含裂纹的周期简支梁振动功率流特性

在周期简支梁中,利用周期结构理论、波在周期简支梁中的传播特性和裂纹受拉时的弯曲弹簧假设,推导了含裂纹梁单元受到激励时,单元左右两端输出的振动功率流计算公式;通过绘制的功率流比值曲线,给出了识别裂纹深度和位置的方法以及裂纹诊断的步骤和优势。     

耦合结构中的功率流有限元法

基于杆和梁结构中的功率流有限元基本方程 ,提出了将功率流有限元法应用于耦合杆、梁结构中耦合点处节点和单元的具体处理方法 ,得到了耦合矩阵 .进一步将功率流有限元法应用于具有任意耦合角度的复合框架耦合结构 ,得到了结构内弯曲波和纵向波的能量分布以及能汇点 ,为振动控制的进一步实施提供了依据     

振动波在非均匀梁中传播的迭代算法

振动波在非均匀梁中传播是一个复杂而难以表述的行为,通过计算非均匀梁任两截面间振动波传播的透射系数矩阵和反射系数矩阵来反映波的传播特性,并给出计算迭代公式,在实例中给出行进行波所携功率流的计算表达式,并计算功率流在非均匀梁中的透射系数和反射系数。结果表明：对功率流的影响主要是梁的非均匀程度,而梁的布置方向对其几乎无影响;迭代计算法具有很好的收敛性和准确性。     

梁结构耦合点的振动功率传输

讨论了多根梁耦合点的振动功率传输特性．耦合点采用刚体质量来模拟，根据耦合点的平衡条件和连续条件，得到了波动方程中的幅值，建立了波动幅值和振动功率之间的关系，并得到振动功率反射和传播系数．反射和传播系数确定为振动频率和耦合角度的函数．算例计算了二叉梁的反射系数和传播系数，分析了耦合角度和振动频率以及是否计及耦合点质量对反射系数和传播系数的影响，得到了一些有价值的结论．对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义．     

周期简支曲梁的振动波和功率流

分析了一近似为无限长的周期简支曲梁在面曲的弯曲，纵向振动波和功率流，在周期单元中，利用传播常数和导纳函数表示切向位移和转角，研究了由激励曲梁的功率流和功率流在曲梁中的传播，结果表明，与周期直梁一样，周期曲梁中同样存在交替出现的传播域和衰减域，周期曲梁也有类似带通滤波器的作用，所得结果为曲梁结构的振动控制提供了理论基础。     

裂缝梁固有频率分析

结构中裂缝的存在使其局部刚度减小、阻尼增大、固有频率降低，故振动特性随之改变．利用扭曲弹簧模型对裂缝进行模拟，对工程中三种典型裂缝梁(简支梁、自由梁和悬臂梁)的前三阶固有频率的变化率与裂缝位置和深度的关系进行了计算和分析．计算结果表明：裂缝梁的边界条件不同，其振动特性就不同，固有频率的变化规律也不同．因此可以利用振动特性的变化以及固有频率的变化规律来进行损伤识别，为进一步研究无损诊断提供理论依据．     

高层建筑结构的波传播及其振动功率流

将周期结构原理与导纳方法结合起来，分析了带复合结构单元的无限周期结构的波传播和振动特性，特别地将高层建筑结构简化为带横梁的无限周期柱结构模型，分析了弯曲波和纵向波传播的规律，导出了振动功率流的一般表达式，发现横梁的共振特性对高层建筑结构的波传播及其振动功率流有非常重要的影响。     

预应力损伤混凝土介质中波的传播

研究了波在损伤预应力混凝土介质中的传播理论,结合实验求得伴随预应力所产生的损伤,并考虑各种其它因素引起的局部损伤的影响,对不同损伤度或不同预应力区域进行分区处理,建立波动方程式并求解．在实例计算分析中,考虑损伤度一定的情况下,求出了预应力对波传播的影响曲线;考虑预应力一定的情况下,求出了不同的损伤度对波传播的影响曲线．同时还分析了局部损伤的区域大小对波传播的影响,得到了损伤、预应力各种参数与波传播之间的定量关系,为无损检测提供依据。     

自由曲梁纵弯耦合波及其功率流

针对近似为无限长的自由曲梁在平面内的振动，研究了其中纵弯耦合波运动及功率流，得到了由激励输入曲梁的功率流及由内力作用传播的功率流。结果表明，输入功率流时存在截止频率，在高频段，输入功率流迅速减小，这些结论为控制曲梁的结构噪声及振动提供了理论依据。     

一维周期结构中弹性波的色散关系研究

分别采用3种方法,即分别基于连续统力学、晶格动力学（单弹簧振子）和多弹簧振子模型,对一维层合结构中的弹性波传播问题进行了研究,分析了一维声子晶体中SH波的色散关系与带隙结构．作为算例,计算了钨／天然橡胶声子晶体的剪切波传播特性,得到了一、二带隙起始、截止频率,对比了3种方法的计算结果．     

基于试验模态分析的单损伤检测

以悬臂梁作为研究对象,对其正常状态以及不同损伤状态进行模态测试.采用了频响函数和固有频率作为结构损伤参数来判定损伤位置与损伤程度,并就这两种不同的损伤参数的敏感性进行了对比.结果表明,以频响函数的变化对结构损伤进行识别是新的有效可行的方法.     

