获取材料弹性模量和硬度的压痕功改进方法研究

采用Oliver-Pharr(OP)法计算材料的弹性模量和压痕硬度时,其精度与卸载斜率和残余压痕深度的计算精度直接相关。为减小卸载斜率和残余压痕深度对OP法的影响,根据量纲分析理论和Π定理,建立了残余压痕深度、弹性模量和压痕硬度与被测材料性能和压痕参数之间的无量纲函数关系。采用有限元仿真分析,获得了3个无量纲函数的解析表达式。压痕试验结果表明:通过改进的压痕功法有效避免了试验误差、计算误差和人为因素等对卸载斜率和残余压痕深度的影响,提高了弹性模量和压痕硬度计算的精度。     

基于双层K近邻算法的短时交通流预测

双层K近邻算法在K近邻算法的基础上,增加了模式匹配步骤,从而提高了K近邻算法的预测精度.鉴于此,利用双层K近邻算法,对北京市微波检测器数据进行分析,进而标定算法的最优参数.同时定义了预测算法的滞后性,并将双层K近邻算法与自适应预测算法的滞后性进行了对比,从预测精度及滞后性两方面验证了双层K近邻算法的适用性.     

K近邻短时交通流预测模型

为了准确预测道路短时交通流,构建了基于K近邻算法的短时交通流预测模型。分析了K近邻算法的时间和空间参数,提出4种状态向量组合的K近邻模型:时间维度模型、上游路段-时间维度模型、下游路段-时间维度模型与时空参数模型。以贵州省贵阳市出租车的GPS数据对几种K近邻模型进行了检验。分析结果表明:带有时空参数的K近邻模型具有更高的预测精度,其预测误差最小,平均为7.26%。基于指数权重的距离度量方式能更精确的选择近邻,其预测误差最小,平均为5.57%。与神经网络和历史平均模型相比,带有指数权重的K近邻模型具有更好的预测精度,平均预测误差仅为9.43%。可见,带有时空参数与指数权重的K近邻模型可作为道路短时交通流预测的有效手段。     

改进的K近邻非参数回归在短时交通流量预测中的应用

针对现有K近邻非参数回归方法的局限,为了进一步提高算法的精度和速度,做出了两方面的改进:利用相关性理论选择状态向量和采用基于聚类分析的变K近邻搜索算法.用仿真实验验证了该方法的有效性,给出了仿真试验结果.实例研究结果表明,预测效果优于传统的非参数回归方法.     

K近邻短期交通流预测

从分析短时交通流特性入手,利用非参数回归中K近邻的方法,对道路交通流量进行短期预测;采用贵阳市道路交通流量的实际数据进行验证。结果表明:K近邻非参数回归预测模型能较为准确的进行道路短期交通流预测,该方法可用于短期交通流预测。     

获取残余应力的压痕方法研究

采用有限元仿真技术,通过分析残余应力对压痕功与卸载斜率之间关系的影响,建立压痕的加载功、弹性恢复功、卸载斜率和材料的屈服强度、残余应力以及球压头半径之间的非线性关系。利用有限元仿真数据训练神经网络模型,建立压痕功、卸载斜率、屈服强度、硬化指数和残余应力之间的非线性映射关系来辨识残余应力。结果表明文中方法能有效获得残余应力值。     

混凝土四重球弹性模量随龄期发展预测模型

混凝土的抗压强度和弹性模量随龄期不断增长.然而,与抗压强度相比,弹性模量随龄期的增长并不明显,相关的研究也较少.本文在混凝土弹性模量双重球和三重球预测模型的基础上,考虑了水泥浆体与骨料间的界面过渡区效应,建立了混凝土弹性模量四重球理论模型,且模型能够较好的反映界面过渡区在混凝土弹性模量发展中的作用.分析表明,对混凝土弹性模量发展起到主要作用的参数按重要程度依次为骨料体积分数、骨料粒径及界面过渡区效应.     

钨合金基体相原位细观性能的测定

为研究钨合金材料基体相的细观本构关系,采用纳米压痕实验,测定了钨合金基体相微观硬度和平均弹性模量.由纳米压痕实验得到的载荷-位移关系,利用材料的弹塑性硬化模型,经有限元计算,得到了基体相细观屈服强度、硬化模量、弹塑性性能参数和应力-应变关系曲线.分析结果表明,合金成分及变形强化是影响钨合金强度和硬度的两个基本因素.钨合金基体相微观强度和硬度随变形量或钨含量增大而增大.     

基于小波分析和非参数回归的交通流组合预测方法

针对实际交通系统时变复杂的特征和交通流变化的不确定性,基于模式识别的思想,提出了一种小波分析和K近邻非参数回归相结合的交通流组合预测模型.模型首先应用小波分析理论,对原始交通数据进行了消噪处理,使消噪后的数据更能反映交通流的本质及变化规律;然后采用K近邻非参数同归模型对交通流进行预测;最后根据该模型,结合实测交通流数据...     

