.通过矩估计法求得威布尔分布的参数估计值,并利用K-S检验,对不同应力水平条件下的BFRRC疲劳寿命进行假设检验,验证得到BFRRC的疲劳寿命服从威布尔分布.     

高低周复合载荷下的P-S-N曲线研究

在高低周复合载荷作用下,对45钢进行了5级应力水平下的疲劳寿命试验,并对试验结果进行了统计分析,得出了P-N图和P-S-N曲线.结果表明:高低周复合疲劳寿命满足对数正态分布,每级应力水平下疲劳寿命的分散程度相同.     

正火45钢切口件带存活率的寿命曲线表达式及寿命估算

实验测定了正火４５钢切口件的疲劳寿命曲线，给出了具有理论疲劳极限的能覆盖全部寿命范围的疲劳寿命表达式，对实验结果的统计分析表明，同一应力水平下的疲劳寿命遵从对数正态分布。疲劳抗力系数和理论疲劳极限亦遵从对数正态分布。依据疲劳抗力系数和理论疲劳极限的概率分布，求得了Ｐ─△σｅｑｖ─Ｎ曲线表达式，且与实验结果符合很好。根据４５钢的拉伸性能和疲劳极限，对４５钢疲劳寿命进行了估算，估算结果与实验结果符合较好。     

在役混凝土T梁疲劳刚度退化及寿命预测方法

为获取在役混凝土T梁疲劳刚度退化规律,开展疲劳寿命预测,基于损伤力学理论构建了考虑开裂损伤的混凝土T梁阶梯刚度模型,通过对3根10 m钢筋混凝土T梁足尺模型进行静力和疲劳破坏试验,获取了疲劳剩余刚度随荷载作用次数的演化规律。引入疲劳损伤系数和刚度退化系数,建立了在役混凝土T梁疲劳寿命预测模型。分析结果表明：随着荷载作用次数的增加,桥梁剩余刚度呈现三阶段衰减,其中疲劳初期和后期阶段衰减较快,但占总寿命比重相对较小,而疲劳中期阶段呈线性稳定退化,约占疲劳总寿命的80%以上,为桥梁服役的主要阶段,疲劳破坏时剩余刚度约为初始刚度的82.7%。最终,针对在役混凝土T梁桥工作性状,提出了在役钢筋混凝土梁桥寿命预测方法,相关研究成果可为此类桥梁寿命预测研究提供理论支持。     

多轴疲劳寿命模型建立新方法

为解决多轴疲劳寿命估算问题,提出一种建立多轴疲劳寿命预测模型的新思路和新方法. 采用对单轴和多轴疲劳试验数据的共同拟合和优化方法建立多轴疲劳寿命模型,减少了对多轴疲劳损伤参数构造和疲劳试验数据类型的限制. 基于最大剪应变幅及最大剪应变幅平面上的法向应力和应变构造了一种新的多轴疲劳损伤参数. 采用ZTC4铸造钛合金、纯Ti、BT9钛合金3种材料的多轴疲劳试验数据对上述多轴疲劳寿命模型建立方法进行了评估和验证. 结果表明提出的多轴疲劳寿命模型建立方法是可行的,所建立的寿命模型对多轴疲劳试验数据的预测能力基本在2倍分散带之内.     

横向路拱引起路面疲劳破坏的差异研究

为研究高速公路横向路拱引起的车辆左右轮下的路面疲劳差异破坏，利用有限元软件ANSYS对高速公路横向路拱引起的路面差异破坏进行计算研究．计算了标准轴载下路面结构的疲劳寿命年限，提出了疲劳寿命差异系数的概念，分别研究了左右轮下面层剪切疲劳破坏差异和底基层拉伸疲劳破坏的差异，解释了在道路上总是车轮右侧路面龟裂或裂缝严重，而左侧损坏相对较小的现象．研究认为：车轮左右两侧路面疲劳破坏寿命是不同的，并且两侧路面的疲劳寿命差异系数随着横拱坡度的增加而急剧增大；随车辆重心高度的增加而增大．     

横向路拱引起路面疲劳破坏的差异研究

为研究高速公路横向路拱引起的车辆左右轮下的路面疲劳差异破坏，利用有限元软件ANSYS对高速公路横向路拱引起的路面差异破坏进行计算研究.计算了标准轴载下路面结构的疲劳寿命年限，提出了疲劳寿命差异系数的概念，分别研究了左右轮下面层剪切疲劳破坏差异和底基层拉伸疲劳破坏的差异，解释了在道路上总是车轮右侧路面龟裂或裂缝严重，而左侧损坏相对较小的现象.研究认为：车轮左右两侧路面疲劳破坏寿命是不同的，并且两侧路面的疲劳寿命差异系数随着横拱坡度的增加而急剧增大；随车辆重心高度的增加而增大.     

拉—拉变幅载荷下45钢切口件疲劳寿命的分布及其模拟

根据45钢切口件疲劳寿命表达式中疲劳抗力系数和疲劳门槛值物理意义及概率分布,提出了一种新的模拟45钢切口件变幅载荷下疲劳寿命实验及其分布的方法,并与拉－拉变幅载荷下的实验结果进行了比较,结果表明,45钢切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布,并与实验结果符合得很好。     

随机载荷谱下裂纹扩展统计特性研究

针对随机载荷谱下裂纹扩展的随机性和分散性,本文在确定性断裂力学基础上,应用概率断裂力学(PFN)方法研究随机载荷谱下裂纹扩展的分散性.考虑随机载荷谱下裂纹扩展分析特点,发展描述裂纹随机扩展统计特性的模型.通过与大子样试验结果对比,表明该模型可较好地反映裂纹扩展的统计特性.只要相应参量的分布特性已知,该模型亦可较方便地应用于工程实际.     

