基于裂纹扩展理论的船体结构疲劳评估

疲劳破坏是船舶结构的主要破坏形式之一。为了保证船舶结构有足够的疲劳强度,各国船级社、船厂等均建立了船舶结构疲劳强度校核规范作为船舶疲劳评估的指导性文件,尽管这些规范均是建立在S-N曲线方法基础上的,但由于S-N曲线方法存在自身无法克服的缺陷(如忽略材料的初始缺陷等),对同一节点进行计算得到的疲劳寿命大相径庭。该文作者在基于裂纹扩展理论的基础之上,给出了一套详细的船体结构疲劳评估方法,并应用此方法对大型船舶结构典型节点的疲劳寿命进行评估,以期能为完善船舶结构疲劳寿命的评估提供参考。     

典型加筋板拉伸疲劳试验方法

加筋板是船体结构的主要组成部分,针对船用加筋板试件在疲劳试验过程中连接段先于考核段破坏的技术问题,文章开展了加筋板拉伸疲劳试验技术研究,提出了加筋板拉伸疲劳试件设计方法。在此基础上,依据疲劳累积损伤理论,结合声发射动态裂纹检测技术,建立了基于声发射技术的疲劳累积损伤试验方法。通过加筋板拉伸疲劳试验验证了该方法的可行性和适用性,实现了疲劳试验的考核目标,可为以后类似结构疲劳试验提供方法参考。     

海上水声信号处理算法中的物理特性仿真研究

通过研究海上水声信号的产生和海上水声信号定位系统的构成,设计水声信号处理系统流程,指出陆地上的主控中心与水中的基站如何进行信号数据传递,以及环境噪声、传输损耗、多径传输、多普勒效应等物理特性对信号偏移产生何种影响。最后通过实验验证加入消除滤波器后可以有效地控制多普勒效应产生的频率偏移。     

钛合金疲劳小裂纹扩展行为预报方法研究

针对小裂纹扩展阶段裂纹尖端塑性区域尺寸相对于小裂纹长度是不可忽略的问题,在考虑小裂纹效应裂纹扩展速率修正模型基础上,对该模型中裂纹尺寸进行修正,即裂纹长度等于真实裂纹长度加上平面应变状态下裂纹尖端塑性区域一半;并利用修正后的模型对钛合金材料不同情况下疲劳小裂纹扩展速率和寿命进行预报,同时将预报结果与试验值比较.结果表明:修正后的预报模型对小裂纹扩展速率和寿命均有很好的预报效果.     

抗紫外老化剂对沥青性能的影响

为解决南方湿热地区沥青路面受紫外光老化影响问题，利用紫外老化环境箱和动态剪切流变仪研究老化时间和受阻胺类抗紫外老化卉l】（GW一944）对沥青高温动态力学性能、低温和疲劳性能的影响。试验结果表明：强紫外光降低了沥青疲劳性能和低温性能，改善了抗车辙性能，且随老化时间延长而加剧；受阻胺类抗紫外老化剂（GW-944）能较好地对SBS改性沥青进行抗老化性能改善，且对其性能改善存在合适的掺量范围，适宜掺量为0．5％，而对基质沥青性能改善并不适用。研究成果为沥青路面有效防治紫外光老化提供了技术依据。     

淮北水洗煤矸石应用于路面基层的试验研究

为研究淮北水洗煤矸石替代集料用于水泥稳定基层的可行性，首先检测了原材料的基本性 能，初步排除了其内部含有有害化学成分的可能。然后通过不同水泥剂量的7d 无侧限抗压强度试验，分析了水泥剂量对混合料性能的影响规律。根据试验段基层指标要求，确定了配合比方案。 试验发现，单纯增加水泥剂量无法有效提升强度指标。为此参照规范级配掺入普通集料进行了级配调整，并选用韩村水洗煤矸石细料替代普通煤矸石。试验结果表明，调整后级配能满足干线 公路基层材料指标要求。检测试验段的压实度、回弹弯沉，并取芯评估，认为水洗煤矸石可替代普通水泥稳定碎石材料。经成本比较，底基层试验段节省约60%的材料费，基层试验段节省约40%的材料费。研究认为，淮北水洗煤矸石的原材料性质及物理力学性能初步符合替代基层集料的要求。     

佛开高速公路北江大桥改造前后力学性能分析

佛开高速公路北江大桥采用主桥拆除重建、引桥顶升加固的改造方案。由于引桥连续工字梁存在结构性病害，顶升对梁体的影响需进行评估。同时，顶升误差将导致梁体产生次应力，可能导致梁体出现新的损伤，此外，顶升过程中连续工字梁的结构体系多次发生转换，多次体系转换后梁体的受力性能是否满足要求需进行分析。对北江大桥引桥连续工字梁的典型联跨改造前后的受力性能进行分析，得到其受力性能的变化规律，为桥梁改造施工提供理论依据。     

各向异性钢桥面铺装层耐久性研究

对各向异性钢桥面铺装层损伤破坏的调查表明,桥面板与纵向主梁及加劲肋连接处上方的铺装层表面易产生纵向裂纹。在一系列假设的基础上,通过简化模型分析了铺装层的这种破坏机理。分别从横隔板间距、钢板层厚度、铺装层厚度、加劲肋刚度及铺装层材料特性等方面对铺装层的耐久性进行了研究。     

基于DSP的嵌入式驾驶疲劳监测系统研究

为了进行有效的、实时的、非接触式的驾驶员疲劳检测,采取NHTSA和FHWA推荐的非接触式疲劳检测方法PERCLOS,利用TI公司的专用图像处理DSP芯片TMS320DM642,构建了车载的基于DSP的嵌入式驾驶疲劳监测系统。首先使用肤色模型算法迅速定位人脸,然后利用累积差分帧和Hough变换等实时图像处理技术来检测、跟踪眼睛,分析眼睛的状态和提取眼睛的特征参数,计算PERCLOS值、判断疲劳程度并采取报警或其他措施。试验结果表明,系统的算法简单、快速、鲁棒性强。     

平原水网区公路的病害分析

计算分析了平原水网区1级以下公路的病害问题。研究认为,重载交通、不合理的路面结构、较低的路基高度、较高的地下水位,是平原水网区1级以下公路早期病害的关键原因。采用多孔隙骨架密实型水稳碎石基层,或水泥石灰土碎石基层,可有效延长路面结构疲劳寿命。沥青碎石基层并不是最理想的基层结构。考虑重载交通的影响,粉性土路基的最小填土高度应在2 m以上。当路基高度难以满足要求时,应加大地基的处理深度。高地下水位对基层和底基层,尤其是对底基层的疲劳寿命具有很大的影响。