管材超声检测中导波模式及频厚积的选择

用轴向功率流分布来选择检测自由管状结构的最佳导波模式及其最佳频厚积 ,并将混合边界元法应用于管状结构 ,对其结果的有效性进行了验证 .结果表明 :对于自由管材 ,用超声纵向L(0 ,1)模式检测时 ,频厚积在 0 .15MHz·mm以下时较为灵敏 ;用L(0 ,2 )模式检测时 ,在 1.4～ 1.8MHz·mm之间对检测管壁中央的缺陷较灵敏 ;用L(0 ,3)模式检测时 ,在 2 .0MHz·mm以下对管内外表面上的缺陷都较灵敏 .轴向功率流分布能有效地选择检测的最佳导波模式及其频厚积 .     

开小孔钢筋混凝土简支梁的受力性能试验研究

开小孔的钢筋混凝土梁(孔径d与梁高h比小于0.3)具有节省空间和材料等优点,在土木工程中被广泛运用.其受力性能不同于无孔钢筋混凝土梁,孔洞的形状和位置对钢筋混凝土梁的受力性能有明显影响.运用光弹试验研究在集中荷载作用下,对各种形状孔洞在不同位置时的孔洞周边主应力分布,从而得出孔洞的合理形状和位置.再通过承载试验,研究了不同孔洞直径和孔洞位置条件下,梁破坏裂缝的开展,孔边箍筋以及跨中部纵筋的应变分布、挠度变化.根据本次试验结果以及文献资料,提出开小孔钢筋混凝土简支梁在集中荷载作用下的斜截面承载力计算公式.     

树枝状界面相开裂对纤维强度的影响

碳纤维增强铝的复合材料在制造过程中，由于发生化学反应而在界面上形成新相。该相并非均匀附着在纤维表面，而是以纤维为主杆形成树枝状。本文利用剪切滞后理论，同时考虑到界面相亦有承受轴向外载的能力，分析了界面相开裂对纤维强度的影响。结果表明界面相与纤维间界面强度以及该界面脱粘后的摩擦应力的增加都能使纤维在给定外载下破坏的概率减小；另外界面相的厚度、沿纤维方向的弹性模量、剪切模量的增加却使上述概率增加。     

一种用于计算板中缺陷兰姆波散射的混合边界元法

本文介绍了一种将传统边界元法和兰姆波的本征模式函数相结合的混合边界元法，用此方法解决兰姆波在板材中传播时遇到缺陷发生的散射问题，计算了兰姆波通过缺陷后的反射与透射系数。文中给出了若干兰姆波信号幅度与板中不同深度缺陷的相互关系。     

Detection of subsurface defects of fused silica optics by confocal scattering microscopy

<正>A non-destructive technique for subsurface measurements is proposed by combining light scattering method with laser confocal scanning tomography.The depth and distribution of subsurface defect layers are represented in term of scattered light intensity pattern,and three types of fused silica specimens are fabricated by different grinding and polishing processes to verify the validity and effectiveness.By using the direct measurement method with such technique,micron-scale cracks and scratches can be easily distinguished,and the instructional subsurface defect depths of 55,15,and 4μm are given in real time allowing for an in-process observation and detection.     

激光作用下复合材料损伤的数值模拟

针对激光对纤维增强复合材料的破坏问题,在考虑复合材料细观结构的情况下,运用有限元软件ANSYS对材料温度场、热应力以及烧蚀损伤的演化进行了数值模拟.详细研究了激光参数、材料参数(如功率密度、材料热导率等)对复合材料损伤和烧蚀过程的影响.特别给出了温度场、热应力场和烧蚀场随时间的变化.研究表明考虑细观结构的模型比均匀化模型能更好地模拟复合材料的破坏.     

BL-代数中的落影模糊理想

在落影理论的基础上，本文建立了定义 BL-代数的模糊（关联）理想的理论方法。研究了落影模糊（关联）理想和模糊（关联）理想的关系，证明了模糊（关联）理想是落影模糊（关联）理想，反之不成立。最后，获得了落影模糊（关联）理想的一些等价刻画。     

基于非线性本构关系的软管编织增强层等效刚度修正方法研究

基于Hachemi提出的金属编织层本构理论以及拉伸实验的研究方法,进行了不同尺寸金属编织软管的拉伸实验．发现金属编织层在拉伸时会出现强烈的结构非线性,而该理论不能在非线性段与实验结果相吻合．提出了对理论中编织层刚度矩阵修正方法,将金属纤维间交叠产生的接触等效地转化为“修正基体”,独立于金属纤维自身产生的刚度．同时,结合编织角在实验中呈现的变化趋势,提出管状金属编织层在等位移拉伸荷载下编织角呈线性变化的假设．这与Hachemi的假设恰好相反．Hachemi认为编织层受拉时,编织角减小到一定程度则会发生锁定现象．而实验证明了编织角并不会发生锁定．且直到编织层破坏为止,编织角变化的趋势基本呈线性．本文还提出了修正编织角变化的加速系数k,通过金属纤维间的侧向接触解释了实验与数值仿真结果中,力位移曲线与编织角变化曲线不能同时吻合的力学机理．     

Equilibrium equations for 3D critical buckling of helical springs

In most cases,the research on the buckling of a helical spring is based on the column,the spring is equivalent to the column,and the torsion around the axial line is ignored.A three-dimensional(3D) helical spring model is considered in this paper.The equilibrium equations are established by introducing two coordinate systems,the Frenet and the principal axis coordinate systems,to describe the spatial deformation of the center line and the torsion of the cross section of the spring,respectively.By using a small deformation assumption,the variables of the deflection can be expanded into Taylor’s series,and the terms of high orders are ignored.Hence,the equations can be simplified to the functions of the twist angle and the arc length,which can be solved by a numerical method.The reaction loads of the spring caused by the axial load subjected to the center point are also discussed,giving the boundary conditions for the solution to the equilibrium equations.The present work is useful to the research on the behavior of the post-buckling of the compressed helical spring.     

驻极体静电能量采集器的结构优化

设计了基于高弹驻极体膜的可变电容静电能量采集器,通过有限元仿真模型研究了器件结构参数对输出功率的影响。制备并表征了优化结构的器件,实验和数值计算结果吻合。通过调节驻极体膜的预拉伸状态和振子的质量能够改变结构刚度和谐振频率,进而影响能量采集器的输出功率。结果表明:由大小和面电荷密度分别为30 mm×10 mm和0.6 m C·m~(-2)的高弹氟化乙丙烯(FEP)驻极体膜、深度为4.0 mm的V型感应电极,以及质量为0.06 g振子构成的能量采集器,在1g(g为重力加速度)正弦加速度激励和20 Hz谐振频率下的输出功率高达870μW。