相似电路耦合模型及其在压电—梁结构分析中的应用

根据线性系统微分方程的相拟性确定机械系统的相似电路,由压电材料的本构和动力方法确定压电材料作为电耦合的变压器,从而用一具耦合的电路系统模拟智能结构的电学和力学行为,通过一个压电－梁智能结构的分析,证明了模型的可用性。     

APPLICATION OF ELECTROCONDUCTING COMPOSITE MATERIALS FOR ADDITIONAL DAMPING OF SMART SYSTEMS BASED ON PIEZOELEMENTS

Journal of Applied Mechanics and Technical Physics - A problem of damping vibrations of a smart structure consisting of elastic and viscoelastic materials and piezoelements with connected shunt...     

弹性力学应力状态理论求解器开发及应用研究

论文基于吴家龙教授编著的《弹性力学》教材内容和课程"三难"特点,以应力状态理论部分常见题型求解任意微分斜面应力矢量、正应力、切应力、主应力和应力主方向及最大切应力为例,应用Matlab-GUI模块编制应力状态理论求解器,通过界面物理参数输入和结果显示过程,再现弹性力学求解思维,验证学生数理求解结论;把繁琐抽象的力学公式...     

拓扑优化在变压器吊耳设计中的应用

将拓扑优化中的ICM(独立、连续、映射)方法引入到变压器吊耳设计中; 推导了吊耳孔边缘载荷的分布公式,并依据两种吊耳结构的有限元分析与拓扑优化结果,提 出了两种新的结构设计方案. 数值试验结果表明, 改进后的新结构能够满足强度、刚度的要 求,同时减轻了重量.     

岩石三轴力学教学实验装置研制及教学应用

随着构思—设计—实现—运作教学理念在国内高校的推广,实验教学对学生学习越来越重要,但传统的常规三轴力学实验装置造价高且实验过程具有一定的危险性。为了克服以上实验教学过程中的局限,设计了一种内置框架岩石三轴力学教学实验装置。该装置省去了传统装置中体积巨大的框架结构,具有刚度大、体积小、成本低、操作安全简单等特点,有利于在实验教学中激发学生的科研兴趣,培养学生的动手实践能力。

     

地质工程自动监测软件系统开发与应用

地质工程自动监测系统由于其监测对象的复杂多变性 ,同一般自动监测系统相比 ,有着显著的差别。其软件系统必须具备与地质体稳定性评价、分析和预测及实时安全预警等相适应的功能。此外 ,为了适应现代化工程建设的要求 ,还应具备先进的智能化和网络化等功能。为此 ,本文通过对地质工程自动监测系统的功能和组成、当前的发展趋势、所涉及到一些关键软件技术问题等的讨论 ,着重总结了作者有关地质工程自动监测软件系统关键技术问题的研究。最后对作者在大量的关键技术问题研究和地质工程变形与破坏特征研究的基础上 ,所开发的大型水电边坡工程自动监测软件系统的功能和特色进行了介绍。     

基于内时大变形弹塑性本构模型的镦粗热力耦合分析

采用一个简单机械模型得到了热力耦合的弹塑性大变形本构方程,它满足不可逆热力学的基本约束,并考虑到了储存在残余微应力场中的能量对后续变形的贡献.发展了相应的算法,对弹性压板间的圆柱镦粗进行了分析.结果表明,在镦粗过程中的塑性耗散和工件两端的热传导造成工件中温度分布的不均匀,因此导致了材料力学性能的改变.与实验结果和等温假设下的计算结果进行了比较,表明计及塑性耗散热的计算结果与实验结果更为一致.     

地质灾害图形图象分析系统在天津地面沉降分析中的应用

地质灾害的分布和发生发展过程具有空间特性, 其影响因素具有自身的特点和复杂性。作者开发的地质灾害图象分析系统(GHMIAS)是以典型地质灾害为主要对象、以空间信息管理和分析为主要功能的应用性地理信息系统, 该系统有独特的空间分析模型扩充, 融矢量、栅格和Windows图形用户对象为一体, 支持多种数据格式相互转换, 具有丰富的制图功能和高质量的制图输出, 可以快速生成灾害专题图件。     

