老龄化船舶与海洋结构物机械性损伤研究进展(英文)

船舶与海洋结构物在服役期内会承受如结构腐蚀,疲劳裂纹以及机械性损伤等与役龄相关的结构退化与损伤,并会诱发一系列安全性、健康性以及经济风险性的问题.实际上,已有报道表明这些与役龄有关的结构退化与损伤经常会引起船舶与海洋结构物的灾难性事故.因此,为了发展更有效可行的方法来加强技术管理以控制这些结构退化和损伤,降低结构老龄化所带来的损失,开发先进的技术以及开展相应的科研工作极为重要.结构的机械性损伤与结构腐蚀和疲劳损伤相比所受关注的程度要小得多,但结构机械性损伤在一些情况下也是诱发结构失效的主导因素.文章针对老龄化船舶与和海洋结构物的机械性损伤同题,总结了包括结构磨损、撕裂,凹陷,接触性损伤和事故性损伤的当前研究现状和研究进展,给出了有关机械性损伤的预报、减轻和防止的方法,并对未来的研究与发展方向给出了建议.     

基于神经网络的悬臂梁诊断分析

应用人工神经网络技术,以反映结构损伤程度的固有频率作为神经网络输入的特征参数,建立结构故障诊断模型,对悬臂梁裂纹的深度和位置进行了诊断研究。从诊断结果说明神经网络用于工程结构的裂纹故障诊断是可行的。     

振动控制在土木工程中的应用探讨

结构控制按是否需要外部能源和激励以及结构反应的信号,可以分为被动控制、主动控制、混合控制和半主动控制。本文简单介绍了这几种控制方法并比较了这几种方法的优劣;指出结构振动的智能控制成为国际振动控制研究的前沿领域;并说明结构振动控制研究在土木工程中的实际应用;最后指出结构振动控制领域有待进一步解决的问题。     

基于灵敏度的结构损伤识别方法

提出了一种基于灵敏度的结构损伤识别方法,该方法仅利用结构损伤前后的前三阶模态参数来确定结构的损伤定位因子和损伤程度评估因子,实现对结构损伤的识别。本文用三维五层框架结构有限元模型数值模拟了四种典型的损伤工况,损伤识别结果表明,应用本文所提的损伤定位因子可准确的对损伤构件实现损伤定位,相应得出的损伤程度评估结果也与模拟的损伤工况较吻合。该方法不需要归一化的振型,仅利用结构基准模型和损伤实测的低阶模态即可,简便易行,具有一定的应用价值。     

FRP在土木工程结构加固应用中的研究进展

FRP在土木工程结构加固中有着巨大的应用,使用FRP加固结构,不但成本小,耐久时间长,利于施工,而且对交通的阻碍小。文中主要介绍FRP材料的概念以及主要特点。对FRP的最近研究成果和应用加以全面的阐述,对比FRP加固与黏钢加固的二者的异同。FRP在土木工程结构加固应用中应着力突破几个问题,比如：FRP的材料技术,FRP的加固设计技术以及检验评测技术。同时,本文针对加固过程给出一些意见。     

应变模态在钢架结构损伤诊断中的应用

为了确保人民生命财产的安全,开展钢架结构结构的损伤诊断研究是必须的。本文提出了基于应变模态的钢框架结构的损伤诊断法,该方法能够对结构的损伤的进行准确的识别,具有一定的实际价值。     

简支梁损伤定位的直接指标法应用

结构损伤诊断主要内容是对各种工程结构进行检测并对检测结果做适当的分析,从而确定结构的健康状况。损伤诊断要解决的关键问题之一是判断结构损伤的位置。结构损伤会对结构的物理特性如刚度,质量,阻尼等产生影响,从而使结构的模态参数如固有频率、振型等发生改变。研究结果表明应变相比固有频率和振型对局部损伤更加敏感。基于应变模态差分原理的损伤定位直接指标法ISMSD(Strain Mode Shape Difference)具有无需原始模态数据的优点。本文通过有限元方法计算得到非贯穿裂纹梁的位移模态,进而计算得到应变模态。再对经过三次样条插值的光滑应变模态差分曲线进行直接损伤指标值计算。对假定两处损伤的简支梁在几种不同损伤程度状况下进行数值仿真计算,直接根据直接指标值的大小正确地判定了损伤位置,尤其是损伤量较小时。     

工程结构损伤诊断方法的研究综述

对损伤识别技术的研究最早于二十世纪40年代就已经开始,尤其是近二十年来,随着传感器技术、通信技术和计算机技术的发展,很多新的诊断技术和方法不断涌现。本文对国内外工程结构损伤诊断的研究现状进行了综述。     

低周疲劳损伤对老化船舶结构剩余极限强度的影响

为了分析低周疲劳累积损伤对老化船舶结构剩余极限强度的影响,应用连续介质损伤力学方法,将损伤耗散余势和塑性应变理论相结合,建立船舶结构剩余极限强度低周疲劳累积损伤模型,得到老化船舶结构极限强度随低周疲劳累积损伤衰减的规律.运用此模型,给出船舶常用Q235钢材和45钢材剩余极限强度随低周疲劳累积损伤衰减规律的工程应用经验关系式,验证了方法的合理性和实用性,为进一步分析低周疲劳对老化船舶结构极限强度的影响奠定了基础.     

基于小波变换的码头结构损伤预警试验研究

为提高码头结构损伤识别方法的准确性和适用性,将小波分析引入到结构损伤识别中.首先介绍了小波变换的基本原理,然后通过高桩码头常见的钢筋混凝土简支梁损伤试验,验证基于小波变换的码头结构损伤预警方法在实际结构上应用的准确性和适用性.对试验梁进行完好工况和损伤工况的动力响应测试,对得到的曲率模态响应进行小波包变换,判定试验梁的损伤位置和损伤程度,从而实现对码头结构的损伤预警.