结构局部应力场全景光弹测量方法研究

针对大型结构局部复杂应力场直观测量的需求,提出了全景光弹测试技术。在经典光弹实验系统中,偏振系统的大小限制了试件尺寸;同时理想光源系统的复杂性降低了实验测量的机动性。由于这两方面的限制导致经典光弹方法在测量大型复杂结构时存在较多的非确定性。为此建立了一个等效偏振系统,通过在试件表面镀制偏振膜的办法将偏振系统依附于试件表面,以解决试件尺寸限制问题。同时放弃了理想光源而采用自然光源,以提高测量的机动性。通过四点弯曲实验来检验本文方法的有效性。结果表明提出的测量技术是有效可靠的。利用本文提出的方法,对实际桥梁中缩尺试件的局部应力场进行了测量,得到了可用于结构模型修正的应力中心线信息。     

桥梁焊接构件疲劳损伤测试与分析

对桥梁结构中典型的焊接构件的缩尺试样进行实验研究,探讨了焊接构件在高频动载下的高周疲劳损伤破坏过程及其特征．通过动态捕捉焊接试样在焊趾附近的应变变化情况,直观描述了疲劳损伤演化过程中的3个典型阶段;通过研究疲劳实验过程中试件固有频率的变化情况,定量给出了试样的疲劳损伤演化曲线,为研究结构的疲劳损伤情况提供了一种新的方法．结果表明：在焊接试样的总疲劳寿命中,对应于疲劳裂纹萌生期和扩展期的寿命占主要部分,达到总疲劳寿命的90％左右,而产生宏观可见的疲劳裂纹到试件断裂的寿命周期很短,只占到总疲劳寿命的10％左右．疲劳裂纹源和裂纹扩展区部分的图像呈放射状的人字形条纹,人字纹指向裂源,其反向为裂纹的扩展方向．     

高速紊流动静压混合轴承热效应研究

结合高速主轴单元轴承设计 ,在综合考虑润滑油紊流、惯性等情况下 ,对高速紊流动静压混合轴承的热效应进行了研究。结果表明 :过高的温升不但影响润滑剂的性质 ,而且影响轴承的几何尺寸 ,从而影响轴承的性能。     

氯离子环境下钢筋混凝土构件多筋锈胀破坏模式

针对钢筋锈胀与氯离子扩散相互加强的非线性破坏过程开展了数值模拟研究,基于软件ABAQUS平台,通过二次开发,提出了考虑多根钢筋作用下氯离子扩散与混凝土损伤的过程耦合分析方法.根据已有文献的试验结果,验证了提出的过程耦合分析方法的有效性.基于过程耦合分析方法,讨论了外部氯离子环境、初期混凝土中氯离子掺入量及配筋率对钢筋混凝土结构使用状态的影响.模拟结果表明:钢筋混凝土结构设计时应根据外部环境控制初期氯离子的掺入量;对于外部氯离子含量高的地区,表面出现损伤现象的结构应尽早采取维护措施;氯离子环境下,配筋率的提高会加速钢筋混凝土结构表面裂纹的出现.因此,设计处于高氯离子含量环境中的钢筋混凝土结构应考虑服役过程中结构渐近退化对其承载能力的影响.     

大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟

通过对桥梁结构健康监测和评估研究现状的简单评述，讨论了结构健康监测和状态评估中的关键理论与技术问题，介绍了笔者近年来在大型桥梁以健康监测和状态评估为目标的结构模拟方面开展的一系列关键理论和技术问题研究；通过对2个大跨悬索桥——香港的青马大桥和江苏的润扬长江公路大桥的有限元建模和模型修正过程，探讨了大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟的技术要求、建模方案与策略．研究表明：大跨桥梁以结构状态评估为目标的有限元模拟，必须是建立于衔接理论基础上的多尺度结构模拟．在桥梁结构整体动力响应分析确定了关键损伤构件的基础上，需进一步建立关键构件的局部模型以分析在桥梁结构全尺度有限元模型中无法模拟的细节行为，即发生于焊连接件的局部应力集中和损伤累积行为．     

基于精化高阶理论的层合板热-力问题有限元分析

基于精化高阶理论,建立了层合板有限元模型,编制了相应的MATLAB程序。分析了三层四边简支层合板在力荷载作用下的响应,与解析解吻合良好。分析了热-力共同作用下层合板的响应,与基于ABAQUS软件建立的精细有限元模型计算结果相对比,验证了模型的高效性。研究了跨厚比和铺设方式对层合板层间应力的影响,结果表明:跨厚比对层间应力影响显著,两者之间大致呈反比例函数关系;对称铺设方式可以有效降低层合板中的层间应力。     

不均匀光照条件下太阳能电池串联电路特性分析及GMPPT控制

通过对太阳能电池串联电路的动态特性分析,建立了不均匀光照条件下多峰值出现的充要条件.基于串联电路的工作原理,建立了局部峰值点功率之间的数学关系,确定了最大功率点区间位置的动态判断系数.该方法可快速定位全局最大功率点所在区间,确定该区间的上下边界,将电导增量法的运行初值保持在该区间,能够使其快速准确跟踪到全局最大功率点.该方法利用较少计算和小区间搜索代替全局搜索,具有良好的快速性和准确性.同时该方法改善了区间搜索重启条件使其拥有较强的鲁棒性.     

氯离子侵蚀下钢筋混凝土非线性锈胀破坏过程模拟

钢筋锈胀破坏会显著改变氯离子在混凝土中的输运通道,氯离子侵入与锈胀致裂是相互加强的非线性过程.围绕这一非线性破坏过程开展了数值模拟方法研究,建立了氯离子扩散与钢筋锈胀破坏间的耦合分析方法,并基于商业软件ABAQUS平台,通过二次开发,高效地实现了这一非线性模拟过程.利用文献中的试验数据,验证了所建立方法的有效性.模拟结果表明:是否考虑氯离子扩散与锈胀损伤破坏间的耦合过程,对钢筋混凝土结构使用状态的评估结果影响显著,且耦合分析预测结果更为精确.     

面向化学领域网络资源的文本自动分类算法

为了提高化学主题搜索引擎的查询效果,采用距离加权k-近邻分类算法来进行自动分类.为了测试该算法对化学领域网络资源进行分类的效果,文中使用化学化工资源导航系统ChIN人工积累的资源和描述信息作为数据集,并采用基于化学领域的多层次分类体系进行分类.经测试,系统微平均值Fmicro最高可达到71%.文中还就文档的关键词和数据集的熵对分类性能的影响进行了讨论.结果表明,该算法能较好地应用于化学领域网络资源的自动分类.     

二氧化钛膜参数对离子液体基染料敏化纳米薄膜太阳电池性能的影响

Photo correlation spectroscopy was used to measure the particle size distribution of TiO2 films. Other parameters, such as porosity, BET surface area, average pore size, crystallite size D101, distribution of pore size etc. were also measured. The effects of these parameters on the ionic liquid based dye-sensitized solar cells （DSC） were studied. It was concluded that the particle size distribution of nanocrystalline TiO2 played an important role on the performance of DSC. The narrow particle size distribution of nanocrystalline TiO2 increased the efficiency of DSC, while the wide distribution decreased the efficiency of DSC. From the result above, it was also concluded that the photo correlation spectroscopy was a good method to identify the performance of TiO2 films. Based on electrochemical impedance spectroscopy, we found that the particle size distribution could affect the electronic contact between the TiO2 layers as well. The narrow particle size distribution made the electronic contact between TiO2 layers better than the wide particle size distribution of the TiO2 films, and then better the electronic contact, higher the efficiency of the DSC.