基于应变模态的简支梁桥损伤程度识别研究

本文以简支梁桥为研究对象,利用ANSYS软件对其进行损伤模拟。获取了简支梁在2种工况下,不同损伤程度的,1—3阶应变模态曲线。应变模态曲线会在损伤处出现尖峰,而且损伤程度越大,尖峰越突出,这是应变模态曲线对损伤程度最直观的反映。本文中对尖峰突起程度进行定量描述,并最终得出判定损伤程度的定量表达式。     

基于损伤敏感度的桥梁静态参量监测截面权重确定方法

采用综合法进行桥梁结构安全状态评估时,结构的位移和应变等静态监测参量为评估的重要因素,其截面的权重取值通常采用专家评分或填写判断矩阵表法得到,此法主观成分较大。通过分析不同截面处的监测参量对结构损伤的敏感程度,构造了各个监测截面的损伤敏感因子S,再将由S组成的权重特征向量归一化,得到监测截面的权重值,从而比较好地避免了权重确定的主观性。     

爆炸荷载作用下斜拉桥的结构特性

以大跨径斜拉桥为例,运用流固耦合分析得到了不同等级炸药在内车道以及外车道爆炸后主梁承受的爆炸荷载力。建立混凝土箱梁、钢箱梁局部分析模型,分析不同等级爆炸发生后主梁的损伤。结果表明:主梁损伤范围主要受主梁类型以及爆炸质量影响,与爆炸发生水平位置的关联度很小。进一步建立全桥分析模型,根据爆炸荷载时域模型,开展了动力响应分析。结果表明:振动作用下主梁轴向应力变化很小,靠近爆炸点附近的拉索有较高的断索风险。     

钢桥疲劳裂纹的扩展研究及寿命评估

钢桥的疲劳破坏是由于微裂纹在循变荷载作用下萌生、发展而来。文章利用损伤力学分析钢桥构件的微观裂纹和宏观裂纹的形态、特征及发展过程,建立有限元模型分析裂纹的发展状态,并通过数学模型评估了钢桥的剩余寿命。     

塔式立管涡激疲劳损伤敏感参数研究

针对西非海域的塔式立管,考虑沿水深变化的不同流速截面,分析塔式立管在不同参数下的涡激振动响应及疲劳损伤沿管分布,讨论立管顶部张力、管内流体密度、立管外径、立管壁厚和SHEAR7能量阈值等参数的变化对疲劳损伤的影响.结果显示,由于制造和安装误差等因素导致这些参数的改变,对结构的涡激振动疲劳损伤影响显著,应该在工程设计中引起注意.     

基于有限元模型的汽车前撞中膝关节损伤的研究EI北大核心CSCD

通过对原有下肢有限元模型的改进,开发了膝关节有限元模型,其中韧带采用经有效性验证和考虑应变率的塑性材料,并结合我国人体韧带的厚度重新设定。对改进的模型施加前后方向撞击力,在膝关节弯曲90°情况下,分别探讨了不同的加载高度和加载角度对膝关节损伤的影响。结果表明,轴向载荷小于8kN时,能避免股骨的骨折;加载角度大于8°时,不会对后交叉韧带造成拉伤。     

面向特定车头的人地碰撞损伤防护极简方法

针对原制动控制方法对监测设备要求极高的问题,提出了一种具有较强实践潜力的人地碰撞损伤防护方法的提取流程。先建立特定车头的多刚体模型,再选择车辆制动控制方法并穷举、寻优,最后回归获得人体头部首次撞击车体时刻t₁与车辆再次完全制动时刻t₂的关系,以此提出面向特定车头的人地碰撞损伤防护极简方法(SMPG)。以小型行人友好型轿车为例,检验此方法的可行性,分析2 400次仿真结果后,获得适用于小型行人友好型轿车的人地碰撞损伤防护极简方法,再经48次仿真发现,所得方法能显著降低人地碰撞损伤且不会增加人车碰撞损伤,添加车速扰动后的480次仿真显示,所得方法仍能很好地防护人地碰撞损伤且未增加人车碰撞损伤,表明能根据所提流程获得防护人地碰撞损伤的极简方法且方法效果佳。进一步分析发现,落地机制及躯干角度的改变是制动控制能降低人地碰撞损伤的主要原因,且通过流程所得的极简方法中的制动系统协调时间已达最优,无需进一步优化。研究结果将为通过制动控制以防护人地碰撞损伤的相关研究提供支持,推动其实用化。     

广义Kelvin蠕变损伤模型及其参数的智能辨识

为了更好地描述岩石的流变变形特征,提出了考虑岩石蠕变过程中材料劣化效应的黏弹塑性模型,并导出了该模型的有限差分格式.基于FLAC3D软件的接口平台,采用C++语言实现了模型的二次开发.在此基础上,采用粒子群算法、模拟退火算法与FLAC3D相结合的智能方法,用已有试验数据进行了参数反演.结果表明:该模型能反映岩石的黏弹塑性以及损伤特性,能模拟低应力下岩石的两阶段蠕变和高应力下岩石的三阶段蠕变变形效应;只要反演算法参数取值适当,算法在40代左右就可以收敛到全局最优解.      

乘员侧面碰撞胸部损伤评价方法的计算机仿真研究

文中介绍了侧面碰撞下胸部的损伤生物力学研究状况以及各种评价方法。建立了胸部在侧向和斜向钝性冲击作用下的Madymo仿真模型,通过对比肋骨变形的仿真曲线与标准试验曲线,验证了模型的有效性。通过计算机仿真分析,得到了摆锤碰撞速度为4m/s时ES-2型假人胸部在侧向和斜向冲击下RDC值和VCmax值的变化情况。将该变化情况与生物力学试验的数据进行对比,结果表明,ES-2型假人胸部在斜碰撞时其RDC值不能真实地反应人体的响应。     

基于核密度估计的重载组合列车纵向载荷谱外推研究

针对目前1万t重载组合列车纵向载荷谱外推缺少载荷-次数数理统计表征的问题,采用基于核密度估计的非参数统计方法,克服载荷均值和幅值不遵循概率分布的特点.根据疲劳累积损伤理论,建立不同外推概率下,1万t重载组合列车纵向拉伸载荷-次数-损伤和压缩载荷-次数-损伤的关系,以此实现不同概率下拉伸载荷谱和压缩载荷谱的非参数统计外推...