结构试验中均布载荷的气囊加载系统设计方法 被引量：12

1

作者 陈帅 杨智春 李斌 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期146-150,共5页

围绕新颖的气囊加载方式,建立了气囊加载系统的力学分析模型,着重探讨了气囊加载装置设计中的关键问题,认为:必须消除沿加载面曲率较大方向的气囊织布表面张力影响,而当加载面曲率不大时则不需采取限制措施。张力的限制采用在加载面边... 围绕新颖的气囊加载方式,建立了气囊加载系统的力学分析模型,着重探讨了气囊加载装置设计中的关键问题,认为:必须消除沿加载面曲率较大方向的气囊织布表面张力影响,而当加载面曲率不大时则不需采取限制措施。张力的限制采用在加载面边界处进行张力阻断的方法来替代传统气囊加载系统中采用的封闭金属容器限制方法,降低了试验成本且提高了试验可观测性。同时,设计了加载载荷控制律并提出了相应的加载系统验证方法。最后,通过一个飞机机身框段结构模型的加载试验,验证了采用气囊加载系统进行均布载荷加载的可行性。 展开更多

关键词 气囊 充气结构 结构试验 均布载荷 加载系统 表面张力

原文传递

基于均匀荷载面曲率的简支裂纹梁损伤识别 被引量：6

2

作者 唐盛华 苏彬建 +2 位作者 方志 张学兵 周楠 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期792-799,共8页

为了采用模态参数对结构裂纹进行定位与定量,基于集中柔度模型,采用无质量的扭转弹簧模拟裂纹,建立简支裂纹梁的振动微分方程。针对现有柔度曲率指标仅能判断裂纹的大致范围,基于线性插值理论,建立裂纹位置与相邻测点均匀荷载面曲率差... 为了采用模态参数对结构裂纹进行定位与定量,基于集中柔度模型,采用无质量的扭转弹簧模拟裂纹,建立简支裂纹梁的振动微分方程。针对现有柔度曲率指标仅能判断裂纹的大致范围,基于线性插值理论,建立裂纹位置与相邻测点均匀荷载面曲率差的关系,提出裂纹进一步定位公式,实现裂纹位置的精确定位。针对现有大多数损伤识别方法无法实现裂纹的损伤定量,基于位移曲率与结构刚度和弯矩的关系,理论推导了均匀荷载面曲率的结构刚度损伤程度识别方法,基于弹簧串联原理和线刚度思想,首次提出串联等效线刚度模型,建立裂纹深度与均匀荷载面曲率的关系,实现裂纹深度的定量。通过简支裂纹梁数值算例,考虑多裂纹的损伤情况,验证了新方法对裂纹定位与定量的有效性。 展开更多

关键词 损伤程度 均匀荷载面 曲率 裂纹梁 集中柔度 扭转弹簧

下载PDF 职称材料

基于广义柔度曲率信息熵的板式轨道脱空损伤识别

3

作者 刘渝 赵坪锐 +2 位作者 徐天赐 刘卫星 姚力 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第4期48-54,62,共8页

板式轨道填充层作为轨道结构关键部位,在高频列车荷载和环境共同作用下出现脱空损伤,引起脱空位置轨道结构刚度改变。为有效检测板式轨道的轨道板脱空情况,采用数值仿真分析得到无砟轨道模态信息,利用轨道脱空区域广义柔度曲率局部峰值... 板式轨道填充层作为轨道结构关键部位,在高频列车荷载和环境共同作用下出现脱空损伤,引起脱空位置轨道结构刚度改变。为有效检测板式轨道的轨道板脱空情况,采用数值仿真分析得到无砟轨道模态信息,利用轨道脱空区域广义柔度曲率局部峰值进行轨道脱空损伤识别。结合广义柔度、均匀荷载面(Uniform load surface, ULS)、曲率和局部信息熵,提出可定位损伤的ULS曲率信息熵,并在CRTS III板式轨道上进行验证。研究结果表明:广义柔度曲率利用轨道脱空前后模态信息计算轨道脱空损伤曲率差,能够有效定位脱空位置;ULS曲率信息熵表征值只需要轨道的一阶模态信息便能够有效地反映轨道脱空位置及面积,且克服了广义柔度曲率需要健康模态信息的不足;轨道对称位置上相同面积脱空的ULS曲率信息熵值相同;ULS曲率信息熵值与脱空面积和厚度成正相关关系;ULS曲率信息熵表征值具有较好的损伤识别敏感性,能够识别小于单个测点布置面积的0.1 m×0.1 m小面积脱空,并且对轨道板边脱空识别敏感性高于轨道板中脱空识别敏感性。 展开更多