薄膜弹性模量测定的四点弯曲法

提出了一种新的薄膜弹性模量测定方法－四点弯曲法，首先，推导出镀膜之后的复合梁及镀膜之前的基材梁弯曲到同一挠度下的载荷比（F2／F1）与薄膜和基材的弹性模量之比（Ef/Es)的关系，然后分别利用基材梁试件及离子镀Ag-Cu/Ti双层膜复合梁试件在四点弯曲实验下的挠曲线，便可计算得到Ag-Cu/Ti双层膜的弹性模量，实验结果表明，此方法避免了纳米压力测弹性模量时的压痕尺寸效应，故该方法为一种测量薄膜弹性模量的简单、可靠的方法。     

Ⅰ—Ⅱ混合型裂纹相变增韧分析

采用压力敏感准则和权函数法相变增韧陶瓷Ⅰ－Ⅱ混合型裂纹的增韧效应进行了理论预测,分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式。结果表明：相变对静止裂纹有负屏蔽效应,并随KⅡ／KⅠ的比值增大而增大;对定常扩展裂纹的增韧结果除与材料弹性模量、相变尾区高度和相变体积分数和有关外,还随KⅡ／KⅠ的比值增大而减小。     

材料性能和压入深度对球压痕堆积/沉陷的影响

压痕硬度受材料堆积/沉陷影响明显,通过有限元仿真技术分析了材料性能和压入深度对堆积/沉陷的影响,结果表明,随着弹性模量与屈服强度比、压入深度增加或硬化指数减小,材料的沉陷量减小而堆积量增加;当弹性模量与屈服强度比相对较小时,堆积/沉陷受硬化指数的影响较明显。根据建立的等效应变与材料堆积/沉陷的拟合函数关系,可以判断压痕过程的堆积/沉陷状态,从而对计算得到的压痕硬度的准确性进行评判。     

基于K近邻和法向精度的点云精简算法

针对传统点云简化算法在精简散乱点云数据时经常丢失过多特征点的不足,提出了基于K近邻和法向精度的点云精简算法.该算法首先对输入的散乱点云数据建立K近邻索引,并剔除集群点及离群点,从而完成点云数据的预处理,然后对预处理后的数据进行Delaunay三角化,并重构三角网格面,最后依据法向精度进行非特征点剔除.仿真实验表明,该算法既能较大程度地精简点云数据,又能较好地保持原有模型的基本特征.     

FWD在旧水泥混凝土路面弯拉弹性模量检测中的应用研究

结合莞深高速公路K0+000～K41+000段改扩建工程勘测设计的实际需要,按我国现行的相关技术规范要求,采用FWD的先进检测手段,对该路段水泥混凝土路面面板的动态弯沉及弯沉盆进行现场测定,在参考国内外研究成果的基础上,建立了弯拉弹性模量反算的数学模型,为旧路大修工程设计提供了路面性能评价依据和设计参数.     

多孔棉布-酚醛轴承保持架的应变速率敏感性

为了分析研究多孔棉布-酚醛轴承保持架的应变速率敏感性，使用纳米压痕仪测量其在应变速率为0.01～ 0.05 s?1时的硬度和弹性模量，通过Kelvin-Voigt模型对材料的黏弹性进行分析，研究了材料在不同应变速率下的应变硬化效应和应变局部软化效应. 研究结果表明:随着应变速率提高，多孔棉布-酚醛材料的硬度和弹性模量先增加后减小；当应变速率从0.01 s?1增加到0.05 s?1，多孔棉布-酚醛材料硬度和弹性模量的增加与材料的应变硬化现象有关；当应变速率从0.05 s?1增加到0.30 s?1，蠕变位移显著增加，接触刚度快速降低，形变以热的形式消耗在压头与材料的接触界面，压头接触区材料从黏弹性向黏性转变，局部材料黏度降低，硬度和弹性模量快速减小；多孔棉布-酚醛的硬度和弹性模量随应变速率的变化是应变硬化效应和应变局部软化效应竞争的结果.      

轨枕板计算方法的探讨

本文对伏拉索夫模型用以计算轨枕板时的无量纲参数γ与文克勒模型中K值间的关系进行了探讨,做了模型试验并用两种方法对轨枕板及其模型进行了分析计算。     

隧道监控量测数据反分析技术研究

结合某隧道监测断面各施工阶段位移变化情况,应用MIDAS GTS软件建立三维模型,通过反分析计算确定了弹性模量E及侧压力系数K0的取值范围。通过对隧道各施工阶段的变形情况进行模拟,采用黄金分割法对隧道拱顶下沉和净空位移量测值进行了反分析计算,与实测值对比分析后说明计算结果准确可靠。     

纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.Ni52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

纳米压痕法测定Ni52.2Mn24.4Ga23.4马氏体的力学性能

利用纳米压痕法测定了N i52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒内马氏体的力学性能.实验表明:加载过程中马氏体产生弹性与塑性变形,且随着载荷的增大,材料的变形方式逐渐以塑性变形为主,并伴随有不同程度的蠕变.N i52.2Mn24.4Ga23.4单个晶粒上两片马氏体的平均弹性模量分别为82.15GPa、88.0GPa;平均硬度值分别为3.91Gpa、3.60GPa,不同马氏体片的力学性能存在差异.     

竖向荷载下转体桥球铰接触面应力有限元分析

为得到转体系统在竖向荷载作用下球铰接触面应力分布规律以及《公路桥涵施工技术规范》公式计算球铰接触应力的精确度,以延崇高速公路上跨康延铁路Q1K3+702.892处主桥所采用的2X60 m预应力混凝土转体T构桥为算例,利用ABAQUS2019软件建立了转体结构精细化有限元模型,进行了转体结构的静力受力分析,分析转体过程球铰受力状态,得到了球铰接触面应力的分布规律,以及《规范》公式所计算的球铰接触面应力值较小的结论。