钢筋高应变低周疲劳寿命的统计分析

对轧后淬火、自回火（QST）HRB400钢筋的低周疲劳寿命进行了试验测定。针对高应变低周疲劳的分散性,采用威布尔双参数概率函数、正态分布与对数正态分布函数及t分布函数等多种数理统计方法,对所测得的低周疲劳寿命进行了统计处理与分析。结果表明,在所采用的概率函数中,t分布函数应用于疲劳寿命的分析具有最高的可靠性,正态分布应用于疲劳寿命的分析最不具可靠性,威布尔最大似然法应用于疲劳寿命的分析最为安全。统计分析结果可为钢筋高应变低周疲劳寿命的数据分析提供可靠的理论依据。     

机翼非水平机动攻击的算法与实现

通过火控和飞控的综合实现了机翼非水平自动机动对地攻击,给出了主要算法,包括可击区的确定、火控解算、攻击机的导引与控制、机动轨迹的确定等,利用数字仿真平台进行了演示验证,仿真结果显示了算法正确、有效及火飞综合在扩展攻击方式和提高攻击精度方面的效益。     

弹性动脉血管内血液流场数值模拟及有限元分析

以弹性动脉血管内血液流场与血管壁运动之间的相互作用为背景，建立了一组血液流动与管壁振动相耦合的、非线性的且带有奇异性的偏微分方程组及相应的定解条件；通过有限元分析，得到了有限元的全离散逼近格式；在加权的Sobolev空间得到了格式的L^2误差估计；利用有限元的二次离散技术给出了全离散格式的代数方程组，根据数值模拟计算结果，绘制了血液流场图和压力曲线。计算结果与物理运动吻合。     

考虑风险等级的车车通信MTTC混合分布模型

为研究车车通信环境下改进碰撞时间（modified time-to-collision, MTTC）的分布规律,建立能够描述不同车辆运行风险等级的MTTC混合分布模型,并利用实测数据进行模型验证,开展基于LTE-V技术的车车通信环境实验,获取实际车辆行驶实验数据,并利用k-means聚类方法将车辆运行风险划分为4种等级,利用Weibull、Gamma、对数正态3种概率分布模型,分别针对4种风险等级下的MTTC进行拟合检验,结果表明不同风险等级下的MTTC均可用对数正态分布模型描述。在此基础上,建立针对4种风险等级的MTTC对数正态混合概率分布模型,并利用EM算法对模型参数进行标定。选取Weibull、Gamma、对数正态概率分布模型作为对比,通过拟合优度分析验证所提出混合分布模型的有效性,并将该混合分布模型应用于一般环境下MTTC实验数据分析。结果表明:对数正态混合概率分布模型能够更好地拟合车车通信环境下的MTTC分布规律,并对一般环境具有良好的普适性,可为车辆运行安全相关研究提供理论支持。     

混凝土断裂能的统计模型和标准值研究

采用三点弯曲法测定不同工况的混凝土断裂能,并就其中一个工况进行大样本试验。根据试验和收集文献中的数据建立断裂能基于混凝土强度和粗骨料最大粒径的双因素统计模型,将该统计模型与其他统计模型对比发现,其预测能力更好。应用统计分析软件SAS针对选用工况的试验数据进行了4种概率分布、5种拟合优度检验,得到该工况断裂能最符合的概率分布为对数正态分布,从而计算得到具有95%保证率的断裂能标准值GFk=66.0 N/m。     

Grain size distribution and topology in 3D grain growth simulation with large-scale Monte Carlo method

Three-dimensional normal grain growth was appropriately simulated using a Potts model Monte Carlo algorithm. The quasi-stationary grain size distribution obtained from simulation agreed well with the experimental result of pure iron. The Weibull function with a parameter β=2.77 and the Yu-Liu function with a parameter ν =2.71 fit the quasi-stationary grain size distribution well. The grain volume distribution is a function that decreased exponentially with increasing grain volume. The distribution of bounda...     

Fracture Statistics Dominated by Hot-Cutting Defect and Deviation from Weibull Distribution

This paper characterizes the rarely noticeable hot-cutting defect and statistically models the fracture governed by this new type defect. The morphology of the defect on fired ceramic is examined and quantitatively featured through comparing the fracture strength governed by intrinsic defect and hot-cutting defect. Weibull distribution is utilized to fit the observed strength data and chi-square goodness-of-fit test is conducted to analyze the deviation. Kernel density estimation is introduced to explore the underlying strength distribution dominated by hot-cutting defect. Based on the shape information from kernel density estimating,gamma and lognormal distribution are compared and the hot-cutting defect governing fracture statistics is finally confirmed by chisquare test. Results show that the newly-defined hot-cutting defect is more dangerous than the intrinsic defect and the priori Weibull distribution fails to describe the fracture statistic governed by the edge defect while the lognormal with a slightly right skewed shape fits it very well.     

复杂产品可靠性评定中的矩拟合法

利用数理统计原理针对复杂产品，提出了一种适用于其可靠性评定的矩拟合法。该方法是将部件和分系统试验数据折合成系统的试验数据，作为系统试验的验前信息，从而由二项式分布求任意置信度下的系统可靠性下限。计算方法简单，适用于复杂产品的可靠性评定。