利用广义应变花法计算地应变场

根据GPS测量的速度计算地应变是地球动力学研究中非常有意义的一项工作,但计算时涉及数值微分,如何减小其计算误差是一个突出的问题。本文提出将工程测量中的平面应变花分析方法推广到地球球面上的广义应变花方法;并通过对已知位移和应变场的特例下的数值实验,比较常用的最小二乘配置法和广义应变花方法计算应变的精度。结果显示广义应变花法应变的计算精度比最小二乘配置法高。     

平面问题中主应变测量不确定度评定

目的实现平面场中主应变的测量不确定度评定。方法首先建立主应变的是非线性传播测量模型,然后应用基于二阶TAYLOR级数展开理论的不确定度传播方法(LPU方法),开展平面问题中主应变的测量不确定度评定。针对二种常用的应变花,建立以主应变为输出量、以应变花之三个方向测量应变为输入量的测量模型,并将二阶LPU方法应用于该模型。设计数值计算算例,以说明主应变不确定度的评定过程和方法,并与一阶LPU结果进行了比较。结果当应变花三个方向的应变测量结果相近时,文中方法与一阶LPU方法获得的主应变的不确定度评定结果存在明显的差异,主应变不确定度评定结果在数值上都大于应变花测量的不确定度。当应变花三个方向的应变测量结果相差较大时,文中方法和一阶LPU方法获得的主应变测量不确定度评定结果相差不大。结论特定情况下,主应变的测量不确定度值远大于应变花测量的不确定度,且与一阶LPU方法的评定结果有显著差异,二者可相差一倍。     

关于塑性应变比的测定

此文用直接法和间接法研究了δ值和计算方法对γ值的影响。发现γ值基本上与δ无关。δ只影响其测量精度,δ愈大愈有利于提高γ的测量精度。计算方法对γ值的影响只在δ值较小时。随δ增大,计算方法的影响逐步消除。     

数字图像分析法在薄板成形应变场测量中的应用

对薄板成形应变场的传统的测量方法进行了研究 ,指出其不足和误差的来源 ,并提出了数字图像分析法测量薄板成形中的应变场 ,对测量原理 ,新的测量方法对老方法的改进 ,以及如何降低误差进行了介绍 ,指出了这种方法的前景 ,同时提出了改进意见     

高速冲击下多胞材料细观结构中波传播规律

目的 获取安全防护结构中细观多胞材料在高速冲击下的波传播规律.方法 采用基于3D-Voronoi细观多胞结构数值仿真和基于最小二乘法的局部应变梯度法,研究细观多胞结构在高速冲击下的冲击波波阵面传播规律.通过细观多胞结构数值仿真提取的位移场数据,结合局部应变梯度法得到界面清晰的冲击波波阵面.结果 冲击端和支撑端分别诱发右行和左行冲击波波阵面.冲击波波阵面传播过程分为3个阶段,即冲击端诱发右行冲击波阶段、支撑端诱发左行冲击波且未压缩区刚性向右运动阶段和右行冲击波压缩区域与未压缩区域一体刚性向右运动阶段.通过冲击波波速的演化规律研究,分别获取了右行和左行冲击波波阵面的拉氏位置和拉氏波速,通过严格理论推导解释了右行冲击波波阵面具有恒定减加速度的结论.最后对冲击波波阵面划分阶段的合理性进行了验证.结论 基于3D-Voronoi细观多胞结构数值仿真和基于最小二乘法的局部应变梯度法可以获取界面清晰的冲击波波阵面,细观多胞结构在高速冲击下的冲击波波阵面传播规律可为安全防护结构的设计和研究提供参考依据.     

基于应变模态方法的飞机蒙皮分布动载荷识别

目的解决飞机蒙皮分布动态载荷确定的工程实际问题。方法将基于广义正交多项式的复杂分布动载荷识别技术与应变模态理论相结合,建立利用有限个测点的应变响应和结构应变频响函数作为已知参数的飞机蒙皮分布动载荷识别模型。利用Nastran软件,以某型飞机机身中段外蒙皮为例,分别采用位移模态方法和应变模态方法进行了70、80、90、100 Hz下的蒙皮分布动载荷识别,并进行对比分析。结果以应变响应作为已知参数的应变模态载荷识别方法,在各计算频率下均具有较好的识别精度,最大识别误差为8.9%,能够满足工程应用。在各识别频率下,采用应变方法识别过程中的积分矩阵条件数小于位移方法。在100 Hz识别频率下增加3%随机误差干扰后,位移识别方法最大误差为19.4%,采用应变方法的载荷识别最大误差为9.8%。结论相比于传统的采用位移模态的载荷识别方法,以应变响应作为已知参数的应变模态载荷识别方法具有更好的数值稳定性,对于解决结构共振频率附近频响函数矩阵奇异性问题具有很好的应用价值。     

