城轨列车转向架铝合金焊接枕梁的抗疲劳设计

以城轨列车转向架铝合金枕梁为研究对象,基于Miner线性累积损伤理论和NASA小载荷S-N曲线延伸法,对枕梁主要焊缝进行了疲劳寿命评估.依据线路实测数据得到枕梁的载荷工况,设计了枕梁的疲劳试验方案.对没有通过疲劳试验的区域,采取了优化连接筋板厚度和减小应力集中等措施.结果表明铝合金枕梁新结构能够满足疲劳寿命要求.     

基于全息视觉测量的钢混组合结构损伤识别试验研究

对一片钢混组合试验梁依次开展不同损伤工况下的加载试验,利用全息变形视觉测量试验装置获取试验梁全息图像信息数据,基于结构全息边缘轮廓线提取算法计算分析全息图像信息数据以获得试验梁在不同损伤工况下的全息变形.以结构初始全息变形数据和结构目标全息变形数据作为输入,运用改进的BP神经网络算法反演试验梁刚度矩阵的退化,求解单元刚度矩阵折减系数的全局最优解,并以结构单元刚度矩阵折减系数作为损伤表征因子,实现对目标结构损伤状态的识别.试验结果表明:基于结构全息变形数据和BP神经网络的结构损伤识别方法对损伤具有较强判别性,试验梁不同程度、不同位置损伤工况的测试识别结果与试验结果基本一致,试验梁损伤位置及程度平均识别精度为92.6%,为后续研究奠定了基础.     

参数对冲击波作用下船体梁变形的影响特性

将船体结构简化为刚塑性等截面直梁,提出了一种计算船体梁在近场爆炸冲击波作用下发生整体塑性运动响应的理论模型.以该理论模型为基础,研究了船体梁在近场爆炸冲击波作用下的一般运动响应特性,分析了不同爆炸工况及结构几何参数对响应特性的影响.结果表明:在常见爆炸工况下,船体梁的塑性变形表现为先正向上升,后反向下降的过程,并且以反向变形损伤为主;同一爆炸工况下,船体梁的最终塑性变形量与极限弯矩、长度、宽度以及底板厚度之间呈线性关系.     

基于曲率模态的直接损伤定位

在桥梁检测损伤的过程中，针对比较微小的损伤，以往需要完好梁的数据，但是桥梁损伤前的数据难以寻找。本文用Ansys模拟了具有一定代表性的工字钢梁，分多种工况，提取其轴线Y方向上不同损伤情况下的曲率模态，用差分运算进行处理，并对差分曲线进行了详细的讨论，数值模拟结果表明，经过差分运算的模态数据可以准确的反映损伤位置，为进一步的直接损伤判定奠定基础。     

基于摄动理论的压电阻抗损伤识别分析

结合摄动理论和压电阻抗技术监测结构的损伤的发生和定位.本文利用一阶摄动方法获得了受损简支梁的特征值和模态振型的解析表达式.通过受损梁的模态振型得到了受损梁的阻抗,结合PZT与结构的压电耦合电导纳公式得到受损梁的电导纳信号,采用CC损伤指标评定结构的损伤程度.以一个受损简支梁为数值算例,计算了不同损伤条件下其电导纳信号和损伤指标的变化.当结构损伤位置同PZT之间的距离相同情况下,PZT的CC指标随损伤程度增加有减小的趋势;结构损伤程度相同的情况下,各损伤工况下的RMSD指标随损伤位置与PZT之间的距离的增加有减小的趋势.     

混凝土铰接T梁桥结构体系损伤评价试验

以16 m跨径的T梁桥标准图为基础,按1∶4的缩尺比例,采用焊接钢板的连接方法设计了一座5片T梁桥模型.通过不同的钢板连接方式,从试验焊接顺序、横向连接和纵向连接损伤3个方面,就横向连接损伤对桥梁承载能力的影响进行了试验和有限元分析,研究了不同损伤工况对铰接梁桥荷载横向分配的影响.结果表明:横向连接损伤只对与损伤横向连接相邻梁的影响最大,对相隔梁的影响很小,对其他梁的影响几乎没有;当横向连接损伤率达到5/9(约55.55%)时,单板受力的现象已经十分严重;在5片梁铰接完好状态下,主要是相邻的3片梁来承担荷载,所以在连接损伤情况下,除了相邻梁的荷载横向分布系数影响线坐标变化较大外,其他横向连接完好梁仍然保持铰接状态下横向分布系数影响线坐标.     