A CALIBRATION APPROACH FOR SMART STRUCTURES USING EMBEDDED SENSORS

This paper has presented an overview of fiber-optics technology, sensors, and interferometric sensing systems. The potential use of fiber optics either continuous (distributed) or segmented (quasi-distributed) has the potential for use as embedded sensors in 'smart-structures/skins' made of composites. Mechanical stress and strain can be correlated to fiber-optic indications. For continuous fibers, the indicated stress or strain is averaged over the embedded fiber length. Strains at discrete points can best be measured using embedded fibers which are segmented and contain initial gaps of equal length. A segmented fiber with a misalignment will show a change in γ (wavelength). If the fiber rotates and the distance between the fiber remains constant there will apparently be no change in γ. The separation of the segment coupling coefficient will be the axial strain indicator.     

汽车车架动态应变响应特性的概率统计分析

在恶劣道路激励下,较大的往复动应力促使了重型汽车车架疲劳现象的产生,本通过对某重型汽车车架动态应变响应信号的数理统计分析,根据结构关键测点动应力大于３σ值的概率,提出了一种结构动强度分析的简单方法。     

功能材料双轴拉伸十字板试件的优化设计

在对Demmerle和Boehler提出的一个基于试件实验区应力标准差的数学判据进行修正的基础上,将这一判据应用于有限元方法中,通过 ABAQUS有限元软件计算出试件实验区的应力分布,结合Powell优化设计方法,实现了对各向同性形状记忆合金材料双轴拉伸十字板试件的最优化设计.优化设计所得试件的应力位移分布图与原有的Kelly试件迸行了比较,结果表明经过优化的试件在满足双轴试验要求方面有了明显的改进.同时验证了在各向同性材料下优化所得的试件同样适用于各向异性材料.最后,对形状记忆合金相变过程在试验区中引起的应力应变变化进行了数值模拟,其结果表明优化试件完全能够满足记忆合金材料双轴实验的要求.     

智能板振动控制的分布压电单元法

提出了一个用于振动控制的分布压电单元法，该方法中采用将分布压电传感器和致动器分割成若干相互独立的单元的方法，来设计压电模态传感器与压电模态致动器．压电模态传感器所观测的模态坐标和模态速度，可从各传感单元的输出电荷及电流中提取出来；而压电模态致动器则通过调制施加于其上的电压的空间分布来实现．在此基础上对智能板进行了模态控制     

智能板结构振动特性的半解析法

为智能板结构振动特性的分析提出了一种半解析法.根据压电材料修正后的Hellinger-Reissner变分原理,推导了压电材料的Hamiltonian等参元.智能板结构的基体板和压电块(压电传感器或驱动器)被看作独立的三维体,并用Hamiltonian等参元分别离散板和压电块.考虑到板和压电块在连接界面上广义应力和广义位移的连续性,联立板和压电块的方程得到整个结构的方程组.数值实例的分析结果证明了方法的可靠性.     

智能梁振动主动控制的广义位置函数法

研究了具有离散分布式压电传感器、执行器的智能梁,在外加电场作用下振动模态与外加电场之间的耦合关系,提出了智能梁主动控制的一种新的计算方法-广义位置函数法,并引入执行器位置函数的级数展开式,简化了计算,结果表明,智能梁振动控制效果与压电执行器长度、数目以及位置有密切的关系。     

压电智能结构冲击定位方法的实验研究

基于压电智能结构，构成冲击荷载监测系统，冲击样本的应力波信号经Hilbert变换变为连续的瞬态时序信号后，提取时间和峰值等特征信息训练BP神经网络，在线监测时由神经网络根据压电响应信号映射冲击荷载的位置。实验表明，该方法定位精度高，稳定性好，用于层合板结构低能量冲击的健康监控是可行的。     

侧伏规律在岩质边坡结构面编录中的应用

理论上,据边坡设计坡面来编录展示结构面的迹线分布应与其在坡面内的侧伏交线一致。把握一定的侧伏规律,处以适当的素描技法,既可吻合实际情况,又可提高绘图效率和资料质量,对边坡结构模型的准确分析不无裨益。有鉴于此,经过现场观测总结,分析了结构面与坡面的各种交切关系及其迹线的侧伏特征。在侧伏规律公式推导的基础上,根据两者产状提出其特征三角形判别法,并编制相应的算图,可校核以及在适当条件下推测某一产状要素。讨论了实践中几类难以作图的特殊情况下侧伏规律的应用。