介绍一种新的回归方法-最小-乘法

利用最小一乘法回归模型计算并分析它在环境科学领域中的应用，弥补了最小二乘法受异常值的影响加大误差的缺陷，并以文献资料作为应用实例验证了结果，通过大量计算表明，该方法具有一定的优越性。     

分布式光纤应变系数标定方法与试验

采用定点拉伸法标定分布式光纤应变系数的过程中,一般以滑台的位移作为计算光纤应变的参数,但由于拉伸荷载是通过界面剪切的方式传递,因此会导致光纤受拉固定端黏结材料或护套变形,进而导致光纤应变系数的标定结果偏离真实值。通过改进光纤应变测算区间,避开了光纤受拉固定端黏结材料及护套变形所产生的误差,同时采用数字图像相关方法(DIC)测量标定段光纤的应变,避免了应变测量设备与光纤接触产生的干扰信息。试验结果表明:提出的标定方法相较传统方法在光纤应变系数的拟合上表现更优,说明该方法具有可行性和有效性,对于分布式光纤应变系数的标定及其应用具有一定的借鉴意义。     

介绍一种新的回归方法一最小一乘法

利用最小一乘法回归模型计算并分析它在环境科学领域中的应用，弥补了最小二乘法受异常值的影响加大误差的缺陷，并以文献，资料作为应用实例验证了结果，通过大量计算表明，该方法具有一定的优越性。     

测量板料应变的新方法

介绍国外测量板料应变的新方法及测量系统,并对各种方法进行了分析比较,提出了适合我国国情的测量方法。     

汶川地震产生的应变场和位移场

2008年5月12日汶川地震明显改变了区域地震的应变场.理解这种应变场的改变对周围断层构造加载进程和区域地震危险性的改变非常重要.本研究以汶川地震的破裂为驱动源,计算了该地震在近处造成的位移场和应变场.结果表明:该地震使得水平位移场断层南端的近乎东向运动逐渐转变为断层北端的东北向运动.震源附近有米级的位移量级.垂直分量与该地震的震源机制一致,西北盘上升、东南盘下降.断层附近的最大剪应变达3.2e-5,并随距断层的距离很快衰减.平均应变显示断层南部和中部主要表现为压缩,北部表现为拉张.     

原子荧光光谱仪测定底泥中砷含量的不确定度评定

介绍了原子荧光光谱仪测定底泥中砷含量的不确定度评定方法,分析和识别测量过程中不确定度的来源,较为全面地评定了测量不确定度。根据最小二乘法拟合计算工作曲线的标准不确定度,采用极差法评定测量次数较少时引起的标准不确定度。     

压实坡积土的应力应变关系三维曲面初步研究

对两组不同含水量的压实坡积土样进行三轴CD试验,利用试验得到的ε1～q曲线以及体应变εv、剪应变εr、平均正应力p和广义剪应力q等数据,通过神经网络反演,并采用可视化处理技术,得到试样的部分应力应变关系三维曲面,为三维数值建模研究创造条件。     

基于数字图像相关方法的石墨高温杨氏模量测试

目的为了得到石墨在高温环境下的杨氏模量,为飞行器热防护系统和高温热结构的设计提供可靠的技术保障。方法基于数字图像相关(DIC)方法和通电电阻加热技术,建立一套测量材料在高温环境下力学性能的测试系统。利用该系统,测量高温下石墨试样的表面应变场和应力-应变曲线,计算相应温度下的杨氏模量。在1400℃实验环境下,采用基于DIC与高温引伸计的方法同时测量超高温陶瓷试件的拉伸应变数据,并进行比较验证。结果在1400℃实验环境下,采用基于DIC与高温引伸计方法测得超高温陶瓷的应变-时间曲线吻合良好,方差为1.3×10-7。1200~1900℃高温环境下,石墨的杨氏模量随温度的升高呈线性增长趋势。结论采用基于DIC方法准确有效,该方法可方便快速地实现对石墨材料在高温环境下杨氏模量的测量。另外,该方法也可应用于其他导电材料杨氏模量的测试。     