损伤识别的模态数据异常值分析方法

为探讨通过实测模态数据识别混凝土梁损伤的可行性,采用异常值分析方法,提出了通过判断实测低阶模态参数是否偏离正常状态来确定结构是否发生损伤的单参考点方法。针对结构状态连续监测的情况,提出了更具鲁棒性的逐次参考点异常值分析方法。预制了一根16m长的钢筋混凝土梁,并对健康状态和多种已知人工损伤状态下的梁结构进行了实验模态分析。实验数据的异常值分析结果表明:基于模态数据异常值分析的损伤识别方法,不仅能识别出钢筋混凝土梁的损伤,而且对损伤还很灵敏,甚至能检测出小于1%的微小损伤;逐次参考点分析方法能追踪钢筋混凝土梁累积损伤的过程。     

水下爆炸作用下船体梁整体运动简化理论模型

针对水下爆炸作用下舰船整体运动响应的理论预报问题,将船体结构简化为等截面直梁,以炸药在船体梁中部正下方爆炸工况为研究对象,将爆炸载荷压力曲线划分为五个典型阶段.结合平板边界条件下的冲击波和气泡载荷压力分布函数,建立了冲击波和气泡联合作用下船体梁整体运动响应的简化理论计算模型,并利用船体梁模型试验对该方法进行了验证.结果表明:所建立的水下爆炸作用下船体梁整体运动响应理论模型具有一定的合理性,能够反映船体梁整体运动过程及响应幅值.     

某拱坝坝身应力的拱梁分载法分析

本文采用拱梁分载法对某水电站拱坝在基本荷载组合和特殊荷载组合作用下的坝身应力进行了分析。选取10拱21梁对拱坝坝身进行网格划分,计算得到各工况下坝身与坝肩应力。结果表明,坝体位移、应力分布规律合理,在控制工况下最大主拉应力值、最大主压应力值也均满足规范规定的应力控制要求。     

基于实测应变的典型热防护结构位移场实时重构

为了保证使役环境下高速飞行器结构的安全性,以高速飞行器典型热防护结构为对象,对其实时变形重构方法进行研究.将分布式光纤光栅应变测量技术与基于改进Ko位移理论的重构算法相结合,实现了基于实测应变数据的结构全场位移重构和演示.以四点弯加载工况下的典型热防护结构位移场重构为例,开展了数值仿真研究,验证了算法的精度;并进一步开展了典型热防护结构的四点弯试验,结合MATLAB程序和LabVIEW数据采集系统,实现了变载荷工况下结构底部金属板位移场的实时重构演示,并利用局部测点的实测位移验证了重构位移场的精度.试验结果表明:在非固支工况下,改进Ko位移理论能够重构出典型热防护结构全场位移,验证了基于改进Ko位移理论的重构算法在非固支工况下结构变形实时重构研究中的有效性和准确性.     

Fatigue Life Prediction of the Metro Bolster Beam under Complex Operating Conditions

Sixteen operating conditions were determined by the standards JIS-7105 and JIS-7106. The strength under complex operating conditions was calculated with HyperWorks and the strength analysis confirmed eight dangerous points of the metro bolster beam. Since the metro did not consider the impact of traffic lights and sudden road conditions, the load spectra at eight dangerous points were established by counting the running time,passenger flow,site layout,site quantity and turning situations. The fatigue life of the metro bolster beam was projected by the von Mises stress method and the critical plane method. The results of these two methods revealed that the maximum damage occurred at the dangerous point 7,and the fatigue life based on the critical plane method was shorter than that based on the von Mises stress method.Since the McDiarmid model considered the effect of the magnitude and direction of the normal stress and the amplitude of the shear stress,it is closer to the actual situations of the metro. Hence,the McDiarmid model based on the critical plane method is more reasonable,and the method of fatigue life prediction is also suitable to the metro bolster beam of other lines.     

多级轴流式压气机静压升特性研究

对多级轴流式压气机在几个典型工况下各级静压相对于设计点静压的变化特性进行了研究。研究发现,中低转速工作条件下,压气机后面级静压的变化对发动机工况的改变不如前面级敏感,因此,按常规方法监控压气机后面级流动参数的变化难于及时发现发动机中小状态时的压气机气动不稳定征兆信号。研究表明,为提高检测压气机气动不稳定征兆的时效性,应考虑在压气机前面级安装传感器,监控中低转速下的压气机气动失稳征兆信号。     

多层砌体房屋震害预测的概率—数据库方法

作者在多层砌体房屋震害预测中，以墙体抗震强度系数Ｋ为基本指标，采用二次判别准则估计分类房屋平均震害指数Ｎ，建立各烈度下Ｋ－Ｎ线性关系式，在假定Ｎ服从正态分布条件下，阐述了使用微机版本的通用数据库管理系统，进行城市多层砌体房屋总体震害预测的概率－数据库方法。并以上海市多层砌体房屋为预测对象举例，证实了方法是简便适用的，有利于城市抗振防灾基础工作的普及和管理工作的现代化。该方法同样适用于其他类型房屋的     

均质砂岩损伤临界值的研究及SHPB试验验证

砂岩在冲击荷载下,损伤量D通常在小于1的情况下就发生破坏,存在损伤临界值.本文首先根据分形几何理论和砂岩结构特征,建立2×3的元胞模型,理论解析出砂岩的不稳定损伤临界值为0.4,阶段变化的损伤临界值为0.119.然后通过直径50 mm的SHPB试验结果分析,表明在砂岩动态损伤演化过程中有两个临界点,第1点为从线形损伤阶段到加快损伤阶段的临界点,对应的损伤量约为0.1;第2点为从损伤阶段到破坏阶段的临界点,对应的损伤量约为0.4,与理论研究十分吻合.该研究揭示了砂岩在损伤演化过程中发生破坏的临界问题.      

