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基于非线性模型的沥青路面动力响应研究

工程力学 2013年第2期30卷 326-331,347页

作者：史春娟吕彭民长安大学工程机械学院西安710064

根据路基变形的非线性及沥青路面具有明显粘弹性的特点,将沥青路面简化为非线性粘弹性地基上的粘弹性无限长梁,建立了移动载荷作用下非线性粘弹性梁系统动力响应数学模型。利用Adomian分解法和小波变换法得到求解稳态响应解析解的新方... 详细信息

根据路基变形的非线性及沥青路面具有明显粘弹性的特点,将沥青路面简化为非线性粘弹性地基上的粘弹性无限长梁,建立了移动载荷作用下非线性粘弹性梁系统动力响应数学模型。利用Adomian分解法和小波变换法得到求解稳态响应解析解的新方法。通过实际道路参数对沥青路面动力响应进行了数值仿真,研究了车速、车辆轴载、路面材料及温度对沥青路面动力响应的影响规律。结果表明该文提出的计算方法简便、快捷,是求解该类非线性动力响应问题的一种有效方法;非线性模型更能准确地反映重载及超载时沥青路面实际结构受力状态。

关键词：动力响应非线性系统粘弹性梁沥青路面 Adomian分解法小波变换法

车辆荷载下沥青路面动力响应随机特性及可靠性分析

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中国公路学报 2012年第6期25卷 49-55页

作者：刘小云史春娟长安大学理学院陕西西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 西安中交土木科技有限公司陕西西安710075

为了研究车辆随机荷载作用下沥青路面的动力响应,建立了车辆随机振动模型和车辆随机激励下基层-面层双粘弹性沥青路面动力响应模型,并采用Fourier变换与小波变换相结合的新方法求得了路面随机响应解析解。根据实际车辆参数及道路参数,... 详细信息

为了研究车辆随机荷载作用下沥青路面的动力响应,建立了车辆随机振动模型和车辆随机激励下基层-面层双粘弹性沥青路面动力响应模型,并采用Fourier变换与小波变换相结合的新方法求得了路面随机响应解析解。根据实际车辆参数及道路参数,以路面不平度为初始激励,仿真得到了车辆随机荷载的功率谱密度函数和自相关函数,分析了沥青路面在车辆荷载下的随机动力响应特性,计算了沥青路面动力响应的主要数字特征函数,同时还对沥青路面随机动力响应进行了可靠性设计。结果表明:沥青路面动力响应的均值函数与路面等级无关,而自相关函数、功率谱密度函数及标准差均随着路面等级的下降而增加;采用提出的方法确定不同可靠度下不同等级沥青路面的动力响应值,可避免采用静载荷作为路面设计荷载的不合理性,为沥青路面的可靠性设计与分析提供参考。

关键词：道路工程沥青路面 Fourier变换动力响应随机特征可靠度

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基于小波理论的沥青路面稳态响应解析解研究

计算力学学报 2012年第5期29卷 806-810页

作者：吕彭民史春娟长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 西安中交土木科技有限公司西安710075

为了研究移动载荷作用下的沥青路面稳态响应,将沥青路面看作Kelvin粘弹性地基上不仅具有弹性,而且具有粘滞性的无限长梁,建立稳态响应计算的数学模型。利用Fourier变换和小波变换方法,得到了求解沥青路面稳态响应解析解的一种新方法,并... 详细信息

为了研究移动载荷作用下的沥青路面稳态响应,将沥青路面看作Kelvin粘弹性地基上不仅具有弹性,而且具有粘滞性的无限长梁,建立稳态响应计算的数学模型。利用Fourier变换和小波变换方法,得到了求解沥青路面稳态响应解析解的一种新方法,并进行了实例计算与分析。由于该方法不需要进行复杂的多重积分运算,计算快捷、方便,为研究沥青路面动力响应提供了一种有效算法。

关键词：小波理论移动载荷沥青路面稳态响应解析解

玄武岩-碳纳米纤维增强聚合物复合材料的制备及力学性能研究

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功能材料 2018年第10期49卷 123-126页

作者：史春娟长安大学工程机械学院西安710064

以玄武岩纤维(BF)和纳米碳纤维(CNF)为增强相制备了玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)复合材料和玄武岩-碳纳米纤维增强聚合物(BF-CNFRP)复合材料。利用万能试验机、扫描电子显微镜研究了复合材料的拉伸、弯曲、冲击等力学性能和断口形貌。结... 详细信息

以玄武岩纤维(BF)和纳米碳纤维(CNF)为增强相制备了玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)复合材料和玄武岩-碳纳米纤维增强聚合物(BF-CNFRP)复合材料。利用万能试验机、扫描电子显微镜研究了复合材料的拉伸、弯曲、冲击等力学性能和断口形貌。结果表明,加入0.5%(质量分数)CNF的BF-CNFRP复合材料,在拉伸实验中具有更强的拉伸强度,拉伸强度增加了约20%;在弯曲试验中具有更好的残余抗折强度和弯曲性能,当温度高于50℃时,抗弯强度提高了13%～15%;在冲击试验中表现出更好的能量吸收和变形性能,抗冲击强度提高了8%～17%。对复合材料断裂界面进行SEM观察,探讨了BFRP和BF-CNFRP复合材料界面处的作用机理,为BF-CNFRP复合材料力学性能的提高提供了理论支持。

