检索结果-内蒙古大学图书馆

实验力学 2021年第2期36卷 223-229页

作者：赵新存何陵辉习会峰暨南大学力学与建筑工程学院重大工程灾害与控制教育部重点实验室中国科学技术大学

基于落锤冲击试验,以含有5个变量的泡沫铝板受冲击的能量吸收规律为研究对象,运用量纲分析法描述试验系统中各参数之间的内在联系。以落锤冲击试验为基础进行仿真试验设计,利用Abaqus软件进行仿真试验并求得相应的仿真数据,最后得到泡... 详细信息

基于落锤冲击试验,以含有5个变量的泡沫铝板受冲击的能量吸收规律为研究对象,运用量纲分析法描述试验系统中各参数之间的内在联系。以落锤冲击试验为基础进行仿真试验设计,利用Abaqus软件进行仿真试验并求得相应的仿真数据,最后得到泡沫铝板受冲击后的吸能量与参数之间的方程式,检验结果显示方程式对能量吸收值具有较好的预测性。

关键词：泡沫铝落锤冲击量纲分析能量方程式

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CFRP加固钢板在海洋环境下的黏结性能实验研究及数值模拟

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材料工程 2024年第6期52卷 211-223页

作者：李腾宁志华吴嘉瑜暨南大学力学与建筑工程学院重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632 湖南大学土木工程学院长沙410082 南方科技大学海洋科学与工程系广东深圳518055

海洋环境对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢板的黏结性能有着严重影响。为评估CFRP-钢板黏结界面在海洋环境腐蚀下的黏结强度,采用双搭接接头,开展了5种不同黏结长度试件在NaCl溶液中腐蚀7~21天的实验研究。使用数字图像相关技术(DIC)... 详细信息

海洋环境对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-钢板的黏结性能有着严重影响。为评估CFRP-钢板黏结界面在海洋环境腐蚀下的黏结强度,采用双搭接接头,开展了5种不同黏结长度试件在NaCl溶液中腐蚀7~21天的实验研究。使用数字图像相关技术(DIC)对CFRP的轴向应变分布进行监测,同时使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观测CFRP表面微观信息及元素含量的变化。结果表明,随着腐蚀周期的增加,CFRP表面的Na^(+),Cl^(-)元素含量逐渐增加,引起电荷补偿,电解液渗入界面导致自由体积膨胀,从而造成界面黏结强度下降。腐蚀后的试件均发生CFRP-胶层的界面失效,不同黏结长度试件的极限荷载均随腐蚀周期的增加而降低。腐蚀7~14天后,黏结界面的延展性降低;腐蚀21天后界面软化段消失,呈现出明显的脆性破坏特征。基于Fickian理论以及黏结滑移本构参数,建立了CFRP-钢板的有限元模型,分别模拟了海水在黏结界面间的扩散特征及界面Ⅱ型剥离过程,数值结果和实验结果吻合较好。

关键词： CFRP加固钢板双剪实验数字图像相关技术黏结-滑移关系

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基于位移响应协方差参数变化比和模式匹配的梁结构损伤识别方法研究

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应用力学学报 2020年第4期37卷 1784-1791,I0028页

作者：李雪艳赵志强王立新暨南大学力学与建筑工程学院“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广州510632 深圳防灾减灾技术研究院深圳518003

使用结构位移响应参数进行结构损伤识别,首先推导和建立了位移响应协方差参数的解析公式,它是结构频率、振型和阻尼等模态参数的函数。通过理论推导发现,在一定损伤程度范围内,位移响应协方差参数变化比值只与损伤位置有关,受损伤程度... 详细信息

