Rotational equations usable for railway wheelsets

The Euler equation is a correct way for writing rotational moments of solids. But it is simple only if written in rotating frames. Applying it to railway wheelsets is difficult because it necessitates using the Euler angles, or Euler parameters, combined to rotation matrices or, numerically more stable, quaternions. Euler angles can be avoided in railway specific codes, by writing dynamical equations in track frames. However, academic literature [Landau LD, Lifshitz EM. Mechanics (Institute of Physical Problems, USSR Academy of Sciences, Moscow), Vol. 1, Course of theoretical physics. 21st English ed. Oxford (UK): Elsevier; 1960; Shabana AA, Zaazaa KE, Sugiyama H. Railroad vehicle dynamics. CRC Press; 2008.] does not provide simple solutions as to how properly writing equations of gyroscopic moments in no rotating frames. This paper describes how it is possible, owing to an approximation validated for railway applications, to avoid Euler angles and rotation matrices, while correctly taking into account gyroscopic effects. Using a most severe example, emphasising gyroscopic effects, it is demonstrated that a fast specific code using the approximation provides results equivalent to those of an multi body system generalised code with no approximation.     

舰艇电力系统生命力评估中的图论分析法

用图论的思想建立舰船电力系统生命评估模型,将此模型应用于某舰艇损伤概率及生命力指标的计算,对比图论分析法和故障树分析法结果,认为图论分析法更科学实用。     

船舶碰撞力和能量吸收

本文介绍了船舶碰撞过程的力学机理,给出了三维碰撞动力分析基本方程和方程的求解,以实例显示了船舶碰撞时碰撞力和能量的变化过程。最后还讨论了碰撞保护结构设计的原则。     

火灾受损桥梁的检测与评估

针对混凝土火灾损伤的特点,结合工程实例,介绍火灾受损钢筋混凝土桥梁检测评价的方法,并提出加固处理方案,其方法和思路可为处理类似混凝土桥梁火灾损伤的检测和评价提供有益的参考。     

基于有势力系的振动机械设计节能原理

针对振动机械的节能问题,根据振动机械在起动阶段功率消耗最大和主要受有势力的特征,由质点系动能定理的微分形式证明得出当作用于振动机械上的有势力为平衡力系、平衡状态力系等条件时,维持振动机械正常工作运动所需输入的功率将会降低的基本原理。并且,以振动机械实例验证说明运用该原理确有良好的节能效果,为振动机械设计节能的研究奠定理论基础,对机械设计节能基本原理作以补充。     

基于模态分析理论和神经网络的斜拉桥拉索损伤识别研究

将振动模态分析和神经网络技术结合起来,以振动模态构造的损伤标识量作为神经网络识别输入的特征参数,进行结构健康监测。根据云阳长江公路大桥设计资料,考虑桥梁拉索结构的单构件损伤、2个构件损伤、3个构件损伤3类损伤工况,分别采用了模态频率、位移振型模态、曲率模态3种指标作为神经网络的输入参数,共建立9个BP神经网络模型进行了桥梁损伤识别的研究。研究结果表明基于振动模态分析理论和BP神经网络的桥梁损伤识别方法可用于识别斜拉桥拉索结构的损伤位置和损伤程度。     

基于信赖域算法的连续梁桥动力损伤识别

鉴于信赖域算法在求解非线性二次规划问题中具有良好的全局收敛特性,同时结合有限元模型修正技术,引入有效弹性模量损伤因子和损伤分布函数的概念,在Matlab编程环境下调用ANSYS有限元程序中的APDL语言进行桥梁空间结构的有限元建模,利用信赖域算法调整局部单元(组)的参数,通过连续损伤分布插值多项式拟合连续区段各单元(组)的损伤分布曲线,进而实现了对连续梁桥的动力损伤识别。数值算例表明该方法能准确、有效地判断桥梁结构的损伤发生、损伤区域以及损伤程度,同时该损伤识别过程可以结合二次精细划分单元(组)的方法来提高识别的精度和准确性。     

水对沥青混合料影响的CT图像熵值分析

为了研究沥青路面水损害中水对沥青混合料微观结构的影响,采用不同的水处理条件对沥青混合料试件进行预先处理,然后进行劈裂试验,获取试件初始和劈裂后内部结构的CT图像,通过图像熵的计算分析水对沥青混合料微观结构的影响。结果是经受冻融作用试件的熵增更显著,同时近似t检验结果表明,两个试件的试验和计算结果具有统计代表性。     

基于ANSYS二次开发的实体单元模型内力图的实现

当依据规范对结构承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计验算时,需掌握其内力状态.有限单元法对复杂结构进行内力分析有时需要采用空间实体单元,而ANSYS软件不能直接输出实体单元模型的内力图,需另行开发.文中介绍了利用软件后处理中的面操作,通过面积分和矩阵运算并编制APDL宏程序求实体单元模型内力图的方法.给出了4种不同截面形式的连续梁求内力图示例,并对实体单元模型的有限元解与采用三弯矩方程求得的理论解进行了比较.结果表明,文中所述方法可以方便地求得实体单元模型的内力图.     

混凝土弯曲的变形和损伤研究

验证了混凝土梁在弯曲变形过程中平截面假定的成立以及因损伤原因而产生的中性轴移动。并在此基础上,运用损伤力学方法,得到了混凝土弯曲损伤演化方程、等效惯性矩以及考虑损伤影响的内力计算。