灰色相关性分析在结构静力损伤识别中的应用

基于灰色理论的相关性分析方法，首次提出了灰色曲率关联系数的概念并将其应用到结构的静力损伤识别中，提出了对局部损伤十分敏感的静态位移曲率置信因子SDCACi，通过该因子的大小对各节点所连接的单元是否会发生损伤进行精确的判断，然后运用最小二乘法对损伤区域的损伤程度进行识别．并将该方法应用于两端固支梁的损伤识别中，由识别结果可以证明：不论测量数据(用有限元仿真计算并考虑了测量误差)的多少，该方法对结构中的单损伤和多损伤都能进行准确的定位，因此该方法在大型结构及复杂结构的损伤识别中具有广阔的应用前景．  

新型立式动平衡机的设计与分析

在分析传统的双面立式动平衡机的振动结构的基础上，设计了一种新的立式动平衡机的振动结构(即摆架)，采用新摆架结构的动平衡机可以实现静不平衡和偶不平衡的有效分离。文中详细分析了新摆架结构的特点，并在ANSYS7．0平台上对摆架进行了有限元模态分析和谐响应分析。由于新的摆架结构采用多块簧板，在多个部位刚度匹配，且采用多个传感器安装于测量点处，这样新的动平衡机可以直接测量静不平衡和偶不平衡，且相互影响极小。实践证明：采用新摆架结构的动平衡机特别适合于飞行物体的惯性测量，且克服了传统的双面立式动平衡机长期以来平面分离不佳的缺点，具有很高的推广价值。  

点焊瞬态热过程的有限元分析

基于ANSYS有限元分析系统，建立了用于点焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型．分析中考虑了随温度变化的材料特性参数、相变问题以及对流边界条件等，对点焊过程中的接触问题进行了适当简化，以避免耗时的迭代算法．通过对低碳钢薄板的分析，得到了整个焊接过程的热历程以及焊件各部位的温度分布，并且可以求得焊核及热影响区的形状和尺寸，同时本模型也可用于其它材料的点焊过程分析．  

压电切口张开角和深度对其尖端力电损伤场的影响

基于三维各向异性压电损伤本构理论，导出了广义平面应力问题的损伤本构方程，并据此分析了压电薄板板边V形切口尖端附近的力电损伤，研究了切口张开角和深度对切口尖端力电损伤的影响规律．结果发现：和张开角对切口尖端损伤的影响相比，深度的影响更为明显；在张开角对切口尖端力损伤的影响规律方面，压电材料与一般弹塑性材料存在明显差异，原因在于压电切口尖端力电载荷比会随着深度的改变发生很大变化；不同深度下张开角与切口尖端力、电损伤关系曲线随着张开角的增大由发散逐渐会聚，不同张开角下深度与切口尖端力、电损伤关系曲线随着切口加深由会聚逐渐发散，并且电损伤曲线表现得更为明显．  

机轮轮毂模拟疲劳寿命分析

本文利用模拟试件对机轮轮毂危险细节的制造质量和几何条件进行模拟,并在使危险细节局部应力梯度尽可能与构件一致的条件下确定模拟件加载方式;由模拟件疲劳试验结果和极值分布理论建立了描述构件初始疲劳质量的TTCI 分布,并由此直接导出了构件在任一时刻的裂纹尺寸分布和裂纹超过数概率,为进一步进行耐久性经济寿命分析提供了基础.最后,用实物验证试验的结果说明了上述方法的合理性.  

铸镁合金机轮损伤容限设计

本文系统地研究了铸造镁合金的断裂,疲劳和疲劳裂纹扩展性能.着重探讨了在常幅,超载及实际飞行载荷谱下的裂纹扩展规律,提出了可用的基本设计数据和寿命估算方法,并进行了结构实物试验验证工作.  

两层压电换能器之间的电能传输

采用双层压电板近似模拟两个压电换能器，一层模拟发射声波的驱动换能器，另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器，通过对压电板的分析，求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系，得到了输出电压、输出功率和传输效率与系统参数之间的明确关系式。最后，通过计算实例，分析了系统参数对结构功能的影响规律。  

基于FE/EFG耦合方法的沥青路面裂纹扩展模拟

沥青路面裂纹在行车荷载下的裂纹扩展规律对于沥青路面的设计、维护具有重要的指导意义.通过预切口沥青混合料小梁疲劳试验,利用无网格伽辽金/有限元耦合方法,对沥青路面表面裂纹扩展进行了数值模拟,研究了面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量对裂纹扩展的影响规律.结果显示:随着预切口距离加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大,裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子减小,裂纹所表现出的Ⅱ型特性增 强;在沥青路面表面裂纹扩展过程中,应力强度因子经历一个急剧上升,达到一个极值后缓慢下降,然后又缓慢上升,最后急剧增加的过程;随面层、基层厚度的增加,表面裂纹尖端的应力强度因子降低;面层、基层模量对裂纹扩展路径的影响较大.  

数字相关法在超声应力信号处理中的应用

研究了数字相关法在超声应力检测中回波时间差的自动识别计算.采用数字模拟分析,对相关运算算法的可靠性进行了验证.分析了不同采样频率和相关窗口长度对相关计算的影响,并应用插值技术提高了时间差的计算精度.该方法对实验采集的超声纵波、横波及表面波的时间差分析均适用.通过对不同应力状态下采集的超声表面波信号的处理,得到了Q235钢中超声表面波传播时间差与应力的实验关系曲线,为超声应力检测奠定了基础.  

含球形孔洞双晶铜单向拉伸性能的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了在单向拉伸载荷作用下含孔洞双晶铜晶体的力学行为,研究了晶粒内部孔洞和晶界孔洞对晶体力学行为的影响。结果表明,孔洞可以显著降低双晶体的弹性模量和屈服应力。对于晶粒内部关于晶界对称的孔洞,随着孔间距的增大,晶体弹性模量和屈服应力都有明显的提高;当保持孔间距不变而改变孔半径时,随着孔体积的不断增大,晶体弹性模量和屈服应力又都呈现出递减趋势。对于晶界上的孔洞,孔洞形状对晶体拉伸性能有显著影响,并且随着孔半径的增大,晶体弹性模量和屈服应力呈现出递减趋势,如果保持孔洞总体积恒定而依次增加孔洞数量,则晶体弹性模量和屈服应力逐渐减小。