双轴疲劳加载装置的设计及实验验证

本文设计了一种简单的双轴疲劳加载装置,将它安装在单轴疲劳试验机上可以实现双轴循环加载,在试样中产生具有一定应力比的同频率、同波形、同相位的双向拉-拉应力.     

带空腔爆轰加载装置对驱动飞片的影响

结合实验和数值模拟技术 ,研究了在炸药透镜和飞片之间引入空腔对爆轰躯体的定量影响。计算和实验结果基本一致 ,表明引入空腔的爆轰加载装置可以推动厚度 6mm以上的厚飞片 ,并可以避免飞片中出现层裂现象 ,从而可以实现较低的冲击压力和较长的压力脉宽 ,在推动厚飞片和较严格地控制作用时间方面也有明显的优点。     

持荷混凝土构件耐久性试验加载装置应用技术

针对混凝土构件耐久性试验环境的腐蚀性和多变性、试验设备容量的限制、混凝土的徐变及加载杆件的松弛等影响,对持荷试件加载装置进行了设计与研究。通过自平衡加载装置对紧固件施加扭矩来控制持荷试件的应力水平,并实时监测不同材质及环境下的扭矩系数、混凝土徐变和紧固件的应力松弛,以此获得扭矩的衰减规律,为试件应力补偿提供理论依据。采用两套加载装置对8根(套)试件进行了测试,试验结果表明,自平衡加载装置适用性强、加载及其补偿简便且能够满足试验要求,持荷试件应力损失在六周后趋于稳定。该装置及其应用技术可用于荷载与环境共同作用下混凝土构件的耐久性试验。     

三维结构在循环加载条件下弹塑性分区边界元法及其应用

本文发展了一种三维结构在单调和循环加载条件下的弹塑性分析的分区边界元法并完成了相应软件的开发。采用了改进的双面理论模拟循环加载条件下的材料性质,引进了有效的奇异积分数值处理方法和推广的返回向量法(作为双面本构理论的近似积分方法,最后,运用该软件对常用的工程构件——吊钩进行了应力应变分析,并与相应的实验结果作了较为详细的比较分析。     

磁驱动准等熵加载装置CQ-4的加载能力及主要应用

利用脉冲大电流与其自身磁场相互作用产生磁压实现对样品平面等熵压缩,是国外新发展起来的动高压加载技术。CQ-4装置是在自然科学基金仪器专项资助下,建立的国内首套可实现110GPa等熵压缩,宏观金属飞片发射达15km/s的紧凑型脉冲功率装置。本文重点介绍该装置的主要性能和加载能力,以及基于其上开展的材料高压本构、相变、未反应炸药等力学行为等应用研究情况。     

基于节段模型试验的宽幅箱梁涡振性能气动措施优化

为了研究宽幅流线型箱梁断面的涡振性能,以某跨越长江的大跨悬索桥为背景,进行1∶50节段模型风洞试验。分析了检修轨道、人行道栏杆等涡振敏感构件的影响,研究了改变人行道栏杆形式、附加斜腹板导流板以及风嘴分流板等气动措施的制振效果。研究结果表明,宽幅箱梁涡振性能随来流攻角增大而逐渐变差,且由于漩涡Strouhal数的变化易诱发多区间涡振,扭转涡振幅值随阻尼增加线性衰减显著。人行道栏杆是此类断面的涡振敏感构件,去掉栏杆踢脚石能明显改善涡振性能;斜腹板导流板对改善其涡振性能效果微弱;风嘴分流板具有显著的制振效果,不仅能有效地抑制主梁涡振的发生,且能提高颤振临界风速。     

爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤分析

为研究爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤,采用ANSYS/LS-DYNA建立圆形截面预制节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。通过与已有实验结果的对比分析,验证了该模拟方法的可靠性。基于该模型,研究了爆炸冲击作用下节段长细比、初始预应力水平及桥墩体系对圆形截面预制拼装桥墩动态响应与损伤的影响规律。结果表明:减小节段长细比使墩身由剪切破坏逐渐变为节段间相对位移,并减小墩身的整体侧向位移;提高初始预应力水平可以在一定程度上提高桥墩的抗爆性能;爆炸冲击作用下混合体系桥墩兼具完全节段和整体现浇桥墩的破坏特征。     

高低节段脊髓损伤截瘫患者轮椅推进的生物力学特征

本研究探究损伤节段在轮椅推进过程中对肩关节负荷的影响,为揭示脊髓损伤患者慢性肩痛的生物力学机制提供理论依据。招募16名截瘫受试者(高节段截瘫组8名,低节段截瘫组8名)和8名健康人模拟轮椅推进活动,同步采集关节运动学、手推圈反作用力和上肢肌电数据,定量评价高、低损伤节段患者手推轮椅时上肢肌肉活动与手推圈反作用力差别,分析诱发慢性肩痛主要的生物力学因素。研究结果表明：各组受试者的推进相占比约为完整周期的前60%;各组间的肩、肘关节运动角度无显著差异;高节段截瘫组手推圈反作用力峰值显著低于低节段截瘫组(P<0.05);高节段截瘫组上肢肌肉表面肌电的平均幅值与积分值显著高于低节段截瘫组(P<0.05)。在轮椅推进过程中,两组患者的上肢运动习惯没有区别,高节段截瘫组的手推圈反作用力仅为低节段截瘫组的70%左右,但高节段截瘫组的肌肉激活程度约为低节段截瘫组的1.4～1.7倍,高节段截瘫组的肌肉做功效率更低。因此,手推圈反作用力的大小或许并非脊髓损伤患者肩痛的主要诱因,肌肉疲劳导致的慢性损伤可能才是高节段脊髓损伤患者肩痛高发的主要原因,也造成了发病率的差异。     

J积分的三维理论及其在线性断裂力学中的初步应用

根据Eshelby积分的守恒性,把二维问题里Rice定义的J积分推广到三维问题。定义了三维问题的J积分,叙述并证明其主要性质和在线性断裂力学三维问题中的初步应用。