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智能结构振动同位配置控制中的局部应变研究

振动与冲击 2012年第14期31卷 94-97页

作者：马天兵杜菲吴义鹏安徽理工大学机械工程学院淮南232001 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

在压电结构振动主动控制中,往往采用同位配置的方法。实验中发现当压电驱动器施加控制电压后,其反向同位的压电传感器将会受到局部应变的影响,控制效果就会降低。为进一步分析局部应变的影响机理,以板结构为研究对象,采用ANSYS进行了谐... 详细信息

在压电结构振动主动控制中,往往采用同位配置的方法。实验中发现当压电驱动器施加控制电压后,其反向同位的压电传感器将会受到局部应变的影响,控制效果就会降低。为进一步分析局部应变的影响机理,以板结构为研究对象,采用ANSYS进行了谐响应分析,比较了对称位置传感片电压幅值与相位,理论上验证了局部应变存在。最后通过方波激励和MCS(Minimal Controller Synthesis)算法对飞机壁板进行振动控制实验验证了局部应变的影响,为进一步提高主动控制效果研究奠定了良好的基础。

关键词：局部应变同位配置压电片振动

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基于局部应变补偿的加筋板改进滑模振动控制

振动与冲击 2020年第6期39卷 176-180页

作者：杜菲马天兵刘健罗智安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

在加筋板的振动主动控制中,传感片和作动片多采用对位粘贴形式,经实验证明,此方式存在局部应变效应,会导致振动控制效果减弱,甚至控制发散。针对该问题,构建了局部应变补偿方案,设计了基于局部应变补偿的改进幂次趋近律滑模控制算法,并... 详细信息

在加筋板的振动主动控制中,传感片和作动片多采用对位粘贴形式,经实验证明,此方式存在局部应变效应,会导致振动控制效果减弱,甚至控制发散。针对该问题,构建了局部应变补偿方案,设计了基于局部应变补偿的改进幂次趋近律滑模控制算法,并选择加筋板振动作为研究对象,利用NI-CompactRIO 9024平台进行了加筋板振动主动控制实验。实验结果表明,针对加筋板的第一阶模态,基于局部应变补偿的改进幂次趋近律滑模控制算法振动抑制效果达到13.16 dB,相对于未补偿的改进幂次趋近律滑模算法效果的10.59 dB,提升了2.57 dB。

关键词：振动控制局部应变改进滑模加筋板

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局部应变可靠性分析方法

机械设计 2004年第7期21卷 39-42页

作者：李超赵永翔王金诺西南交通大学机械工程学院

根据随机振动试验的有关理论 ,确定产品局部应变载荷的概率密度函数。基于Coffin -Manson律 ,将曲线近似表示为均值和均方差循环应变寿命曲线的形式。利用应变 -寿命转换关系 ,获得循环寿命均值和标准差函数 ,在此基础上确定给定寿命... 详细信息

根据随机振动试验的有关理论 ,确定产品局部应变载荷的概率密度函数。基于Coffin -Manson律 ,将曲线近似表示为均值和均方差循环应变寿命曲线的形式。利用应变 -寿命转换关系 ,获得循环寿命均值和标准差函数 ,在此基础上确定给定寿命下的应变强度概率密度函数。建立了随机循环强度 -载荷动态干涉可靠性分析模型。

关键词：局部应变随机振动应变载荷分布应变强度分布可靠性

基于局部应变的沥青路面力学分析及其疲劳寿命预估研究

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基于局部应变的沥青路面力学分析及其疲劳寿命预估研究

作者：李朋长安大学

学位级别：硕士

作为沥青路面的一种常见病害,裂缝会降低路面结构的承载力,影响行车舒适性,加速路面损坏并缩短使用寿命。目前国内外有关沥青路面疲劳开裂机理的认识是一致的,但有关疲劳开裂研究尚不够深入和系统。有必要对沥青路面疲劳开裂进行研究,... 详细信息

作为沥青路面的一种常见病害,裂缝会降低路面结构的承载力,影响行车舒适性,加速路面损坏并缩短使用寿命。目前国内外有关沥青路面疲劳开裂机理的认识是一致的,但有关疲劳开裂研究尚不够深入和系统。有必要对沥青路面疲劳开裂进行研究,分析沥青混合料的疲劳特性和沥青路面的结构受力特性,提出沥青路面疲劳开裂寿命的预估方法,以便在设计阶段就可以控制疲劳开裂。这样有利于完善沥青路面结构设计方法,保障沥青路面的使用性能和使用寿命。论文在分析国内外研究成果的基础上,提出了基于局部应变的沥青路面疲劳裂纹萌生寿命预估方法。采用弹塑性有限元方法,计算沥青路面的局部应力应变,并将计算结果与近似工程法计算结果比较,验证了其可行性。从有限元角度结合试验方法确定了拉应变阀值以及拉应变极限值,建立了路面荷载有效轴载谱,进而确定了路面的疲劳萌生寿命。分析了轴载、面层厚度与模量、基层模量、应力吸收层厚度与模量等参数变化对沥青路面局部应变的影响,为沥青路面结构设计提供理论依据。基于断裂力学理论,提出沥青路面疲劳裂缝扩展寿命计算方法,模拟了疲劳裂缝扩展路径并对其扩展寿命影响因素进行了分析。此外,依托试验路实体工程,结合论文研究成果,基于局部应变理论预估了沥青路面的疲劳裂纹萌生寿命,并根据断裂力学预估了沥青路面的疲劳裂缝扩展寿命。