关键词 板式无砟轨道 广义柔度 均匀荷载面 局部信息熵 损伤识别

下载PDF 职称材料

基于均布荷载面变化率的桥梁损伤识别

4

作者 朱秀清 曹绍林 唐伟军 《广东土木与建筑》 2023年第11期57-60,共4页

为了利用桥梁结构的振动信息对桥梁关键部位进行损伤识别,提出以均布荷载面变化率作为损伤指标来识别桥梁损伤位置的方法。为了验证该方法有效性,采用一个简支梁有限元模型,考虑各个损伤位置与损伤程度对损伤识别的影响,将均布荷载面变... 为了利用桥梁结构的振动信息对桥梁关键部位进行损伤识别,提出以均布荷载面变化率作为损伤指标来识别桥梁损伤位置的方法。为了验证该方法有效性,采用一个简支梁有限元模型,考虑各个损伤位置与损伤程度对损伤识别的影响,将均布荷载面变化率与传统方法中的振型差和曲率模态差两个损伤指标进行了比较,数值模拟的结果表明,均布荷载面变化率的损伤新指标与振型差和曲率模态差两个传统指标相比,具有良好的损伤识别效果。 展开更多

关键词 损伤识别 均布荷载面 简支梁 抗噪性 有限元分析

下载PDF 职称材料

一种改进均匀荷载面曲率差的连续梁损伤检测方法 被引量：3

5

作者 唐盛华 秦付倩 +1 位作者 苏彬建 周楠 《湘潭大学自然科学学报》 北大核心 2017年第2期20-25,共6页

针对均匀荷载面曲率差指标不能有效对连续梁结构进行损伤检测,提出了一种改进方法,对连续梁结构采用隔跨均匀荷载,通过在奇数跨、偶数跨分别加载均匀荷载P_1、P_2,由结构损伤前后的柔度矩阵差分别与荷载P_1、P_2相乘,得到位移差,取位移... 针对均匀荷载面曲率差指标不能有效对连续梁结构进行损伤检测,提出了一种改进方法,对连续梁结构采用隔跨均匀荷载,通过在奇数跨、偶数跨分别加载均匀荷载P_1、P_2,由结构损伤前后的柔度矩阵差分别与荷载P_1、P_2相乘,得到位移差,取位移差的曲率作为荷载P_1、P_2的损伤指标,最终损伤指标取二者的绝对值之和.采用隔跨均匀荷载,避免了位移曲线拐点对损伤检测的影响,明显提高了损伤指标的定位能力.通过一三跨连续梁算例,考虑多种损伤情况,均能正确地进行损伤检测,表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 损伤检测 连续梁 柔度 曲率 均匀荷载面

下载PDF 职称材料

飞艇骨架结构动态损伤识别方法 被引量：3

6

作者 余建新 卫剑征 谭惠丰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3385-3394,共10页

针对飞艇骨架结构中损伤引起的模态跃迁现象导致无法通过匹配损伤前后动态特性参数变化来识别损伤的难题,给出3种只基于损伤后振动响应信息进行损伤识别的动态方法。通过模态分析方法获得结构的模态参数,分别推导模态振型曲率法、均布... 针对飞艇骨架结构中损伤引起的模态跃迁现象导致无法通过匹配损伤前后动态特性参数变化来识别损伤的难题,给出3种只基于损伤后振动响应信息进行损伤识别的动态方法。通过模态分析方法获得结构的模态参数,分别推导模态振型曲率法、均布载荷面曲率法和虚拟轴向应变法等3种损伤识别算法。定义损伤指标,并根据损伤指标局部峰值来识别和定位损伤杆件。以半硬式飞艇常见狭长构型三角截面碳纤维复合材料桁架为例,结合有限元法和自编MATLAB程序进行损伤识别仿真研究,影响参数包括损伤类型、损伤位置、损伤程度和噪声量级等,最后对损伤识别算法的有效性进行试验验证。结果表明新损伤识别方法对损伤敏感,在环境噪声工况下能准确识别和定位单个和多个损伤杆件。文中方法均基于结构整体振动信息进行损伤杆件识别,将来可用于构造飞艇骨架实时结构健康监测系统。 展开更多