关键词：玄武岩纤维纳米碳纤维环氧树脂 BF-CNFRP 力学性能

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面向训练能力的防空反导数字孪生系统研究

军事运筹与评估 2023年第3期38卷 52-56页

作者：孙智勇史春娟空军工程大学防空反导学院

针对防空反导训练面临的现实困难，提出建设防空反导数字孪生系统的客观需要。以防空反导军事训练需求为牵引，从系统概念、组成和关键功能实现等三个方面开展面向训练能力的防空反导数字孪生系统研究。设计了由装备实体、孪生装备、孪... 详细信息

针对防空反导训练面临的现实困难，提出建设防空反导数字孪生系统的客观需要。以防空反导军事训练需求为牵引，从系统概念、组成和关键功能实现等三个方面开展面向训练能力的防空反导数字孪生系统研究。设计了由装备实体、孪生装备、孪生数据、孪生训练平台和网络支撑环境等五部分组成的系统架构，分析了孪生数据获取、孪生装备设计、孪生训练平台的构建等系统构建关键技术，探讨了系统在指挥训练、体系化联合训练、装备性能检验、战法验证训练和技勤训练等方面的典型应用模式。

关键词：数字孪生防空反导训练能力应用模式

关于多轴疲劳寿命临界面法影响因素的分析与计算

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应用力学学报 2012年第3期29卷 302-306,355页

作者：吕彭民史春娟潘长平长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710075

本文以拉-扭非比例加载下的薄壁圆管试件为研究对象,以最大法向应变的最大剪应变平面为临界面,并对此临界面上的应变状态进行了分析。采用统一型疲劳寿命预测模型,以正火45钢为例,研究了非比例加载时相位差对疲劳寿命的影响,进而对不同... 详细信息

本文以拉-扭非比例加载下的薄壁圆管试件为研究对象,以最大法向应变的最大剪应变平面为临界面,并对此临界面上的应变状态进行了分析。采用统一型疲劳寿命预测模型,以正火45钢为例,研究了非比例加载时相位差对疲劳寿命的影响,进而对不同正应变幅和应变幅值比加载下的危险相位差的变化规律进行了计算分析。结果发现:应变幅值比对疲劳寿命最短时的危险相位差的影响呈先上升后下降的趋势;并给出了不同应变幅值比时危险相位差的计算通式,式中的系数可通过材料力学性能与单轴疲劳参数计算得到。最后给出了15种材料的系数供实际应用时参考。

关键词：多轴疲劳临界面法应变分析危险相位差应变幅值比

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混凝土泵车疲劳寿命预测方法

长安大学学报（自然科学版） 2011年第4期31卷 102-106页

作者：杨平吕彭民王刚史春娟福建交通职业技术学院机械工程系福建福州350007 长安大学工程机械学院陕西西安710064

为了探索频域法在混凝土泵车疲劳寿命预测中的应用,以某48 m混凝土泵车为例,现场实测了臂架结构危险部位的随机载荷谱,并对该焊接结构进行了室内疲劳试验。结合试验数据,分别应用频域法和时域法计算出了泵车结构危险部位的疲劳寿命。结... 详细信息

为了探索频域法在混凝土泵车疲劳寿命预测中的应用,以某48 m混凝土泵车为例,现场实测了臂架结构危险部位的随机载荷谱,并对该焊接结构进行了室内疲劳试验。结合试验数据,分别应用频域法和时域法计算出了泵车结构危险部位的疲劳寿命。结果表明:采用Dirlik概率模型的频域法能较好地反映随机载荷下泵车臂架结构的疲劳寿命,频域法与时域法计算结果相对误差仅为8%左右。

关键词：机械工程混凝土泵车随机载荷谱频域法疲劳寿命

山梨糖醇对发酵香肠蛋白降解特性及品质的影响

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山梨糖醇对发酵香肠蛋白降解特性及品质的影响

作者：史春娟江南大学

学位级别：硕士

发酵香肠作为传统发酵肉制品的典型代表，以其独特的风味和良好的耐贮藏性受到人们的喜爱。传统发酵香肠加工工艺通过长时间干燥来降低水分含量和水分活度，达到良好的贮藏性，但是产品存在口感干硬，得率低，生产周期长等问题。针对这... 详细信息

