结构裂纹故障的模态仿真诊断分析

应用有限元仿真法，通过对裂纹故障结构频率和模态的计算分析，得出了带伤结构系统的裂纹长度和裂纹位置对结构不同阶频率和模态的影响，总结了带伤结构动态特性的一般规律，得出可以通过结构频率及模态的变化的分析来对结构的损伤程度进行故障诊断分析的结论。     

四边固支金属薄板裂纹检测的实验研究

本文应用结构动力学基本理论对四边固支薄板结构的振动特性进行了有限元仿真分析,探讨了裂纹位置及深度等参数对该结构模态参数的影响,利用有限元分析结果,对四边固支薄板含有损伤裂纹情况下的模态参数进行了实验研究.仿真分析和实验研究均证明裂纹参数对模型有较大影响.     

具有初始缺陷的裂纹加筋板剩余极限强度分析

船舶与海洋结构物因其工作环境而备受裂纹损伤的危害,为了将裂纹损伤船舶结构剩余极限承载的研究运用到船舶设计阶段的强度校核,从而保证船体结构在损伤之后仍具有一定的承载能力。本文采用试验及数值方法讨论了裂纹损伤对于船体结构剩余极限承载能力的影响。考虑初始变形缺陷下对受轴向压缩载荷的含穿透裂纹加筋板的极限强度进行分析,分别探讨了裂纹位置、长度不同时加筋板结构应力分布特性及屈曲变形模式,并将数值仿真与相同几何参数的裂纹加筋板受压破坏试验结果进行对比分析,并讨论了初始缺陷的影响。结果表明:裂纹的存在对加筋板结构压缩极限强度不利,且结构应力变化和变形呈现明显的非线性;结构初始变形不仅削弱了加筋板结构的极限承载能力,而且影响了加筋板结构的屈曲模式。     

基于神经网络的结构损伤诊断分析

应用人工神经网络技术,以结构的固有频率为特征参数,建立结构故障诊断模型,对工程中常用的简支矩形截面梁裂纹深度和位置进行了诊断和预测研究,从实例可以看出,应用人工神经网络技术对工程结构进行裂纹损伤故障的综合诊断和预测分析是切实可行的。     

基于轴向振型差变化率的空间刚架结构损伤研究

通过结构动态特性参数对损伤位置和损伤程度的敏感性分析,提出以轴向振型差变化率为标示量的空间刚架损伤识别方法。应用ANSYS建立了空间刚架结构无损伤和有损伤的有限元模型,选取轴向振型差变化率作为损伤标示量进行结构损伤识别。结果表明：一阶轴向振型差变化率不但能很好地对单一或多个损伤的损伤位置进行识别,而且可以初步识别损伤程度。将此方法应用到实验刚架模型中,实现了对刚架损伤位置的识别。轴向振型差变化率具有敏感性高、回避空间振动方向性、减少工作量等优点,是一种较理想的空间刚架损伤标示量。     

含表面裂纹轧辊的振动特性分析

轧辊表面裂纹是轧辊工作时常出现的损伤现象,轧辊使用中必须进行裂纹损伤检测.通过建立含表面裂纹轧辊的有限元模型,计算轧辊的固有频率和振型,分析了轧辊表面裂纹位置和深度对轧辊固有频率的影响规律,为探索通过振动特性识别轧辊的裂纹损伤提供了基础.     

钢结构厚板的低温断裂韧性试验

针对钢结构厚板工程中脆性裂纹事故时有发生的问题,研究了钢材厚度与断裂韧性的关系.采用三点弯曲试样,利用厚板钢材Q345B在低温下对结构进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,试验选取了不同的钢板厚度、不同的试验温度和沿厚度方向不同的取样位置,分析了断裂韧性随钢板厚度、试验温度与取样位置的变化规律,并采用Boltzmann函数对断裂韧性随温度变化曲线进行了拟合,分析了各厚度钢板的韧脆转变温度.试验结果表明:厚板的断裂韧性随温度的降低而减小; 厚度较大的钢板其断裂韧性相对更差; 沿厚度方向从表面到中心位置,断裂韧性逐渐降低.     