关键词 损伤识别 损伤指标 飞艇骨架 柔度矩阵 均布载荷面

原文传递

坡顶均布荷载作用下高边坡稳定特征分析 被引量：1

7

作者 杨平 颜川雄 +2 位作者 谭慧 赵坤灿 张玮 《昆明冶金高等专科学校学报》 CAS 2016年第3期45-48,共4页

为研究坡顶均布荷载作用下高边坡的稳定特征,用ABAQUS大型有限元分析软件,结合有限元强度折减法,分析了均质粘土高边坡在坡顶不同位置作用有均布荷载时,边坡稳定安全系数、坡体最大剪应力、坡体位移及潜在滑裂面的变化规律。结果表明,... 为研究坡顶均布荷载作用下高边坡的稳定特征,用ABAQUS大型有限元分析软件,结合有限元强度折减法,分析了均质粘土高边坡在坡顶不同位置作用有均布荷载时,边坡稳定安全系数、坡体最大剪应力、坡体位移及潜在滑裂面的变化规律。结果表明,稳定安全系数与W/H(W为均布荷载至坡顶外缘的距离,H为坡高)呈线性关系;最大剪应力与W/H呈非线性关系;坡体沿水平方向位移与W/H呈非线性关系;潜在滑裂面为一弧形,随着荷载距离边坡边缘越远,滑裂面距边坡边缘也越远。 展开更多

关键词 高边坡 均布荷载 稳定安全系数 最大剪应力 滑裂面

下载PDF 职称材料

基于多项式拟合均匀荷载面曲率曲线的结构损伤识别方法 被引量：1

8

作者 唐盛华 苏彬建 +1 位作者 方志 张学兵 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期121-130,共10页

为仅利用结构损伤状态的柔度矩阵对结构进行损伤程度识别,先对损伤状态的均匀荷载面曲率曲线进行最小二乘法拟合。根据曲率曲线差判断结构的损伤位置,对损伤位置的点进行剔除后,再利用未损伤位置上的点进行局部最小二乘法拟合,代替损伤... 为仅利用结构损伤状态的柔度矩阵对结构进行损伤程度识别,先对损伤状态的均匀荷载面曲率曲线进行最小二乘法拟合。根据曲率曲线差判断结构的损伤位置,对损伤位置的点进行剔除后,再利用未损伤位置上的点进行局部最小二乘法拟合,代替损伤前的均匀荷载面曲率曲线,用于结构的损伤定位与定量。通过一简支梁数值算例,先以理论的二次多项式进行拟合,考虑单损伤和多损伤的情况,进行损伤识别分析,再分析多项式次数、测点数目以及不同噪声水平对损伤定量精度的影响。结果表明:在一定范围内,次数越高拟合误差越小,但差别不明显,采用理论的二次多项式拟合即可满足结构损伤识别要求,无噪声的情况下,测点数目减半不影响损伤识别的精度,该方法具有一定的抗噪声能力。 展开更多

关键词 损伤程度 均匀荷载面 曲率 柔度 噪声 简支梁

下载PDF 职称材料

基于均布荷载面指标的简支梁桥损伤识别研究 被引量：1

9

作者 黄国君 《工程与试验》 2014年第1期9-11,共3页

桥梁结构是重要的交通基础设施,在保障交通系统安全运营方面意义深远。本文以最为常用的简支梁桥为研究对象,基于模态频率和振型数据,构建均布荷载面及其曲率指标,对结构的损伤状态进行识别。对等截面简支梁的有限元数值模拟分析验证了... 桥梁结构是重要的交通基础设施,在保障交通系统安全运营方面意义深远。本文以最为常用的简支梁桥为研究对象,基于模态频率和振型数据,构建均布荷载面及其曲率指标,对结构的损伤状态进行识别。对等截面简支梁的有限元数值模拟分析验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 简支梁桥 损伤识别 均布荷载面

下载PDF 职称材料

复合材料层合板分层损伤动态检测方法 被引量：3

10

作者 田淑侠 王双双 +3 位作者 王胜永 樊江磊 张德海 杜文辽 《无损检测》 2017年第11期7-11,35,共6页

针对复合材料层合板在加工、服役过程中经常发生分层损伤的问题,提出了基于曲率模态参数的损伤评价方法。运用有限元理论对层合板不同损伤状态下的振动特性进行数值模拟;再基于计算所得参数,运用中心差分法分别计算其均布载荷的曲面值... 针对复合材料层合板在加工、服役过程中经常发生分层损伤的问题,提出了基于曲率模态参数的损伤评价方法。运用有限元理论对层合板不同损伤状态下的振动特性进行数值模拟;再基于计算所得参数,运用中心差分法分别计算其均布载荷的曲面值曲率和振型曲率;最后将此曲率参数与未损伤模型参数作差分以辨别损伤。数值计算结果表明,运用均布载荷的曲面值曲率和振型曲率均可有效识别损伤位置和损伤数量,且损伤所处层的位置会影响损伤识别指标的大小。 展开更多