基于SMP破坏准则的岩土平面应变滑移线场理论

选择平面应变破坏时的中间主应力σ2=(σ1σ3)～(1/2)更适合于岩土材料,本文提出了基于SMP破坏准则的岩土平面应变问题的滑移线场理论。该理论与基于Mohr-Coulomb破坏准则的滑移线场理论相比,由于考虑了中间主应力效应,能使土体强度参数提高15%～37%左右。通过算例计算验证表明:基于SMP破坏准则的滑移线Prandtl解比基于Mohr-Coulomb破坏准则的滑移线Prandtl解和Terzaghi解值都偏大;基于SMP破坏准则上限法计算的竖直坑壁临界高度同样比基于Mohr-Coulomb破坏准则计算的临界高度值大。该理论进一步发展了岩土平面应变滑移线场理论体系,应用于工程实际能产生一定的经济效益。     

天山北麓土壤有机质高光谱特征分析

随着土壤遥感科学的快速发展,光谱技术及其相关理论分析在农业生产与生态规划领域得到了广泛的应用。通过对光谱反射率进行一阶微分与倒数对数形式的变换,选取相关系数较大的波段构建基于多元逐步回归与偏最小二乘法的反演模型,得到如下基本结论:土壤光谱的一阶微分的变化,显著提高了土壤有机质含量与光谱间的敏感性;在多元逐步回归分析中,反射率一阶微分的多元回归模型的稳定性及预测精度最好;在偏最小二乘法回归分析中,反射率倒数对数模型的决定系数达到了最高的0.962,而总均方根误差为最低的1.082,其模型的稳定性及预算精度优于其他模型;总体上,偏最小二乘法回归模型的稳定性及预测精度优于多元回归模型,能够进一步满足研究区土壤有机质含量估算的实际需求。     

环境监测分析中不确定度的估算

阐述了环境监测分析中不确定度的基本概念和测定不确定度的评估过程，介绍了A类不确定度估算中的贝塞尔法、组合实验标准法、极差法、最小二乘法以及B类不确定度的一般信息来源及估算，并结合环境监测分析的具体情况，举例分析操作过程中不确定度各分量的估算，建立了测量结果的溯源性，对实验室提供数据的质量保证具有十分重要重的意义。     

ICP-MS法测定水中铊的不确定度探讨

本文评价了电感耦合等离子体质谱法测定水中的不确定度。并分析了影响不确定度的因素,包括标准曲制作、标准溶液的配制以及仪器测量的重复性。最后,采用电感耦合等离子体质谱法测定水中铊的测量不确定度,并计算出扩展不确定度。测量不确定性的主要来源是最小二乘法拟合到标准曲线所产生的不确定性。在实际样品的分析和试验中,应注意标准曲线的制备和测量,严格按照标准规范,减少分析误差,保证分析结果的准确性和可靠性。     

固体发动机药柱应力应变仿真与试验验证研究

目的研究某导弹固体发动机药柱在不同环境温度下的性能演变规律。方法利用ABAQUS有限元分析软件,仿真计算了药柱在-40,20,50℃下的应力应变情况,在此基础上通过推进剂拉伸应力松弛试验对仿真结果进行验证分析。结果最大应力应变发生在头部人工脱粘层的根部,药柱内部沿径向越靠近内孔表面,应力应变的数值越大,沿药柱的轴向,内孔表面的最大应力应变发生在靠近药柱中间位置。结论线粘弹性本构关系模型在较低应变水平下可以很好地模拟出推进剂的力学行为,当应变水平在14.3%以下时,试验和仿真的相对误差能控制在10%以内。     

基于结构应变监测的风帆推力测量方法研究

目的 提出一种用于实船测量的风帆推力测量方法.方法 针对VLCC风帆推力实船测量的需求,首先对风帆推力计算公式和风帆桅杆推力状态进行分析,进一步根据梁结构应变测试方法提出基于应变监测的风帆推力测量方法和传感测点布置方案.通过陆基模拟试验对风帆推力测量方法进行试验验证.结果 传感测点间结构应变差值随风帆推力增加而增大,具有显著线性关系,线性相关系数为0.9965,测试风帆推力与实际推力之间的平均误差为5％.结论 提出的风帆推力测量方法用于实船测量是切实可行的.