检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2020年第9期37卷 2207-2222页

作者：杨凤祥陈静芬陈善富刘志明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

基于连续损伤力学,建立了同时考虑复合材料剪切非线性效应和损伤累积导致材料属性退化的三维损伤本构模型。模型能够区分纤维损伤、基体损伤和分层损伤不同的失效模式,并定义了相应损伤模式的损伤变量。复合材料层合板层内纤维初始损伤... 详细信息

基于连续损伤力学,建立了同时考虑复合材料剪切非线性效应和损伤累积导致材料属性退化的三维损伤本构模型。模型能够区分纤维损伤、基体损伤和分层损伤不同的失效模式,并定义了相应损伤模式的损伤变量。复合材料层合板层内纤维初始损伤采用最大应力准则判定,基体初始损伤采用三维Puck准则中的基体失效准则判定,分层初始损伤采用三维Hou准则中的分层破坏准则判定,为了计算Puck失效理论中的基体失效断裂面角度,本文提出了分区抛物线法,通过Matlab软件编写计算程序并进行分析。结果表明,与Puck遍历法和分区黄金分割法对比,本文提出的分区抛物线法有效地降低了求解断裂面角度的计算次数,提高了计算效率和计算精度。推导了本构模型的应变驱动显式积分算法以更新应力和解答相关的状态变量,开发了包含数值积分算法的用户自定义子程序VUMAT,并嵌于有限元程序Abaqus v6.14中。通过对力学行为展现显著非线性效应的AS4碳纤维/3501-6环氧树脂复合材料层合板进行渐进失效分析,验证了本文提出的材料本构模型的有效性。结果显示,已提出的模型能够较准确地预测此类复合材料层合板的力学行为及其失效强度,为复合材料构件及其结构设计提供一种有效的分析方法。

关键词：复合材料本构模型渐进失效分析剪切非线性三维Puck准则分区抛物线法刚度退化

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纤维桥联效应下复合材料层合板的屈曲及分层扩展模拟

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复合材料学报 2022年第5期39卷 2504-2514页

作者：黄勇宁志华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

纤维增强复合材料层合板由于层间力学性能弱,容易出现分层损伤。分层的扩展往往伴随着纤维桥联效应,纤维桥联能显著增大层合板尤其是多向层合板分层扩展的阻力。考虑纤维桥联效应的三线性内聚力模型能表征分层扩展实验中断裂韧性的“R... 详细信息

纤维增强复合材料层合板由于层间力学性能弱,容易出现分层损伤。分层的扩展往往伴随着纤维桥联效应,纤维桥联能显著增大层合板尤其是多向层合板分层扩展的阻力。考虑纤维桥联效应的三线性内聚力模型能表征分层扩展实验中断裂韧性的“R曲线”特征,比传统的双线性模型能更为准确地描述复合材料的分层扩展行为。本论文基于三线性内聚力模型,对含圆形分层复合材料层合板的轴向压缩进行数值模拟,探讨纤维桥联效应对分层扩展及后屈曲行为的影响规律。研究结果发现,纤维桥联对层合板的屈曲载荷影响较小;混合屈曲模式下,三线性模型预测的上下子板相对法向位移明显低于双线性模型;相同分层深度下,三线性模型预测的层合板后屈曲更早转变为整体屈曲模式。随着分层深度的增加,层合板的屈曲模式由局部屈曲逐步过渡为混合屈曲和整体屈曲;当分层深度较浅时,Ⅰ型分层扩展占主导;随着分层深度的增加,Ⅰ型分层逐渐减弱,而Ⅱ型和Ⅲ型分层扩展则显著增强;当分层接近板中面时,Ⅰ型分层停止扩展,以Ⅱ型及Ⅲ型分层为主。

关键词：复合材料层合板分层扩展纤维桥联三线性内聚力模型后屈曲

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基于范数归一化和稀疏正则化约束的结构损伤检测

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振动与冲击 2018年第18期37卷 30-35,58页

作者：骆紫薇余岭刘焕林潘楚东暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

利用结构损伤空间稀疏性进行结构损伤识别是结构健康监测领域的研究热点之一,基于结构灵敏度分析与稀疏正则化的损伤识别方法能有效识别结构损伤位置和程度,但在噪声等因素影响下,其识别结果容易出现误判和刚度强化等问题。针对此问题,... 详细信息

利用结构损伤空间稀疏性进行结构损伤识别是结构健康监测领域的研究热点之一,基于结构灵敏度分析与稀疏正则化的损伤识别方法能有效识别结构损伤位置和程度,但在噪声等因素影响下,其识别结果容易出现误判和刚度强化等问题。针对此问题,基于范数归一化与稀疏正则化约束,提出了一种结构损伤检测方法;该方法在迭代求解过程中,通过增加范数归一化、稀疏正则化约束以及对模型增加牛顿迭代法约束和总损伤折减系数约束,达到减少误判、增加结果合理化和提高识别精度的目的。三种不同结构损伤识别仿真算例研究表明:增加范数归一化和模型约束后,结构损伤识别精度得到明显提高;在不同噪声水平下,所提新方法既能有效定位结构损伤又能准确识别结构损伤程度,且具有较强鲁棒性。