汽车侧碰传感器安装点频响分析与试验

本文针对某轿车的侧面安全气囊有时产生误爆的现象,对其侧面碰撞传感器安装点附近的钢板结构进行了有限元分析,分别应用理论分析和试验得到了安装点的振动加速度频响曲线。经与侧碰传感器安装点动态特性的要求曲线对比,发现其安装点的频率响应在300~500 Hz区间的横向频响幅值超标。于是对侧碰传感器的安装位置进行了改进,提高了安装点钢板结构的刚度。再次对其进行频响分析和试验,其频响特性满足了要求。经道路试验,消除了侧面气囊误爆现象。本文对于研究和设计汽车安全气囊及其控制技术具有一定参考意义。     

结构裂纹位置识别的模态分析

阐述了结构裂纹位置识别的模态应变能法,首先采用有限元方法分析了裂纹位置及深度对结构固有频率的影响,绘制了固有频率的改变量随裂纹位置的变化曲线,并且将该曲线与有限元分析获得的模态应变能分布曲线一及应变模态振型进行了对比分析,然后利用结构固有频率的改变对裂纹位置进行识别,讨论了不同的单元划分和不同模态阶数对裂纹位置识别的影响,对悬臂梁结构测试例子的分析表明,该方法能较好地识别具有单个裂纹结构的裂纹位置。     

用神经网络方法识别结构损伤的研究

首先提供了结构损伤前后固有频率的变化包含了损伤位置的程度信息，研究了利用动态响应和神经网络技术进行结构参数识别的方法，并确定了结构损伤的位置与程度，建立了一个BP网络结构损识别模型，计算结果表明，该BP网络能准确实现结构损伤判别与定位，说明该方法有效，可靠。     

钢筋混凝土染裂纹故障分析

应用人工神经网络模型,对钢筋混凝土染结构上出现的裂纹损伤对于结构固有频率下降率的影响进行了诊断和预测研究,并与传统的诊断和预测结果进行了比较,结果表明,采用神经网络技术对工程结构进行裂纹损伤故障的联合诊断和预测比传统诊断结果精确,能够更好地反映结构损伤与特征参数之间的非线性特征。     

神经网络在框架结构损伤诊断中的应用研究

应用人工神经网络技术,采用分步诊断的方法,提出了反映结构损伤位置和程度的健康诊断方法。文中通过模态分析得到基于固有频率和位移模态的网络输入特征参数,分别利用概率神经网络和BP网络对结构损伤的位置和程度进行识别,结果显示该分步诊断的方法能够对结构的损伤正确识别。     

破损舰体结构疲劳裂纹扩展试验研究

针对破损舰船的疲劳寿命问题,采用预制缺口的疲劳试样模拟破损舰体结构,利用液压伺服疲劳试验机对舰用疲劳试样进行了拉伸疲劳试验,研究了平板和加筋板预制缺口疲劳试样在拉伸疲劳载荷作用下的裂纹扩展规律,确定了不同疲劳应力幅值作用下疲劳试样裂纹开裂的临界疲劳次数,得出了裂纹长度、疲劳载荷循环次数和疲劳应力幅值之间的拟合关系式,并与高频疲劳试验进行了比较.试验结果对预报破损舰船在波浪中航行时的裂纹扩展情况有重要参考价值.     

Thickness of compound layer in steel-aluminum solid to liquid bonding

The bonding of solid steel plate to liquid aluminum was studied using rapid solidification. The surface of solid steel plate was defatted, descaled, immersed (in K2ZrF6 flux aqueous solution) and stoved. In order to determine the thickness of Fe-AI compound layer at the interface of steel-aluminum solid to liquid bonding under rapid solidification, the interface of bonding plate was investigated by SEM (Scanning Electron Microscope) experiment. The relationship between bonding parameters (such as preheat temperature of steel plate, temperature of aluminum liquid and bonding time) and thickness of Fe-AI compound layer at the interface was established by artificial neural networks (ANN) perfectly. The maximum of relative error between the output and the desired output of the ANN is only 5.4%. From the bonding parameters for the largest interfacial shear strength of bonding plate (226℃for preheat temperature of steel plate, 723℃ for temperature of aluminum liquid and 15.8 s for bonding time), the reasona     

