基于传递矩阵法的电流变体-砂浆悬臂梁动态特性仿真

利用电流变体作为驱动元件与基体砂浆材料直接复合制成智能悬臂梁结构．调节施加在电流变体上的电压,用瞬态激振的方法测定其在不同电场激励下的自振频率,发现当电场强度超过2kV／mm时,电场变化对复合梁的振动频率有一定的影响,其中对一阶频率的影响最大．在实验研究的基础上,基于传递矩阵法和线弹性断裂力学理论,通过定义等效裂纹深度,建立了含电流变体的砂浆复合悬臂梁的振动模型,并得到理论计算复合悬臂梁频率的特征方程．根据实验数据确定模型的参数,并编制MATLAB程序来模拟含电流变体的砂浆悬臂梁随电场强度变化时自振频率的变化规律．研究结果表明,该模型的模拟值与实验值吻合得较好,说明利用这种方法建立含电流变体砂浆复合结构的振动模型是基本可行的．     

有机物水溶液表面张力计算方法的研究

目前还缺乏适当的有机物水溶液表面张力的计算公式,参考书1、8中推荐之计算方法不仅步骤多而且误差可达20%,作为基础数据实难令人满意。 我们根据参考书2、3、4、7给出的有机物水溶液表面张力数据,归纳整理出一个新的有机物水溶液表面张力计算公式:式中σm──有机物水溶液表面张力[达因/厘米] σ0──有机组份的表面张力[达因/厘米] x──有机组份的分子分率其中 σw──水的表面张力[达因/厘米] n的大小应经实验测定,我们定出的各种有机物水溶液的n值如下.除二丙二醇外.都在2～2.3范围内.用上述公式计算有机物水溶液表面张力,在浓度为1～1…     

形状记忆合金混凝土轴心构件的变形特性

将形状记忆合金(SMA)轴心埋置于混凝土构件中,着重研究SMA使轴心构件产生预应力和变形的性能及影响驱动效果的主要因素。在试验基础上,对SMA在周围混凝土约束下的本构模型进行了理论探索。研究表明:SMA在加热逆相变过程中可以实现对混凝土轴心构件施加预应力,可以控制混凝土构件的变形;初始预应变值及通电激励模式对变形性能或预应力效果有影响。     

纤维混凝土界面应力传递机制的三维弹性分析

采用Love位移函数法分析了纤维拔出问题中粘结段的界面应力传递机制。建模时避免了传统模型不精确的假设,对整个粘结段直接进行三维弹性分析,获得了收敛性较好的解。分析结果表明,纤维和基体的应力及位移均为变量,且在界面上存在法向应力突变现象。将计算结果与传统模型的解进行对比,发现两者在界面剪应力和截面平均拉应力分布上也存在较明显差别。该模型满足所有平衡条件、连续条件和大部分边界条件,可用于检验纤维拔出模型的精度和微观力学分析。     

围压下裂纹中自由水影响混凝土力学性能的机理

为了研究围压和混凝土裂纹中自由水对混凝土材料静、动力宏观力学性能的影响,根据混凝土材料的细观结构、不同围压水平下混凝土的宏观破坏现象及混凝土中微裂纹的扩展和串接规律,揭示了围压下混凝土的破坏过程和破坏机理。通过对混凝土体积变形和裂纹扩展速度的讨论,得到了静动力荷载条件下自由水的有害及有益作用,利用断裂力学,考虑主控裂纹之间的相互影响、围压及自由水的不同作用、裂纹扩展速度对应力强度因子的影响,建立了低围压下混凝土的静、动力抗压强度模型。模型的计算结果与宏观试验现象较为一致。     

压滤机操作过程的研究

经典Ｒｕｔｈ过滤理论只适用于压滤机操作过程中的过滤阶段，而不适用于过滤压密阶段。本文 将Ｒｕｔｈ过滤理论和土力学中的Ｔｅｒｚａｇｈｉ固结理论有机地结合在一起，所推导出的压滤议程式可 以比较精确和方便地应用于压滤机的整个操作过程。因此，本文对压滤机的设计、选型或校核计 算等都具有实际意义。     

围压下裂纹中自由水影响混凝土力学性能的机理

为了研究围压和混凝土裂纹中自由水对混凝土材料静、动力宏观力学性能的影响,根据混凝土材料的细观结构、不同围压水平下混凝土的宏观破坏现象及混凝土中微裂纹的扩展和串接规律,揭示了围压下混凝土的破坏过程和破坏机理。通过对混凝土体积变形和裂纹扩展速度的讨论,得到了静动力荷载条件下自由水的有害及有益作用,利用断裂力学,考虑主控裂纹之间的相互影响、围压及自由水的不同作用、裂纹扩展速度对应力强度因子的影响,建立了低围压下混凝土的静、动力抗压强度模型。模型的计算结果与宏观试验现象较为一致。     

汽车当量轮重的光纤传感器测量

汽车的重量对公路和桥梁的安全和寿命至关重要 ,该文给出光纤传感器测量汽车当量轮重的理论模型 ,进而可以用来测量汽车的重量。假设纤芯、光纤保护层和橡胶垫片均是弹性的 ,界面间无相对滑移变形 ,根据变形协调条件得到平衡微分方程。进而利用相应的边界条件得到其理论模型。文中还利用实验验证了理论和试验结果的一致性。表明该光纤传感理论模型可以用来测量汽车的轮重 ,利用光纤传感器可以测量汽车的重量     

单压状态下保护层对埋置式光纤传感器的影响

由于光纤制造工艺的因素,埋置式光纤传感器的应变量测受到光纤构造的影响,该文主要分析保护层对测量精度的影响。由于光纤保护层材料的特殊力学性质,采用理论分析具有诸多的局限性,且分析结果难以应用于大应变区间,该文将模型在理想化的假设条件下,采用有限元数值计算方法(FEM)进行分析,并且将数值计算结果和实验结果相比较。结果表明两者吻合得较好,证实保护层对大范围应变影响较大,影响系数在被测量材料的应变的变化全过程可以确定。     

饱和混凝土的弹性模量预测

为了研究饱和混凝土中的孔隙水压力对混凝土力学性能的影响,根据饱和混凝土的微观结构建立了研究饱和混凝土力学性能的理论模型,利用夹杂、等效弹性模量的思想和Mori-Tanaka方法研究了饱和状态时孔隙水对混凝土弹性模量的影响。该模型考虑了水影响下的水泥后期水化和孔隙水的粘滞力对饱和混凝土弹性模量的影响。将该模型与Yaman等人的试验结果进行了对比,结果表明该模型可以预测孔隙水含量对混凝土弹性模量的影响,且该模型对饱和混凝土的弹性模量的预测也较为准确。