关键词：结构损伤识别一阶灵敏度分析稀疏正则化模型约束范数归一化

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基于特征参数的栓接结合部螺栓预紧力评估

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振动与冲击 2019年第4期38卷 121-128页

作者：罗文峰余岭暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

为了解决频响函数法在栓接结合部特征参数辨识中的不适定性问题及期望通过定量评估螺栓预紧力以评估栓接结合部损伤程度,采用正问题求解思路,提出依据动力方程定义参数辨识的目标函数并利用特征参数定量计算螺栓预紧力的评估方法。建立... 详细信息

为了解决频响函数法在栓接结合部特征参数辨识中的不适定性问题及期望通过定量评估螺栓预紧力以评估栓接结合部损伤程度,采用正问题求解思路,提出依据动力方程定义参数辨识的目标函数并利用特征参数定量计算螺栓预紧力的评估方法。建立栓接结合部等效线性模型,通过模态试验测量不同预紧力下的结构频响函数;构建目标函数,采用粒子群优化算法获取不同预紧力下的特征参数,并通过多项式拟合特征参数与预紧力之间的关系曲线,从而评估螺栓预紧力;通过数值仿真和试验验证方法的有效性和适用性。研究结果表明:所提方法能够准确辨识结合部参数,利用拟合的关系曲线可以准确地定量评估螺栓预紧力。

关键词：栓接结合部螺栓预紧力参数辨识结构健康监测

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基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的结构损伤识别

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振动与冲击 2019年第16期38卷 71-76,99页

作者：陈承滨余岭潘楚东陈泽鹏暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

针对基于群智能结构损伤识别既有方法的识别精度和抗噪鲁棒性不足问题,提出基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的方法求解结构损伤识别问题。将结构损伤识别逆问题转化为数学中的约束优化问题,并根据模型修正原理利用结构模态参数定义优化... 详细信息

针对基于群智能结构损伤识别既有方法的识别精度和抗噪鲁棒性不足问题,提出基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的方法求解结构损伤识别问题。将结构损伤识别逆问题转化为数学中的约束优化问题,并根据模型修正原理利用结构模态参数定义优化问题的目标函数;在目标函数中引入迹稀疏约束;通过不同损伤工况下简支梁损伤识别数值模拟以及钢管简支梁实验验证方法的有效性。结果表明,基于蚁狮优化算法与迹稀疏正则化的结构损伤识别法能有效修正有限元模型,在不同噪声水平和损伤工况下不仅能准确定位损伤位置,且能精确识别损伤程度;该方法为结构损伤的现场识别提供了可能性。

关键词：结构损伤识别(SDD) 蚁狮优化算法(ALO) 迹稀疏正则化约束优化问题模型修正

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基于侧边抛磨光纤光栅双反射峰的折射率传感器

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中国激光 2009年第5期36卷 1134-1139页

作者：范若岩陈哲刘林和肖雅婷暨南大学"重大工程灾害与控制"教育部重点实验室广东广州510630 暨南大学光电工程系广东广州510630

介绍了一种利用具有双布拉格反射峰效应的侧边抛磨光纤光栅(sPFBG)进行折射率测量的新型光纤折射率传感器。该传感器基于由轮式侧边抛磨法加工而成的侧边抛磨光纤光栅,通过将折射率液覆盖一部分抛磨区的方法在一根光纤光栅上获得两个布... 详细信息

介绍了一种利用具有双布拉格反射峰效应的侧边抛磨光纤光栅(sPFBG)进行折射率测量的新型光纤折射率传感器。该传感器基于由轮式侧边抛磨法加工而成的侧边抛磨光纤光栅,通过将折射率液覆盖一部分抛磨区的方法在一根光纤光栅上获得两个布拉格反射峰。这两个布拉格反射峰差值与覆盖材料折射率有关,而与光纤光栅所受应力与环境温度无关,因此用这两个布拉格反射峰差值作为测量量对折射率测量,可减小应力与环境温度的影响,实现高精度的折射率传感测量。实验表明,当维持环境温度恒定时,光纤光栅轴向应变在线性变化范围内,该传感器测量折射率时不受应力与温度变化的影响。折射率液在1.4298～1.4479范围内,该传感器的折射率测量分辨率为0.0001。

关键词：传感器光纤光栅侧边抛磨反射峰光纤传感器折射率

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传感器优化布置的有效独立-改进模态应变能方法

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振动与冲击 2017年第1期36卷 82-87页

作者：詹杰子余岭暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

针对经典的传感器优化布置方法 -有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的不足,引入新的模态应变能修正EI法,提出有效独立-改进模态应变能法(EI-IMSE)。考虑模态数目的影响,通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证,并... 详细信息

