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从古战场的用"冰"如神,到文学艺术中的冰花雪韵,再到科学家手中的冰棱魔模,冰雪赋予各行各业的人以创造灵感.科学家利用水结冰时的杂质偏析现象,让冰棱在三氧化二铝陶瓷悬浮液中定向生长,形成复杂奇妙的冰棱模,析出层状多孔陶瓷,蒸发去水并注入聚合物,再压实,烧结,获得具有矿物桥的层合仿生陶瓷,韧性比组分材料高300多倍,模拟了贝壳珍珠母层的增韧机制
结构力学中关于曲杆结构位移计算方法的探讨
结构力学 结构位移 曲杆结构
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2016/4/18
在杆系结构位移计算中,鉴于曲杆形心轴和中性轴不重合,曲杆结构位移计算与直杆位移计算不同.本文主要分析了矩形截面曲杆结构在载荷作用、温度改变及支座移动的综合因素作用下其位移计算方法,并建立了相应的计算公式.最后结合具体实例,讨论了曲杆结构形式对各位移值大小的影响程度,研究表明对截面高度与曲率半径比值较小的曲杆(如h < RC/5),可近似采用直杆位移公式计算,误差不大.
基于残余力向量的桁架梁损伤识别研究
残余力向量 损伤识别 刚度连通矩阵 抗噪分析
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2016/11/1
定义残余力向量为结构的损伤指标，给出了根据结构特征值方程详细推导残余力向量的理论过程.并以简支桁架梁为研究对象，利用残余力向量进行桁架梁的局部损伤识别，成功识别出桁架梁的单一和多处局部损伤；同时考虑实际测量中存在噪声影响，引入了损伤定位指数，分析了噪声对损伤识别精度的影响.理论分析和数值仿真结果表明，残余力向量能有效识别桁架梁的局部中小损伤，且有较好的抗噪性.
基于连续损伤力学的UHTCC疲劳损伤扩展模型研究
结构工程 疲劳损伤扩展模型 连续损伤力学 超高韧性水泥基复合材料 J积分 疲劳应力水平
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2017/1/17
为研究超高韧性水泥基复合材料的损伤扩展规律，该文对该材料的预制单边切口试件进行了三点弯曲疲劳试验。基于连续损伤力学，建立两种疲劳损伤扩展模型：一是以J积分作为自变量的双对数线性模型，二是以疲劳应力水平作为自变量的单对数线性模型。结果表明，两种模型计算结果与试验结果吻合良好。但J积分取值很大程度上依赖于试件的几何特征，导致模型1受试件形状影响较大；实际应用中，由于疲劳应力水平的获得相对直观方便，故模...
研究了超声速来流中含间隙舵系统的颤振问题。通过建立舵机传动机构的动力学方程并采用翼段模型和活塞理论，导出了俯仰方向含有间隙的舵面的非线性气动弹性动力学方程，利用Hopf分叉理论计算了舵面的颤振速度，并采用描述函数法分析了含间隙舵面的气动弹性响应。在此基础上，研究了传动机构的动态特性和间隙对舵面的颤振速度和极限环振荡行为的影响。研究表明：舵机静刚度较低时，需要考虑其动刚度对颤振速度的影响；仅当间隙内...
大断面盾构隧道管片接头抗弯力学模型研究
抗弯力学模型 开裂破坏 接头抗弯试验
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2015/12/30
针对大断面盾构隧道复杂接缝面管片接头特点,考虑其接缝面细部构造、混凝土及传力衬垫的非线性力学特性、接缝面荷载传递特性以及接头螺栓预紧作用等因素的影响,建立了能够表征管片接缝面混凝土开裂与压碎、螺栓屈服以及接头破坏的管片接头抗弯力学模型,并结合管片接头抗弯足尺试验对大断面盾构隧道管片接头的抗弯性能进行对比分析。研究结果表明：弯矩较小时接缝面最大张开量增长较缓慢,当弯矩超过一定量值后,接缝面最大张开量...