脑膜瘤的CT、MRI表现与病理对照研究

目的：探讨脑膜瘤的CT、MRI表现与病理分型之间的关系．方法：收集经CT、MRI诊断和手术病理证实的脑膜瘤185例，CT和MRI检查均采用增强前后常规扫描，病理为手术巨检和切片光镜下所见．结果：典型脑膜瘤多为过渡型或纤维母细胞型脑膜瘤，密度(信号)均匀，明显均匀强化，15％～20％伴有钙化，无或轻度瘤周水肿．不典型脑膜瘤以合胞体和血管母细胞瘤型脑膜瘤为主，密度(信号)不均匀，无或不均匀强化，瘤周水肿较重．恶性脑膜瘤为混杂密度(信号)肿块，强化不均匀，形状不规则，瘤周水肿明显，伴有骨质破坏．结论：CT、MRI平扫 增强是诊断脑膜瘤的最主要方法，准确率为95％，在一定程度上可提示脑膜瘤的病理学分型，为术前选择手术方案及判定预后提供信息．     

Set point optimization of controlled Organic Rankine Cycle systems

In this paper, an approach to optimize set points is proposed for controlled Organic Rankine Cycle （ORC） systems. Owing to both disturbances and variations of operating point existing in ORC systems, it is necessary to optimize the set points for controlled ORC systems so as to improve the energy conversion efficiency. At first, the optimal set points of controlled ORC systems are investi- gated by revisiting performance analysis and optimization of ORC systems. The expected set points of the evaporating pressure and the temperature at evaporator outlet are then determined by combining genetic algorithm with least squares support vector machine （GA-LSSVM）. Simulation results show that the predicted results by GA-LSSVM can be regarded as the optimal set points of controlled ORC systems with varying operating conditions.     

露天矿边坡爆破振动破坏判据新方法及其应用

爆破振动危害动态应力比评价方法是根据爆破振动实地监测及质点振速预测方程,结合现场损伤破坏调查而求得岩土结构爆破振动破坏判据的一种新方法．该法综合爆破振动水平、岩体特征、现场条件及岩土支护系统等因素,可以较全面地反映岩土结构受爆破振动时的动态应力状态和损伤破坏程度．通过几个露天矿采场边坡的动态应力比评价,得出要保证露天矿边坡这种经常遭受爆破振动作用的整体性设施的安全,其动态应力比D     

西南山地多灾区域道路网络可靠性规律分析

为揭示西南山地城乡道路系统在多灾情景下的损毁机制,提升多灾地区路网可靠性服务能力,选取典型西南灾害多发区大渡河流域康定段作为研究靶区,采用复杂网络以及计算机仿真分析方法,建立区域道路网络模型以及多灾干扰模拟机制。以整体连通性和高效连通性为指标体系,在多灾情景模拟干扰下探索道路网络可靠性动态响应规律。研究表明:西南山地多灾区域城乡道路网络的可靠性受关键路段及地质灾害点地理位置的影响,不同等级的关键路段呈现聚类分布,据此提出相关应对策略。     

工程结构整体屈曲的临界荷载分析

很多工程结构的承载力取决于整体屈曲分析所确定的稳定承载能力．一般认为特征值屈曲计算值是非线性屈曲计算值的上限,而且按照第一阶屈曲模态施加初始缺陷必将减小临界荷载,通过数值计算表明实际工程中会出现相反的结果,并根据屈曲理论研究了上述现象的机理．比较了不同的屈曲类型屈曲后平衡路径的发展特征及其缺陷影响,采用若干典型结构作为算例对特征值屈曲分析进行探讨,发现其适用范围为直柱、框架及平板结构,并以实际结构为例进行了验证．通过分析得知:不同类型的屈曲形式有着不同的缺陷敏感性;屈曲后平衡路径的发展特征决定了特征值屈曲分析的偏差情况;对极值点屈曲的结构进行临界荷载分析,需要施加正负缺陷进行比较以得到最低临界荷载值．     

Dynamic Stresses in a Francis Turbine Runner Based on Fluid-Structure Interaction Analysis

Fatigue and cracks have occurred in many large hydraulic turbines after they were put into production. The cracks are thought to be due to dynamic stresses in the runner caused by hydraulic forces. Computational fluid dynamics （CFD） simulations that included the spiral case, stay vane, guide vane, runner vane, and draft tube were run at various operating points to analyze the pressure distribution on the runner surface and the stress characteristics in the runner due to the fluid-structure interactions （FSI）. The dynamic stresses in the Francis turbine runner at the most dangerous operating point were then analyzed. The results show that the dynamic stresses caused by the hydraulic forces during off-design operating points are one of the main reasons for the fatigue and cracks in the runner blade. The results can be used to optimize the runner and to analyze other critical components in the hydraulic turbine.