针对经典的传感器优化布置方法 -有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的不足,引入新的模态应变能修正EI法,提出有效独立-改进模态应变能法(EI-IMSE)。考虑模态数目的影响,通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证,并经四种评价准则与既有的EI及其三种EI改进方法的对比研究,表明EI-IMSE法不仅保留EI法的优点,且具有良好的抗噪性和低阶模态识别的准确性。

关键词：结构健康监测模态实验传感器优化布置有效独立法

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融合响应先验信息和加权字典的移动荷载识别

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振动工程学报 2024年第10期37卷 1660-1668页

作者：余岭雷远东侯支龙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东广州510632

稀疏正则化方法已被证明能够有效解决移动荷载识别(MFI)中的不适定性问题。然而,现有研究往往忽略了移动荷载中静态与动态分量之间的差异,导致识别精度受限。为此,提出了一种融合响应先验信息和加权字典的移动荷载识别方法。建立了车桥... 详细信息

稀疏正则化方法已被证明能够有效解决移动荷载识别(MFI)中的不适定性问题。然而,现有研究往往忽略了移动荷载中静态与动态分量之间的差异,导致识别精度受限。为此,提出了一种融合响应先验信息和加权字典的移动荷载识别方法。建立了车桥系统中车致桥梁响应与移动车载之间的线性关系。分别对弯矩和加速度响应开展频域分析,将获得的频率先验信息分别用于构建与静态和动态荷载分量相匹配的加权字典。利用该加权字典,采用ADMM(Alternating Direction Method of Multipliers)分别求解移动荷载中的静态和动态分量。通过实桥数值案例证明了所提方法的有效性,并在实验室开展了一系列MFI实验验证。结果表明,融合响应先验信息和加权字典能够有效提升荷载识别精度,并增强其对噪声的鲁棒性。

关键词：移动荷载识别桥梁健康监测响应先验信息加权字典稀疏正则化

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多脱层复合材料层合板的固有频率计算

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华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第5期49卷 92-101页

作者：薛江红姚思诗金福松夏飞何赞航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东广州510632

为了分析脱层界面的接触对含脱层复合材料层合板的影响,采用考虑了脱层界面接触效应的四分区精确模型,对含单一贯穿脱层层合板的自由振动进行研究,通过对精确模型的结果进行分析,采用基于刚度等效的等代化模型,将脱层区等效成一个尺寸... 详细信息

为了分析脱层界面的接触对含脱层复合材料层合板的影响,采用考虑了脱层界面接触效应的四分区精确模型,对含单一贯穿脱层层合板的自由振动进行研究,通过对精确模型的结果进行分析,采用基于刚度等效的等代化模型,将脱层区等效成一个尺寸相同、铺设方式相同,但刚度折减的无脱层完善子板。然后进行算例分析,对等代化模型、精确模型和有限元模型给出的固有频率进行比较,证明了等代化模型的正确性。在此基础上,运用等代化理论和有限元模型对含多个贯穿宽度方向脱层的复合材料层合板的自由振动问题进行研究,通过参数分析发现:对于含有多个水平脱层的层合板,脱层总长度越大,层合板的固有频率越小;对于含有多个竖直向脱层复合材料层合板,脱层沿厚度均匀分布层合板的固有频率最小;一般来说,脱层数目越多,层合板的固有频率越小,但层合板的固有频率同时受脱层间相对深度的影响。研究结果表明,基于等代化理论给出的多脱层层合板的固有频率与ABAQUS有限元解非常吻合,证明了等代化理论的合理性,可为工程领域正确评估含损伤层合结构的剩余承载能力提供技术参考。

关键词：多脱层层合板接触效应自由振动等代化模型

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盾构施工地面沉降预测的大数据技术应用研究

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防灾减灾工程学报 2016年第1期36卷 146-152页

作者：田管凤马宏伟吴起星王禹暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室

盾构掘进引起的地面沉陷常会危及到施工安全和周围环境,如何有效预测地面沉降是减少事故发生的迫切要求。在综合国内外研究成果的基础上,提出应用大数据技术对盾构施工引起的地面沉降进行分析预测,阐述其必要性和创新性。基于盾构施工... 详细信息

盾构掘进引起的地面沉陷常会危及到施工安全和周围环境,如何有效预测地面沉降是减少事故发生的迫切要求。在综合国内外研究成果的基础上,提出应用大数据技术对盾构施工引起的地面沉降进行分析预测,阐述其必要性和创新性。基于盾构施工技术和大数据分析法的特点,应用关联分析法,以探索地层条件、主要掘进参数与地面沉降量之间的关联规则和预测模型为目标,拟定地面沉降分析预测的研究步骤。通过工程实例试算,说明应用大数据技术的可行性和合理性,为盾构施工引起地面沉降分析开辟新的途径。

关键词：大数据技术盾构掘进地面沉降关联分析预测模型

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