识别悬梁上的裂纹位置及大小

阐述了一种识别悬臂梁受拉边的裂纹位置及大小的理论方法。采用刚度系数为Ｋ的弹性铰,模拟危险裂纹的影响,建立了含裂纹梁的挠曲线方程数学模型。该模型得到了有限元对含裂纹梁进行数值分析解的验证。由能量平衡原理和应力强度因子理论,建立了弹性铰刚度系数与裂纹长度的关系。阐述了对待识别参数（裂纹位置及裂纹长度）的初始值进行选取的比较法,最后,用正则化反分析迭代法,对裂纹的位置及长度进行识别。     

旋转叶片裂纹截面弯曲等效刚度计算

根据断裂力学和平面应力理论 ,以一具有旋转柔性的弹性铰等效叶片裂纹为例导出了裂纹截面弯曲等效刚度的计算方法。     

局部劣化弹性薄板的损伤识别研究

对线弹性含损伤板的损伤识别问题进行了较深入的理论研究。首先将损伤识别问题转化为对板的抗弯刚度的识别问题来考虑,在构造识别抗弯刚度的迭代过程中,采用格林函数法对抗弯刚度增量表示的近似偏微分方程进行变换,得到Fredholm 第一类积分,离散化后可建立抗弯刚度增量与板的挠度的关系,实现用传感器埋设点的挠度实测值对损伤物性参数识别的目的     

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。     

考虑接触的斜裂纹动态应力强度因子分析

为了研究含中心穿透斜裂纹的有限板在拉伸冲击载荷下裂纹尖端的动态应力强度因子,本文采用有限元方法建立模型进行系列分析。裂尖的应力奇异性通过1/4节点奇异单元来模拟,应用相互作用积分法计算动态应力强度因子,考虑了裂纹面接触作用、冲击载荷形式、裂纹长度、裂纹角度及裂纹位置等参数的影响,并给出了接触应力随时间的变化曲线。数值结果表明:裂纹面的接触作用可消除负的Ⅰ型动态应力强度因子,接触刚度比摩擦系数的影响明显,载荷形式在总冲量不变的情况下对动态应力强度因子的影响也非常大,而裂纹长度等裂纹参数对Ⅰ型动态应力强度因子的影响比Ⅱ型显著。     

局部劣化弹性薄板的损伤识别研究

对线弹性含损伤板的损伤识别问题进行了较深入的理论研究。首先将损伤识别问题转化为对板的抗弯刚度的识别问题来考虑,在构造识别抗弯刚度的迭代过程中,采用格林函数法对抗弯刚度的迭代过程中,采用格林函数法对抗弯刚度增量表示的近似偏微分方程进行变换,得到Ｆｒｅｄｈｏｌｍ第一类积分,离散化后可建立抗弯刚度增量与板的找度的关系,实现用传感器埋设点的挠度实测值对损伤物性参数的识别目的。     

基于分叉传递矩阵法的多跨连续刚构桥桥墩有效长度系数（英文）

桥墩的有效长度系数对桥墩的稳定性和强度十分重要。为解决桥墩的稳定性问题,本文建立了一种便于采用传递矩阵法求解的新颖力学模型,并基于该方法计算了多跨连续刚构桥的有效长度系数。首先,建立n跨刚构桥的一般力学模型,并利用传递矩阵法推导了其在考虑自重荷载情况下的平面内稳定特征方程,进而求得弹性屈曲载荷和有效长度系数,并将其与有限元法得到的结果进行对比,从而验证所提理论和方法的正确性。其次,研究了用碳纤维增强聚合物和超高性能混凝土加固桥墩时,桥墩有效长度系数的变化规律。最后,探讨了边跨与中跨之比、桥面梁刚度以及桥墩刚度对桥墩有效长度系数的影响。结果表明,增强整体结构刚度比增强局部刚度对提高稳定性更有效,桥梁边跨和中跨跨度对有效长度系数的影响较大。同时,还观察到碳纤维增强聚合物加固高度改变时,桥墩有效长度系数变化曲线产生了独特的双峰效应。     

基于有限元与小波变换的弹性地基梁损伤识别方法研究

采用转角模态的小波分析方法研究了带刚度下降损伤段的弹性地基梁损伤识别问题.利用有限元分析求解带刚度下降段的模态参数,建立了基于转角模态小波变换识别弹性地基梁损伤的方法.以两端简支弹性地基梁为例,分别给出了地基梁无损伤、梁单独损伤、梁和弹簧同时损伤且损伤位置不同的有限元模型,计算得到了结构的转角模态,并通过转角模态小波分析来识别弹性地基梁内刚度下降段的位置.从识别结果发现,存在随机噪声的情况下,运用了转角模态小波变换方法,仍能识别出地基梁的刚度变化截面.数值算例证实了该方法的有效性和稳健性,研究结果对实际工程中的结构损伤诊断提供参考.     

任意线弹性支承的双跨压杆稳定性计算

用初参数法,建立了任意线弹性支承的双跨压杆处于微弯曲平衡状态时,统一的变形方程、静力平衡方程和物理方程.由齐次线性方程组有非零解的条件,导出了临界压力的特征方程.借助软件,对中部铰支的9种完全理想支承的双跨压杆,和一个非完全理想支承的双跨压杆进行了稳定性计算,得到了长度因数与中部支承位置之间的关系,确定了中部支承的最佳位置和最小长度因数,以及最差位置和最大长度因数;同时发现定向-铰支-定向和定向-铰支-自由支承的双跨压杆的长度因数与中部铰支的具体位置无关,其大小依次为1和2.     