马铃薯的累积损伤特性

马铃薯在采收、加工和运输过程中易受挤压、碰撞等作用而产生损伤。本文切取鲜食马铃薯试样,使用质构仪进行压缩试验模拟挤压和碰撞损伤,通过一个试样的多次压缩模拟累积损伤。论文通过分析马铃薯试样在不被破坏的前提下受一次、多次压缩后的位移-负载关系,研究经过多次不同负载压缩后马铃薯的塑性形变规律,分析其在不同作用力多次作用下的累积损伤特性。结果表明：经多次累积作用,不会改变马铃薯的临界破坏点。马铃薯存在生物屈服点,当受力超过生物屈服点后可能不会破坏,但马铃薯会产生塑性形变,即损伤。得到了若经过多次压缩,马铃薯的损伤体积会累积增加,且当下一次压缩位移超出马铃薯试样压缩过的最大位移时,马铃薯的累积损伤体积增加较大;当下一次压缩位移小于马铃薯试样压缩过的最大位移时,累积损伤体积增加较小等损伤累积规律。研究结果对于马铃薯采收、加工、转运装备的减损设计有指导作用。     

汶川地震钢筋混凝土框架结构震害调查与启示

为进一步理解汶川地震中一些钢筋混凝土框架结构的破坏原因,根据汶川地震后框架结构震害调查资料,对照《建筑抗震设计规范》所规定的抗震设计原则,对框架结构中的一些典型震害现象及其产生原因进行了总结与分析,主要包括防震缝处的震害,结构竖向刚度、强度不均匀产生的震害,框架梁、柱及节点处的震害,围护结构与填充墙处的震害及楼梯震害.在对震害现象及其产生原因详细分析的基础上,给出了加强框架结构安全性的措施.所得分析结果可为框架结构抗震设计及有关的规范修订提供参考,以保证框架结构在地震中达到小震不坏,中震可修,大震不倒的三水准设防目标.     

岩石冲击损伤特性的声波测试研究

在配有软回收装置的平板碰撞实验台上进行两种典型岩石冲击损伤实验，并对回收样品进行超声波测试，得知岩石的动态损伤与冲击速度和超声波衰减系数有关，后者较好的反映了岩石的损伤程度。结果表明声波衰减系数可作为表征岩石损伤模型的主要参量。     

基于Lamb波混合成像算法的薄板结构损伤定位

针对传统椭圆法和双曲线法对结构损伤定位不精确的问题,提出了一种基于Lamb波的混合成像算法。该算法将椭圆法和双曲线法相结合,在使用相同数量传感器的条件下提高对信号数据的利用率,从而提高损伤定位的精度。通过有限元仿真对该算法进行验证,即建立一个无损伤模型和多个有损伤模型,模拟压电传感器以双面同相的激励方式获得单一模态的Lamb波,从而获得损伤的反射信号。用混合成像算法和传统椭圆法对仿真模型分别进行损伤定位。成像结果对比表明,混合成像算法对损伤的定位更精确,而且在结构有多处缺陷的情况下能检测到传统椭圆法无法识别出的损伤。     

三维框架结构随机能量流分析

说明了导出梁结构随机能量流分析(REFA)方程的基本原理,讨论了REFA与统计能量分析的理论关系,并指出REFA反映的弯曲波场功率流特性与统计能量分析中的耦合振子间的功率流特性是相似的.将REFA应用于一个由三根梁组成的三维框架结构,计算随机集中力作用于同一波场上不同位置时的结构响应.结果表明,随机力的作用位置会显著影响到该结构的总体能量响应及功率传递,但对直接受载波场总能量响应的影响很小.用统计能量分析法对该结构进行了动力分析,结果表明,只对直接受载的波场,两种方法计算的总能量吻合很好.     

基于PSO的结构损伤检测应用研究

建筑结构损伤前后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BP神经网络的输入参数.针对BP梯度下降算法导致的收敛速度慢和易陷入局部最小的缺点,引入粒子群演化(PSO)算法来优化神经网络各层间的连接权值.首先通过有限元法提取结构固有频率的变化,结合PSO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,PSO的引入,相较于单纯的BP算法,该方法在结构损伤检测中取得更优的识别效果.     

基于曲率模态和神经网络的结构损伤识别与仿真

探讨用曲率模态和神经网络对混凝土结构裂缝进行损伤识别和定位的方法.以一矩形截面悬臂梁为研究对象,通过完好结构和损伤结构的有限元分析,获得损伤标识量,输入Elman神经网络进行训练,以损伤位置和损伤程度作为网络的输出参数,进行单处损伤和多处损伤的定位研究.数值仿真结果表明,曲率模态振型对结构的损伤敏感,采用曲率模态和神经网络结合的方法可以同时确定结构损伤的存在、程度和位置,并且可以用于结构多处损伤的检测.该方法对于实际工程结构的损伤识别具有一定的指导意义.     

移动载荷下桥梁速度响应小波分析多裂纹识别

讨论了利用简支梁中点的速度响应进行结构多损伤检测的可行性。首先利用有限元计算了移动载荷作用下桥梁中点的位移和速度响应信号,并比较了梁中点动态响应及小波变换对损伤的敏感性。数值研究表明,损伤对速度响应"Gaussian-5"小波分析较敏感。其次,利用此方法可以较方便地识别出损伤位置,并将小波系数局部极大值作为损伤指标(DI)来估计损伤程度。最后,讨论了不同噪声水平、载荷速度对损伤识别结果的影响,表明该方法具有较好的噪声容忍度;当提高载荷速度时,边界影响增强,不利于损伤定位。