湿模态特征下张力腿结构传感器布点优化

传感器的测点优化布置是海洋工程装备结构健康监测的关键问题之一.TLP(tension leg platform)张力腿结构在海洋环境荷载的长期作用下可能出现疲劳损伤行为,开展张力腿原型现场监测研究十分重要.考虑张力腿结构的湿模态特征,基于有效独立法开展了传感器初始测点位置的优化筛选研究,结合模态置信度准则和最小均方差准则,提出了适用于以张力腿为典型结构的大长细比水下结构的传感器布设方法.以某待建TLP为例,应用所提方法给出了张力腿结构的传感器布点优化方案.所提方法在实际张力腿原型监测系统传感器布点优化方面具有一定应用价值,对于水下直立结构也具有借鉴作用.     

纵向应力波对裂纹探测研究

本文利用弹性纵波理论，讨论应力波在裂纹处的反射和透射规律，从而根据应力波反射时间和强度确定出裂纹的位置和大小，计算和实验结果表明该理论模型和方法在测试中是有效的。     

水轮机导水机构力学特性测试研究

提出一种实测方法分析水轮机导水机构的力学特性，并指出压紧特性的测试不仅能提供导水机构闭紧时的载荷条件，而且对了解并改善它的受力状态均有意义。上述结果在某厂的实测中得到了验证。     

基于神经网络的简支梁损伤检测研究

理论分析表明结构损伤前后的固有频率的变化包含了结构损伤位置和程度的信息,在此理论基础上。对一个简支梁模型进行了损伤数值模拟。提取固有频率的变化并采取合适的方法构造改进型BP神经网络的输入参数,并应用简支梁损伤前后的模态实验数据输入训练好的神经网络来判断结构损伤,检测表明。该方法在结构损伤检测中具有较好的应用前景。     

基于神经网络技术的结构损伤探测

理论分析表明，工程结构损伤前后的固有频率的变化包含了结构损伤位置和程度的信息，在此理论基础上，构造了改进型BP神经网络的输入参数，分别对一个框架模型和一个桁架模型进行了损伤数值模拟计算，首先提取结构固有频率的变化，对神经网络进行训练，然后分别对结构的损伤位置和损伤程度进行识别，计算分析结果表明，该方法在结构损伤检测中具有较好的识别效果。     

Bingham流体数值模拟粘塑性方法

对Ｂｉｎｇｈａｍ流体给出了罚函数逼近和正交投影的隐式求解方法,把Ｂｉｎｇｈａｍ流体处理为粘塑性体,利用对粘塑性体的求解,在有限元法的实施中,采用了减缩和选择积分技术以克服压力的“自锁”问题;使用一维变带宽存储的Ｐｒｅ－Ｂｉ－ＣＧ法和Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ方法求解非对称的非线性方程组;在时间域内使用无条件稳定的后Ｅｕｌｅｒ时间积分格式,有效地模拟了Ｂｉｎｇｈａｍ流体的流动问题。     

随机激励下载荷谱识别

采用逆虚拟激励法进行载荷识别，识别结构所受平稳随机激励的功率谱密度，在钢悬臂梁和有机玻璃框架上进行了多次试验，识别的载荷与实际值符合得较好，同时研究了相干和不相干随机激励两种情况下载荷识别结果的异同，通过实测数据讨论了不同噪音对识别结果的影响。此方法的优点在于识别未知载荷的准确性、计算的高效性和对频响函数病态的克服能力。     

遗传算法求解粘弹性反问题

建立粘弹性本构参数与准静态位移的显式关系 ,并由此给出了有限元形式的数值计算模型 .在遗传算法的实现过程中采取了一些新的措施 ,利用改进后遗传算法 ,提出粘弹性本构参数辨识的一般方法 ,进行了数值验证 ,并初步考虑了信息误差的影响 .     

结构损伤识别中部分相关噪声模型

详细地讨论了噪声的来源和产生的物理机制,分析了经典不相关噪声模型的物理意义和适用范围,将测试噪声分为与信号大小无关的测试系统基础噪声和与测试信号幅值和相位有关的环境噪声两部分,提出与结构试验实际环境符合的部分相关噪声模型.计算比较了部分相关噪声模型和传统噪声模型下仿真测试信号的信噪比和方差比,并比较了其对结构振型的识别精度和损伤识别定位的影响.结果表明,所提出的部分相关噪声模型较为符合工程测试实际,而传统噪声模型未能有效模拟系统和环境噪声.     

基于权函数法的含裂纹叶片的应力强度因子研究

基于两个已知的参考应力强度因子和权函数的基本特性,分别计算了含单边裂纹、双边裂纹和中心裂纹的有限宽板的权函数。然后,将所计算的权函数分别用于确定含单边、双边及中心裂纹的旋转平板叶片的裂尖应力强度因子K。最后,在线弹性断裂力学范围内由断裂准则KKIC分别对含单边、双边和中心裂纹的平板叶片的临界转速进行了估算。研究结果表明:旋转平板叶片所含的裂纹深度越深、裂纹位置距旋转轴越近,所引起的裂尖应力强度因子就越大,所允许的临界转速就越低。