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.     

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.     

用焦散线法研究C型试样应力强度因子

首次用焦散线实验方法确定C_(0.5)试样在0.05   

井中微震监测资料处理解释方法应用研究

微震监测是一种有效的裂缝监测技术,与其他裂缝监测方法相比,监测结果准确,信息丰富。随着非常规油气藏的开采,微震监测技术得到更多的运用,本文针对井中微震资料处理流程和震源定位方法进行研究,以提高定位精度,得到一套行之有效的微震资料处理流程。基于理论模型试算,验证了采用微震事件的走时反演能较好地确定微震位置。该方法应用于河南油田泌阳凹陷某井中微震事件的资料处理解释中,取得了良好的应用效果。     

Numerical analysis of rainfall infiltration in the slope with a fracture

1 Introduction It has been widely accepted that the rainfall infiltration through fractures is one of the most probable factors for slope failure. Recent studies have focused on the relationships between rainfall and slope failure, but the mechanisms of rainfall-induced slope failures have not been fully understood. As a result, many experiments and theoretical studies have been carried out to simulate the infiltration in the fractured soil[1—3]. Aimed at the infiltration in unsaturated rock …     

Numerical analysis of rainfall in filtration in the slope with a fracture

With the finite volume method, a 2D numerical model for seepage in unsaturated soil has been established to study the rainfall infiltration in the fractured slope. The result shows that more rain may infiltrate into the slope due to existing fracture and then the pore pressure rises correspondingly. Very probably, it is one of the crucial factors accounting for slope failure. Furthermore a preliminary study has been conducted to investigate the influence of various fracture and rainfall factors such as the depth, width and location of a crack, surface condition, rainfall intensity and duration. Pore pressure and water volumetric content during the transient seepage are carefully examined to reveal the intrinsic mechanism.     

钢板结构损伤对其动力特性的影响研究

应用有限元仿真法，对带有裂纹损伤钢板结构的裂纹长度和位置对位置对结构不同阶频率和模态的影响进行了分析，并与理论结果进行了比较，得到了带伤钢板结构动态特性的一般规律，针对裂纹损伤与结构动力特性之间存在着的很复杂的尚未明确的非线性关系。利用人工神经网络模型对结构裂纹深度和位置进行了诊断和预测的定量和定性研究，结果表明，可以应用此方法对带伤钢板进行动态特性分析。进而识别结构中裂纹损伤的特征。     

Elastoplastic analysis for infinite plate with centric crack loaded by two pairs of point shear forces

The near crack line analysis method was used to investigate a crack loaded by two pairs of point shear forces in an infinite plate in an elastic-perfectly plastic solid, and the analytical solution was obtained. The solutions include: the unit normal vector of the elastic-plastic boundary near the crack line, the elastic-plastic stress fields near crack line, law that the length of the plastic zone along the crack line is varied with an external loads, and the bearing capacity of an infinite plate with a center crack loaded by two pairs of point shear forces. The results are sufficiently precise near the crack line because the assumptions of the small scale yielding theory have not been made and no other assumption have been taken.     

基于SPH方法对多晶硅裂纹扩展的数值模拟

应用非动力学软件Autodyn-2D对多晶硅受冲击载荷作用而损伤开裂的连续介质离散化过程进行了研究。采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法,分别模拟了不同宽度的钨合金锤在不同的位置以不同的冲击速度对多晶硅靶板的冲击过程,分析了不同冲击载荷下的裂纹产生与扩展方式,得出了锤头冲击速度、冲击面宽度、冲击位置对多晶硅裂纹与碎片粒度的影响结果。综合仿真结果表明,当锤头冲击速度小于25 m/s时,多晶硅的起裂点随着冲击速度的增大向中轴线靠近;当冲击速度大于25 m/s时,主裂纹扩展长度不再增加,但分叉裂纹密度增大;当冲击速度大于40 m/s时,裂纹扩展基本不变;当锤头宽度为20 mm,冲击速度为40 m/s,采用击打多晶硅中心位置的打击方式,能有效将多晶硅的破碎尺寸控制在5～90 mm之间,大大减少了多晶硅浪费。     

Elastoplastic analysis for infinite plate with centric crack loaded by two pairs of point shear forces

The near crack line analysis method was used to investigate a crack loaded by two pairs of point shear forces in an infinite plate in an elastic-perfectly plastic solid, and the analytical solution was obtained. The solutions include: the unit normal vector of the elastic-plastic boundary near the crack line, the elastic-plastic stress fields near crack line, law that the length of the plastic zone along the crack line is varied with an external loads, and the bearing capacity of an infinite plate with a center crack loaded by two pairs of point shear forces. The results are sufficiently precise near the crack line because the assumptions of the small scale yielding theory have not been made and no other assumption have been taken.     

局部加强裂纹板的断裂研究

采用复应力函数理论和离散化数值解法相结合的方法,求解了拉伸载荷下局部加强裂纹板的应力强度因子,对结构的止裂性能进行了分析.通过对加强复板与裂纹板之间的横向和纵向剪切应力的大小和分布进行分析计算,研究了加强复板对裂纹的止裂机理,沿复板方向分布的纵向剪切应力在结构止裂中起主要作用.