使用结构位移响应参数进行结构损伤识别,首先推导和建立了位移响应协方差参数的解析公式,它是结构频率、振型和阻尼等模态参数的函数。通过理论推导发现,在一定损伤程度范围内,位移响应协方差参数变化比值只与损伤位置有关,受损伤程度的影响较小。结合模式匹配法,使用模态置信准则得到各种可能损伤状态下的置信准则值,找出变化比向量最匹配(置信准则值最大时所对应的损伤状态),即为识别出来的损伤。本文对一个三跨连续梁进行数值模拟来验证该方法的有效性。通过算例发现:与损伤单元有关的位移响应协方差参数变化比值最大,相同损伤位置、不同损伤程度时,变化比向量之间具有大于0.99的置信准则值;而不同损伤位置、相同损伤程度的变化比向量之间的置信准则值则较低。最后进行了损伤工况研究,成功识别出了损伤位置,表明该方法是有效的。对于实际工程结构,可以通过位移响应(或加速度积分得到位移)协方差参数变化比值的连续监测来预警结构损伤的发生。本文提出的方法无需结构模型,计算简便,具有较好的工程应用性。

关键词：结构损伤识别模式匹配法位移响应协方差脉冲响应函数

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联合移动主成分分析与传递熵的桥梁损伤识别方法

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振动工程学报 2020年第5期33卷 1062-1072页

作者：聂振华杨卫星程良彦马宏伟暨南大学力学与建筑工程学院广东广州510632 “重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广东广州510632 河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808

提出了联合移动主成分分析与传递熵的识别方法进行桥梁结构损伤定位。首先以桥梁跨中位置作为分界点,将安装的传感器分成两等份,构成两部分原始数据矩阵。定义一移动窗口分别同步截取两个数据矩阵,将窗口内数据进行主成分分析计算。在... 详细信息

提出了联合移动主成分分析与传递熵的识别方法进行桥梁结构损伤定位。首先以桥梁跨中位置作为分界点,将安装的传感器分成两等份,构成两部分原始数据矩阵。定义一移动窗口分别同步截取两个数据矩阵,将窗口内数据进行主成分分析计算。在时间轴上移动窗口,得到对应两个第一特征值时间序列。再使用窗口化的传递熵方法对两个第一特征值时间序列进行传递熵计算,并提取出新的损伤因子。利用移动车辆经过损伤位置时,损伤因子产生突变来定位损伤。引入单边上限阈值理论,增强方法的鲁棒性。数值模拟和实验结果均表明,此方法能够较精确定位损伤。此方法无需建立结构有限元模型作为基础,为一种数据驱动方法,适用于实际工程。

关键词：损伤识别桥梁移动主成分分析传递熵移动窗口

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各向异性杆扭转问题的一种数值方法

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西南大学学报（自然科学版） 2017年第12期39卷 179-184页

作者：李善倾袁鸿暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

将R-函数理论用于分析具有任意形状截面的各向异性杆弹性扭转问题.首先引入坐标变换将扭转问题的应力函数方程化成拉普拉斯算子方程,再利用拉普拉斯算子的基本解、边界方程及R-函数构造一个准Green函数,其满足了齐次边界条件.后再应用Gr... 详细信息

将R-函数理论用于分析具有任意形状截面的各向异性杆弹性扭转问题.首先引入坐标变换将扭转问题的应力函数方程化成拉普拉斯算子方程,再利用拉普拉斯算子的基本解、边界方程及R-函数构造一个准Green函数,其满足了齐次边界条件.后再应用Green公式将各向异性杆弹性扭转问题的拉普拉斯算子方程转化为积分方程,应用R-函数理论选择适当的边界方程来消除积分方程的奇异性.数值算例表明,此方法是一种有效的数值方法.