碳纤维复合材料（CFRP）粘贴层数对开孔钢板的疲劳寿命影响的试验研究

摘 要:疲劳损伤是钢结构失效的重要原因,传统的修复加固钢结构的方法包括钢板焊接、铆接,螺栓连接等,这些加固方法容易产生应力集中现象。CFRP具有比强度和比刚度高的特点,在加固钢结构方面效果良好。通过对3组粘贴有不同层数CFRP的开孔钢板进行疲劳实验,描述了不同类型钢板的破坏形态,并绘制了疲劳寿命曲线和变形曲线,比较了三组钢板在疲劳寿命,裂纹扩展情况,断裂时碳纤维布与钢板之间的协同工作情况的差异和共性。研究结果表明,粘贴碳纤维能够提高钢板的屈服荷载,弥补钢板表面缺陷,减缓钢板疲劳裂纹的扩展速率,增加钢板的延性,从而有效地提高钢板的疲劳寿命,并且随着粘贴层数的增加,疲劳寿命提高效果明显,发现粘贴一层碳纤维布使其平均疲劳寿命提高4.7%,粘贴三层碳纤维布,其疲劳寿命提高77.80%。粘贴碳纤维布能够有效地缩小不同应力作用下钢板变形能力之间的差异,CFRP层数越多,这种差异就越小。同时,CFRP的粘贴层数越多,钢板破坏时的极限变形越大,粘贴三层碳纤维布的钢板的极限变形在0.9mm以上。     

带ECC底板的装配式梁受弯性能及损伤分析

为改善目前装配式叠合梁常存在后浇区易开裂、构件延性较差、易损伤等缺点,将工程水泥基复合材料(ECC)应用于叠合梁的底板及后浇区,进行了11个梁试件的纯受弯试验.研究该种试件受弯性能及ECC板厚度、钢筋连接方式、配筋率等因素对其受弯性能的影响;分析其特征点的承载力与位移,测量试件的裂缝宽度及其发展趋势并分析损伤演化规律.结果表明:带有ECC底板和后浇拼缝的装配式梁比普通混凝土梁开裂、屈服、极限状态下的荷载及位移及试件延性均有提高,且ECC底板越厚,提高作用越显著;采用套筒或环箍-插筋的方式均可有效传递钢筋应力;采用带ECC底板的装配式梁可有效控制纯受弯区裂缝宽度,且其破坏时损伤指数更大.其在损伤严重时仍可承受荷载,适合应用于装配式结构的关键节点.     

基于ANN-CBR的雷达故障诊断系统研究

新体制雷达系统的复杂性增加了雷达故障诊断的难度.为保证新体制雷达工作的可靠性和维修性能,运用人工智能理论,将神经网络与案例推理相结合,提出了雷达故障诊断系统结构和基于RBF神经网络故障诊断模型,给出了雷达故障案例的表示方法及快速检索算法.最后,通过实例分析证明了模型及方法的合理性和有效性.     

DB590R钢可焊性和焊接性能试验研究

通过对武钢工业性试制生产的DB590R钢实物钢板进行机理试验研究和全面综合性能分析,说明了该钢具有良好的综合性能,尤其焊接的突出特点,无任何淬硬及冷热裂纹倾向,具有其它类型钢所无法比拟的极化的焊接性能。     

磨料水射流微细雕刻技术的研究

根据磨料水射流加工的特点,建立了磨料水射流加工的神经网络模型。用训练好的神经网络模型来预测给定加工条件下的进给速度,并根据加工路径和机床的特性对进给速度进行修正,并编写数控代码。通过控制水射流的进给速度来间接控制其刻蚀深度,同时获得加工轨迹的圆滑过渡,从而实现磨料水射流的雕刻工艺。本文以不锈钢为原材料,以JJ-I数控水射流机床为实验平台,根据机床的特性手工编程,成功雕刻出微型摩托车图形。