发酵香肠作为传统发酵肉制品的典型代表，以其独特的风味和良好的耐贮藏性受到人们的喜爱。传统发酵香肠加工工艺通过长时间干燥来降低水分含量和水分活度，达到良好的贮藏性，但是产品存在口感干硬，得率低，生产周期长等问题。针对这些问题，本课题研究了多羟基持水剂——山梨糖醇在发酵香肠中的持水特性，并跟踪研究了添加山梨糖醇后发酵香肠蛋白降解特性、风味及贮藏性的变化规律，探索了山梨糖醇在发酵香肠中的作用机理，旨在为发酵肉制品的品质改良提供理论指导。首先，分析了四种多羟基化合物对发酵香肠水分活度的影响规律，采用低场核磁共振法（LF-NMR）考察了山梨糖醇的持水特性，同时对产品的生产周期、水分含量、得率、质构及感官品质进行了研究。结果表明：与蔗糖、木糖醇、葡萄糖相比，山梨糖醇降低水分活度的能力更强;添加山梨糖醇能够降低发酵香肠加工过程中的横向弛豫时间T21、T22、T23，表明添加山梨糖醇后，体系对各部分水的结合更为紧密。与对照组（添加0%山梨糖醇组）相比，添加4%～8%山梨糖醇后，产品（干燥至水分活度0.850±0.005）的生产周期缩短了8h～14h，水分含量由30.4%提高到33.9%～35.4%，得率由73.7%提高到81.5%～89.6%，同时硬度由6051g降至3967g～4934g，咀嚼性由3467g降至2238g～2806g，总体可接受性评分由5.3提高到6.7～6.8，说明山梨糖醇能够有效改善产品品质。其次，研究了山梨糖醇对发酵香肠加工过程中蛋白降解特性及产品风味的影响。山梨糖醇添加量≥4%时，发酵香肠的蛋白降解程度低于对照组。具体表现为：（1）发酵结束时蛋白降解指数（PI）、非蛋白氮（NPN）含量与对照组相比显著降低（p＜0.05），对照组PI为18.80，添加8%山梨糖醇组PI仅为15.44;（2）与对照组相比，添加4%、8%山梨糖醇组中肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的降解程度降低;（3）添加山梨糖醇组的水溶性氮中，分子量＞5kDa的肽段比例高于对照组，而＜5kDa的肽段比例低于对照组。添加山梨糖醇后，蛋白降解程度的降低并未对发酵香肠的风味产生不利影响。具体表现为：（1）对照组、添加4%、8%山梨糖醇组的水溶性氮中，分子量＜500Da（小肽和游离氨基酸）的肽段比例由原料肉馅的25.65%，分别升高至61.40%、56.46%、51.68%，结合感官评定结果，表明添加山梨糖醇后滋味未受不良影响;（2）与对照组相比，添加山梨糖醇组主要挥发性风味物质的种类及相对含量变化不大，结合感官评定结果，表明添加山梨糖醇后香型并未改变;（3）产品的PI与滋味、香味评分之间相关性不显著。最后，选取真空室温、真空冷藏两种贮藏方式，考察了山梨糖醇对发酵香肠贮藏性的影响。结果表明，添加山梨糖醇组贮藏过程中的硫代巴比妥酸值（TBARS）和挥发性盐基氮（TVB-N）含量低于对照组，总体可接受性评分高于对照组。贮藏过程中各组发酵香肠的总菌落数和乳酸菌落数均呈下降趋势。相同贮藏时间内，真空冷藏条件下产品的贮藏品质优于真空室温条件。

关键词：山梨糖醇发酵香肠蛋白降解风味贮藏性

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车辆—沥青路面系统耦合动力学研究

车辆—沥青路面系统耦合动力学研究

作者：史春娟长安大学

学位级别：硕士

随着交通事业的不断发展，沥青路面得到了广泛的应用，而静载作用下的路面设计方法已经不能满足公路交通量大、车速加快、载重量大的状况，许多沥青路面在低于设计使用年限的情况下就出现早期破坏，这对车辆设计和路面结构安全性及耐久... 详细信息

随着交通事业的不断发展，沥青路面得到了广泛的应用，而静载作用下的路面设计方法已经不能满足公路交通量大、车速加快、载重量大的状况，许多沥青路面在低于设计使用年限的情况下就出现早期破坏，这对车辆设计和路面结构安全性及耐久性方面提出了更高的要求，所以将路面动力学和车辆动力学结合起来研究车辆-沥青路面耦合动力学具有重要的理论及现实意义。本文通过路面不平度将车辆和路面联系起来，研究车辆-沥青路面系统动力学性能。基于MATLAB仿真软件，通过时域方法得到路面随机激励谱，并以此为初始激励对二轴车辆与沥青路面相互作用动荷载及动载系数进行理论分析和数值仿真，研究车辆结构参数及路面参数对车辆动荷载的影响规律。将沥青路面看作为作用在Kelvin粘弹性地基上具有粘弹性的无限长梁，建立移动荷载下沥青路面动力学模型，采用小波分析方法和Fourier变换方法得到沥青路面动力响应解析解，进而研究了车速、轴重、路面粘性阻尼、面层弹性模量及温度对沥青路面动力响应的影响规律。最后分析了车辆随机动载荷及沥青路面动力响应的随机特性，如均方函数、自相关系数及均方差得到不同可靠度下沥青路面的动力响应值。为进一步研究车辆-沥青路面耦合动力响应提供了有价值的理论基础，也为今后路面设计提供可靠依据。

关键词：路面不平度车辆-沥青路面系统动载系数动力响应小波分析方法随机特性