动态载荷作用下大型复杂结构的振动疲劳分析方法综述

首先从目前存在的疲劳损伤现象拓展到工程各行业中服役结构的疲劳损伤情况,分析了振动疲劳损伤作用机理,并论述了振动疲劳研究的意义,阐述了振动疲劳的定义,其次分析了振动疲劳分析方法的国内外发展情况及研究现状。此外,通过对振动疲劳研究相关文献的梳理,总结出一些振动疲劳时域与频域方面的研究方法,并分析了各方法的优缺点。最后,根据在振动疲劳研究目前存在的一些问题,归纳出未来的研究发展方向。     

路面不平度时域模型模拟方法研究

路面不平度是引起汽车系统振动的重要激励,路面不平度时域模型是研究公路运输平顺性的基础。本文根据国标GB/T 7031-2005中对路面不平的相关规定,研究讨论了路面不平度时域模型模拟常见的傅里叶逆变换法、谐波叠加法、滤波白噪声方法,对三种方法进行简单对比,并给出相应的实用范围。     

导体表面雷电脉冲电流分布研究

为研究雷电脉冲电流在导体表面的分布情况,研制了巨磁阻(Giant Magneto Resisti ve,GMR)表面电流测量系统,利用该系统对平面薄铝板表面脉冲电流密度进行了测量研究。为验证测量结果,采用时域有限差分(FDTD)法和CST软件分别进行了相应的数值分析和仿真计算,取得与测量相一致的结果。在此基础上,对雷电流在弧面表面分布情况进行了探索性研究。     

屏蔽电缆电磁脉冲屏蔽效能表征参数研究

屏蔽电缆广泛应用于电力系统,而其极易遭受雷电电磁脉冲（Lightning Electromagnetic Pulse, LEMP）的干扰。其雷电电磁脉冲耦合是工程电磁防护的一个重要研究内容。采用三同轴时域测量方法实际测量了某型同轴电缆芯线的电磁脉冲响应,计算了屏蔽层转移阻抗;利用FDTD、Agrawal耦合模型和转移阻抗一阶近似模型分析了雷电通道近区架空屏蔽电缆芯线上的感应电压。根据分析结果讨论了雷电电磁脉冲分析中转移阻抗的近似描述方法。     

车载式接地装置的相关试验研究及时域分析

为了研究车载接地问题，研制了可迅速安装和撤收的便携式接地模块。以多个接地模块组成十字型和一字型组合接地装置，模块之间用多芯铜绞线相连。利用接地实验系统对组合接地装置进行试验，同时对实验系统建模，采用时域有限差分法进行数值分析。通过对一字型和十字型接地装置进行实验研究及数值分析，得出两种组合接地装置的优劣。     

介质层振动信号时域分析及其在填埋场漏洞修

钻探灌浆修补技术是填埋场防渗层漏洞修补的重要发展方向,难点是如何准确地控制和判断钻头到达填埋场防渗层(即卵石保护层)而不会破坏其下面的HDPE膜. 利用采集仪对钻头在防渗层不同介质层中的振动加速度信号进行采集,分别采用波形幅度分析法、循环绝对值求和法及分段均方根法对数据进行了分析. 结果表明:①波形幅度分析法能够明显区分垃圾层和卵石层;②循环绝对值求和法与分段均方根法也可区分垃圾层和卵石层,但存在约1 s的时间误差或0.5 cm的距离误差,该误差在允许的范围内. 3种不同时域分析方法的对比显示,波形幅度分析法简单直观,其他2种分析方法能够直观地反映信号的包络趋势,据此敏感地反映信号的突变情况和加速度幅度大小在单位时间内的概率分布,进而可以灵活地控制钻机.      

隧道衬砌空洞积水的探地雷达识别研究

衬砌空洞是运营隧道中的常见病害,由于其内部介质复杂,尤其当积水存在时,探地雷达(GPR)识别存在较大难度和误差。针对空洞积水的情况,利用MATLAB编程,建立空洞和不同电导率的空洞积水数值模型,用时域有限差分法(FDTD)进行探地雷达二维正演模拟,通过分析正演图谱和单道波形,得出空洞及积水的响应规律。制作隧道衬砌混凝土模型,应用探地雷达扫描测试,并与正演模拟结果进行对比分析。结果表明,雷达正演与模型试验结果相似;未积水的空洞反射波相位与入射波相反;空洞积水的雷达信号反射更明显,其反射波相位与入射波相同;电磁波在水介质中迅速衰减,空洞积水时,其大小难以定量识别。     

管道补口热收缩带粘接质量超声检测试验研究

为解决管道补口热收缩带剥离强度人工抽检效率低、人为因素影响大的问题,采用水浸法开展基于超声检测的补口热收缩带粘接性能的试验研究,根据回波信号、时域等效强度It和频域等效强度If,分析了2.25 MHz、5 MHz时接收信号与粘接质量的关系。结果表明:当检测频率为2.25 MHz时,随着粘接质量的下降,回波信号R1-2呈增强趋势;当检测频率为5 MHz时,随着粘接质量的下降,有R1减弱、R2增强的趋势,发生脱粘时,R1异常增强,R2几乎减弱到零;同时,两种频率检测结果均表明时域等效强度It和频域等效强度If与粘接质量呈反比:粘接质量下降,It、If增强,可作为管道补口粘接质量定量评价的两项指标。此外,与2.25 MHz相比,5 MHz对于粘接质量的判别能力更强,更有利于实际检测。     

高有机质含量垃圾的含水量监测试验研究

为了研究时域反射技术(TDR)对高电导率、高有机质含量的填埋垃圾的适用性,设计并制作了探针表面镀环氧树脂基复合材料和套PVC管的TDR探头,测试并评估了各个探头测试介质含水量的电导率适用范围和感应区域范围,同时推荐了95%探针长度套PVC热缩管的探头作为最优选择.对所选探头进行标定后,安装在填埋自制新鲜垃圾和现场老垃圾的模型单元中,测试渗滤液入渗过程中和入渗后的含水量变化,结果表明:经表面处理后的TDR探头能够有效测试高有机质含量填埋垃圾的含水量,且能够对瞬态渗流过程引起的含水量变化迅速响应;当渗流达到稳定时,TDR测试的含水量结果与水量平衡分析结果较为接近,绝对误差在5%以内.     

藻源型湖泛发生过程水色变化规律

利用Y-型沉积物再悬浮发生模拟装置,模拟湖泛发生过程,分析水体吸收特性变化特征;同时,利用Hydrolight和CIE颜色匹配函数模拟水体颜色,分析湖泛水色变化规律.结果表明:在湖泛发生过程中,可溶性有色物质(CDOM)浓度(ag)不断增大,无机颗粒物浓度及吸收(ad)总体呈减小的趋势,而浮游植物色素浓度及吸收(aph)随时间变化不规律;基于Hydrolight模拟湖泛水体,离水辐亮度(Lw)和遥感反射比(Rrs)均随时间不断变小;3)另外,随SPIM或ag(443)的变大,水体颜色逐渐由绿色变为棕色.当SPIM增至40mg/L时,水体呈现棕色;当ag(443)达到10m-1时,水体呈现红棕色.通过研究湖泛发生过程水体光学特性和水色变化规律,有助于构建高精度的湖泛遥感监测模型.