非平稳随机地震作用的结构整体可靠度分析
概率密度演化方法 整体可靠度 Duffing系统
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2015/12/30
应用随机过程的正交展开-随机函数方法,建立了非平稳地震动过程的概率模型,实现了用一个基本随机变量来表达地震动过程的目的。通过选取基本随机变量的代表性离散点集,可以直接获取地震动过程的代表性样本集合。结合概率密度演化理论,进行了多自由度Duffing系统的随机地震反应分析与抗震可靠度计算。研究表明,非平稳地震动过程的概率模型与概率密度演化理论有机结合,可以实现复杂工程结构整体抗震可靠度的精确计算。
结构风振响应极值估计方法比较
改进Hermite模型法 Sadek-Simiu法 非高斯过程
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2015/12/30
为考察基于高斯分布假定的工程极值估计方法对结构风振响应极值估计的准确性,以单层球面网壳结构为例,首先通过重复采样风洞实验和重复风振响应分析,获得了超过1000个以上的结构风振响应时程样本;其次利用经典极值理论根据大量样本确定结构风振响应的极值准确值,作为评价标准;然后分别采用几种常用的工程极值估计方法,包括峰值因子法、改进Hermite模型法和Sadek-Simiu法,仅根据单个样本确定极值;最后...
该文设计了3种低强度混凝土三点弯曲切口梁,测试研究其双K断裂参数。试验中采用标距为5 mm和10 mm的应变片以半桥连接方式测量预制裂缝的起裂荷载,比较其工作性,发现应变片测量起裂荷载具有强度敏感性,短标距应变片更适宜测量本试验用低强度混凝土的裂缝起裂。试验中另沿韧带方向布置4组半桥应变片,根据各测点处拉应变回缩时的荷载与裂缝口张开位移,计算裂缝发展至测点高度时刻的等效裂缝长度,并与此时的实际缝长...
根据集中荷载作用下8根剪跨比0.26~1.04、跨高比为2和3的LC40级高强轻骨料混凝土简支深受弯构件受剪性能试验结果,重点分析了该类混凝土深受弯构件的破坏过程与破坏形态。在试验研究的基础上,建立了基于软化拉-压杆模型计算理论的高强轻骨料混凝土深受弯构件受剪承载力计算模型,并应用该模型完成了22组该类构件受剪承载力试验计算与我国GB50010-2010、ACI318-08、CSA和EC2等现有规...
可变体系的展开过程既包含了机构运动又包含了弹性变形。该文采用了以自然坐标描述的多体系统动力学的有限元方法,根据最小应变能原理与拉格朗日乘子法给出了多体系统运动学基本方程的建立方法,并基于Hamilton原理给出了考虑机构运动与弹性变形的动力学方程。通过对简化的攀达穹顶模型展开过程的数值模拟,验证了理论方法的可行性,表明了结构构形与受力状况在体系展开过程中产生较大的变化。算例结果表明：攀达穹顶体系的...
基于混合屈服机制的钢管混凝土框架结构试验研究
低周反复水平荷载试验 层间位移 损伤
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2015/12/30
通过试验探讨了基于混合屈服机制设计的钢管混凝土框架结构的抗震安全性,考察局部屈曲与焊接对结构性能的影响。以屈服柱的宽厚比及节点柱梁强度比为参数设计了两个混合屈服机制框架结构,并对其进行了一定轴力下的低周反复水平荷载试验,根据试验结果分析了框架结构的层剪力-层间位移角关系、屈服柱的变形及损伤等的响应,验证了基于混合屈服机制设计的钢管混凝土框架结构的可行性及抗震安全性。
针对浅埋偏压连拱隧道结构受力的复杂性，结合石红高速大中山1#连拱隧道的实际情况，选择典型断面埋设监控量测设备对隧道施工过程中围岩变形和结构受力进行适时监测，并结合有限元分析软件MIDAS，对中隔墙空间受力特征进行研究.得出了支护结构在偏压作用下和施工扰动下的受力状态和变形特征.结果表明，在浅埋偏压条件下，减少支护结构受力的不均对于保证隧道结构稳定的重要性以及运用监控量测与数值模拟相互印证的方法可以...
基于弹性力学的枪弹拔弹力的理论计算
弹性力学 拔弹力 结合压力
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2016/10/13
拔弹力是枪弹的主要性能指标之一，为了准确掌握枪弹拔弹力的数值，在弹性力学基本假设的基础上进 行枪弹拔弹力的理论计算。对枪弹弹头与弹壳的结合处建立3 种模型，根据拉梅(Lame)公式分别得到了3 种模型的 径向和环向应力，并结合3 种模型在界面处的边界条件以及广义胡克定律得到结合压力与过盈量的关系，最后，根 据压力与摩擦力的关系得到了拔弹力。计算结果表明：采用拔弹力公式计算得到的拔弹力与实验值比较，...