关键词 复合材料层合板 分层损伤 均布载荷曲面值曲率 振型曲率

下载PDF 职称材料

基于均布荷载面曲率的板类结构损伤定位研究 被引量：3

11

作者 周奎 熊壮志 《上海理工大学学报》 北大核心 2017年第2期199-204,共6页

基于均布荷载面曲率方法对不同工况下的板类结构进行了损伤定位.该方法仅需要板结构损伤前和损伤后的前三阶模态频率和模态振型就可准确定位损伤位置.采用中心差分法构造了x和y方向的均布荷载面曲率,并成功地运用到板类结构的损伤定位中... 基于均布荷载面曲率方法对不同工况下的板类结构进行了损伤定位.该方法仅需要板结构损伤前和损伤后的前三阶模态频率和模态振型就可准确定位损伤位置.采用中心差分法构造了x和y方向的均布荷载面曲率,并成功地运用到板类结构的损伤定位中.数值模拟讨论了固定支承和三边固支时3种损伤情况下均布荷载面曲率方法的定位效果.研究发现:固定支承板中度面损伤时,均布荷载面曲率方法仅用第一阶模态数据就能有效定位损伤;而且均布荷载面曲率差值随着参与模态阶数的增加收敛得很快;轻度点损伤和多处损伤能够大致定位. 展开更多

关键词 板类结构 损伤定位 均布荷载面曲率 数值模拟

下载PDF 职称材料

基于Guyan缩聚与均布载荷面曲率的柱壳损伤识别 被引量：1

12

作者 赵建刚 张玉祥 +1 位作者 陈家照 张鑫 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1226-1232,1251,共8页

针对工程中采用模态测试对火箭柱壳结构的蒙皮进行损伤识别时,存在高阶模态较难获取和实际结构测点自由度与模型自由度不匹配的问题,提出基于Guyan缩聚与均布载荷面曲率的损伤识别方法。通过对柱壳蒙皮有限元模型的2次Guyan缩聚,将其平... 针对工程中采用模态测试对火箭柱壳结构的蒙皮进行损伤识别时,存在高阶模态较难获取和实际结构测点自由度与模型自由度不匹配的问题,提出基于Guyan缩聚与均布载荷面曲率的损伤识别方法。通过对柱壳蒙皮有限元模型的2次Guyan缩聚,将其平动和转动自由度缩聚到法向上,并以法向的模态振型作为输入参数,构建基于均布载荷面曲率的损伤指标,数值分析了该指标对火箭柱壳蒙皮的损伤识别效果。结果表明:缩聚后的模型能够完全满足工程需求;所提方法只需低阶模态参数,不但可以识别出柱壳结构单损伤和多损伤位置,而且能够给出损伤程度的相对大小。该方法对工程实际中火箭蒙皮的损伤识别具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 损伤识别 模态测试 Guyan缩聚 均布载荷面曲率 火箭柱壳蒙皮

下载PDF 职称材料

结构损伤识别的广义均布载荷面法 被引量：1

13

作者 赵建刚 张玉祥 +1 位作者 陈家照 姜勰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期987-994,共8页

针对多数情况下受损结构的损伤前参数无法获得,且实际中结构高阶模态较难获取的问题,从理论上推导并提出广义均布载荷面的损伤识别方法。分别构建广义均布载荷面曲率和基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率的损伤指标。以两端固支... 针对多数情况下受损结构的损伤前参数无法获得,且实际中结构高阶模态较难获取的问题,从理论上推导并提出广义均布载荷面的损伤识别方法。分别构建广义均布载荷面曲率和基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率的损伤指标。以两端固支的T型简支梁为例,数值分析和对比柔度曲率、均布载荷面曲率、广义均布载荷面曲率和基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率四种指标的损伤识别效果,结果表明:上述四种指标均只需低阶模态参数就可识别出损伤,但后三种指标的识别效果优于第一种;广义均布载荷面曲率指标比均布载荷面曲率指标截断误差小,并具有一定的抗噪性;只有基于最小二乘多项式拟合广义均布载荷面曲率指标只需结构损伤后的参数,更具有实际应用价值。 展开更多

关键词 损伤识别 广义均布载荷面 最小二乘多项式 截断误差 抗噪性

下载PDF 职称材料