关键词： R-函数 Green函数积分方程各向异性杆扭转问题

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锂离子电池的PP隔膜平面各向异性性能研究

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实验力学 2021年第6期36卷 762-770页

作者：李军奎习会峰赵桂成何陵辉暨南大学力学与建筑工程学院重大工程灾害与控制教育部重点实验室中国科学技术大学工程科学学院

隔膜在锂电池中起着重要作用,一是隔离正级和负极,二是构建锂离子迁移通道。目前锂电池有限元模型大部分采用均质化模型,导致锂电池的内短路失效时的计算结果不准确;少部分采用精细化模型,由于各向异性隔膜的基本力学参数不准确,限制了... 详细信息

隔膜在锂电池中起着重要作用,一是隔离正级和负极,二是构建锂离子迁移通道。目前锂电池有限元模型大部分采用均质化模型,导致锂电池的内短路失效时的计算结果不准确;少部分采用精细化模型,由于各向异性隔膜的基本力学参数不准确,限制了锂电池精细有限元模型的建立。本文采用数字图像相关技术(Digital Image Correlation, DIC),通过不同方向单轴拉伸实验表征了聚丙烯(PP)隔膜不同方向的弹性模量、泊松比、塑性应变比、屈服准则等关键力学参数,结果表明隔膜具有高度的各向异性,文中还给出了隔膜纤维方向拉伸曲线存在两个屈服点的原因。本文获得的隔膜关键力学参数可为以后构建精细化锂电池模型的仿真提供理论基础,对其他各向异性薄膜材料的研究也有一定的参考价值。

关键词：隔膜平面各向异性屈服准则数字图像相关技术

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显式模拟类橡胶材料应力软化引起的不可恢复变形及其各向异性特征

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力学学报 2021年第7期53卷 1999-2009页

作者：王晓明吴荣兴蒋义肖衡宁波职业技术学院应用力学研究所浙江宁波315000 宁波建工工程集团有限公司浙江宁波315000 暨南大学力学和建筑工程学院重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

类橡胶材料在经过初次加载后会产生应力软化现象,也就是Mullins效应.实验证明应力软化现象会导致材料产生不可恢复变形,同时引入各向异性特征.本文基于对数应变构造一个多轴可压缩应变能函数,先引入耗散来表征应力软化现象,再引入依赖... 详细信息

类橡胶材料在经过初次加载后会产生应力软化现象,也就是Mullins效应.实验证明应力软化现象会导致材料产生不可恢复变形,同时引入各向异性特征.本文基于对数应变构造一个多轴可压缩应变能函数,先引入耗散来表征应力软化现象,再引入依赖耗散大小的不可恢复变形量以及各向异性特征量,使得新模型既可以表征Mullins效应,又能模拟应力软化作用下产生的不可恢复变形和各向异性特征.本文在各向同性形函数的基础上,通过球坐标系的思想,进一步发展并提出了一个任意方向适用的各向异性形函数.新模型在材料尚未发生软化(耗散为0)的情况下,表现出各向同性;一旦发生应力软化(耗散大于0),则变为各向异性.随着加载-卸载循环的累积,耗散逐渐变大,不可恢复变形也随之变大直到达到一个稳定的值,各向异性特性也逐渐变得明显.新方法得到的结果可以精确匹配经典的实验数据,并预测不同方向的应力软化现象以及由此产生的不可恢复变形和各向异性特征.

关键词：应力软化不可恢复变形各向异性耗散形函数

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基于模型优化与TR方法的水工弧形闸门损伤识别

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水力发电学报 2012年第6期31卷 231-236页

作者：余岭尹涛暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632 三峡大学土木工程系湖北宜昌443002 武汉大学土木建筑工程学院武汉430072

针对水工弧形闸门的安全监测问题,基于结构动力模型优化技术提出水工闸门损伤识别与健康诊断一种解决方案。该方案将水工钢结构的损伤识别和健康诊断问题首先转化为一种非线性约束优化问题,通过建立带边界约束的非线性最小二乘目标函数... 详细信息

针对水工弧形闸门的安全监测问题,基于结构动力模型优化技术提出水工闸门损伤识别与健康诊断一种解决方案。该方案将水工钢结构的损伤识别和健康诊断问题首先转化为一种非线性约束优化问题,通过建立带边界约束的非线性最小二乘目标函数,极小化结构实测模态与理论计算模态之间的误差,采用具有更强鲁棒性和可靠性的信赖域(TR)方法求解该优化问题,达到识别结构损伤位置及其程度的目的,从而为水工钢闸门的健康诊断提供技术措施和方案。最后通过一个水工弧形闸门模型的损伤识别数值仿真和试验研究,证明了该方案应用于水工钢闸门结构损伤识别与健康诊断的可行性和有效性。

关键词：水工结构损伤识别模型优化弧形闸门信赖域

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基于随机分布代表性体积的颗粒增强复合材料拉伸断裂破坏模拟

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材料科学与工程学报 2021年第5期39卷 783-790页

作者：丁桥华宁志华暨南大学力学与建筑工程学院重大灾害与控制教育部重点实验室广东广州510632

为研究组分材料性能对材料断裂破坏行为的影响,基于计算细观力学,建立施加周期性边界条件的代表性体积单元,对随机分布颗粒增强复合材料的拉伸断裂破坏进行数值模拟。为选取更具代表性的体积单元,采用径向分布函数和平均近邻距离变异系... 详细信息

为研究组分材料性能对材料断裂破坏行为的影响,基于计算细观力学,建立施加周期性边界条件的代表性体积单元,对随机分布颗粒增强复合材料的拉伸断裂破坏进行数值模拟。为选取更具代表性的体积单元,采用径向分布函数和平均近邻距离变异系数两种统计方法对生成的随机分布细观结构进行评估。并在此基础上,对复合材料的有效弹性常数进行分析,以验证所选代表性体积单元的有效性。利用选定的代表性体积单元,运用扩展有限元方法对Al_(2)O_(3)/TiB_(2)陶瓷复合材料的拉伸断裂破坏进行了数值模拟,重点讨论了颗粒断裂韧性、界面粘结强度对裂纹萌生及扩展的影响。研究结果表明,不同的颗粒断裂韧性下,复合材料的断裂行为基本一致;界面粘结强度对裂纹的萌生及扩展路径影响较为显著,破坏载荷的变化随界面粘结强度的增加分为三个不同阶段。对于Al_(2)O_(3)/TiB_(2)陶瓷复合材料,当界面粘结强度为0.6~60MPa时,可兼顾界面的韧性和复合材料的断裂韧性。

关键词：颗粒增强随机分布代表性体积单元扩展有限元界面粘结强度

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基于高分辨率模态柔度矩阵桥梁损伤识别的少量传感器方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 127-136页

作者：马宏伟郑晓杰夏子立闫禹聂振华东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 广东省城市生命线工程智慧防灾与应急技术重点实验室广东东莞523808 暨南大学力学与建筑工程学院广东广州510632 “重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广东广州510632 港珠澳大桥管理局广东珠海519060

为了降低监测系统成本和提高桥梁损伤识别精度,本文利用少量传感器获得高分辨率模态振型.在考虑路面粗糙度的情况下,基于柔度变化率进行损伤识别.在不同路面粗糙度水平下,对移动车辆荷载作用下桥梁上所测位移响应进行特征正交分解,再将... 详细信息

为了降低监测系统成本和提高桥梁损伤识别精度,本文利用少量传感器获得高分辨率模态振型.在考虑路面粗糙度的情况下,基于柔度变化率进行损伤识别.在不同路面粗糙度水平下,对移动车辆荷载作用下桥梁上所测位移响应进行特征正交分解,再将得到的主成分矩阵中高频动力分量信息过滤,获得高分辨率的模态振型.利用少量传感器方法得到的高分辨率模态振型计算柔度变化率,将其作为桥梁损伤定位的指标.为了验证该方法的有效性,对一简支梁进行模拟和试验.结果显示,该方法在考虑不同粗糙度水平情况下,利用少量传感器得到高分辨率模态振型的柔度变化率能准确定位损伤.

关键词：损伤识别高分辨率模态振型少量传感器路面粗糙度柔度矩阵

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