关键词：沥青路面局部应变疲劳开裂萌生寿命裂缝扩展应变—寿命疲劳方程

基于弹塑性有限元法的沥青路面局部应变与疲劳寿命预估

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基于弹塑性有限元法的沥青路面局部应变与疲劳寿命预估

作者：邱阳阳长安大学

学位级别：硕士

沥青路面作为高等级路面常采用的路面形式，发挥着其特有的行车舒适性优势，但在作为常见病害裂缝的影响下，道路结构的稳定性和承载力会逐渐降低，进而加剧了道路的破坏，影响着道路的正常使用，缩短其使用寿命。当前国内外关于沥青路... 详细信息

沥青路面作为高等级路面常采用的路面形式，发挥着其特有的行车舒适性优势，但在作为常见病害裂缝的影响下，道路结构的稳定性和承载力会逐渐降低，进而加剧了道路的破坏，影响着道路的正常使用，缩短其使用寿命。当前国内外关于沥青路面疲劳开裂的机理认识是一致的，但是研究方面不够深入系统，故有必要对沥青路面疲劳开裂进行研究，了解分析沥青混合料的疲劳特性以及路面结构受力特性，提出有效的沥青路面疲劳寿命预估方法。本文在分析国内外研究成果的基础上，提出了基于局部应变的沥青路面疲劳寿命预估方法。通过室内沥青混合料直接拉伸试验和循环拉伸实验分析其疲劳特性，结合有限元方法确定拉应变阀值和极限值，应用多级多试件实验方法，确定不同应变比下混合料疲劳寿命，分析平均应力的影响，综合四种应变比不同疲劳寿命建立应变－疲劳方程。根据室内混合料疲劳实验数据，采用弹塑性有限元方法，建立二维Drucker-Prager弹塑性本构模型，分析温度、轴载、面层厚度和模量、基层厚度和模量、防裂层厚度和模量等因素对刚性基层接缝处沥青混凝土路面应变的影响规律，并计算接缝处沥青混凝土路面结构荷载应变以及温度应变，运用麦夸特法+通用全局优化法拟合出沥青面层底部荷载以及温度应变的实用计算公式，同时确定路面作用有效轴载。基于断裂力学理论，结合应变－疲劳方程和Miner线性疲劳累积损伤理论，提出沥青路面疲劳寿命预估方法，并与实际路面算例对比验证其可靠性。

关键词：沥青路面弹塑性局部应变疲劳寿命应变-寿命疲劳方程

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基于局部应变的沥青路面疲劳开裂寿命预估

基于局部应变的沥青路面疲劳开裂寿命预估

作者：倪雷长安大学

学位级别：硕士

随着我国交通事业的不断发展,沥青路面已成为我国高等级路面的主要结构形式,其中半刚性基层沥青路面占90%以上。但现代公路运输交通量大,超载严重,半刚性基层沥青路面抗疲劳性能差的弱点暴露无遗,已经不能满足需要。因此,国内外对性能更... 详细信息

随着我国交通事业的不断发展,沥青路面已成为我国高等级路面的主要结构形式,其中半刚性基层沥青路面占90%以上。但现代公路运输交通量大,超载严重,半刚性基层沥青路面抗疲劳性能差的弱点暴露无遗,已经不能满足需要。因此,国内外对性能更好,寿命更长的耐久性路面展开了研究。刚性基层沥青路面是耐久性路面的一种,它具有较高的强度、刚度,较好的整体性和稳定性,良好的抗冲刷性和抗裂性能,能够提供持久的基础条件和结构支撑力。在刚性基层沥青路面中最关键的技术问题就是防止反射裂缝。因此有必要对沥青路面疲劳开裂进行研究。本文提出了合理的沥青混合料直接拉伸疲劳试验条件,对基质沥青混合料进行了应变控制条件下的直接拉伸疲劳试验,应用多级多试件法建立了沥青混合料的循环应力—应变曲线方程和应变-疲劳寿命曲线方程,提出了沥青混合料的开裂拉应变阀值和极限值。基于局部应变理论,利用Kt-Neuber公式法、Kf-Neuber公式法计算沥青路面局部应变。将荷载换算成沥青面层底部应力集中部位的真实应变,结合试验得到的应变-疲劳寿命曲线和计算得到的局部应变,得出沥青混合料的疲劳开裂寿命预估。

关键词：沥青路面疲劳开裂寿命局部应变直接拉伸试验控制应变

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局部应变疲劳分析方法

力学进展 1980年第Z1期 112-118页

作者：伍义生曾春华中国科学院力学研究所

金属结构在循环载荷作用下会发生疲劳破坏。为了确保结构安全使用,常常需要预测结构的疲劳寿命。疲劳破坏是一个从裂纹起始到裂纹扩展,直至最后破坏的过程。近十几年来由于断裂力学的发展,裂纹扩展阶段的寿命已经能够比较好地用断裂力... 详细信息

金属结构在循环载荷作用下会发生疲劳破坏。为了确保结构安全使用,常常需要预测结构的疲劳寿命。疲劳破坏是一个从裂纹起始到裂纹扩展,直至最后破坏的过程。近十几年来由于断裂力学的发展,裂纹扩展阶段的寿命已经能够比较好地用断裂力学的方法处理。但是用断裂力学方法了解裂纹起始阶段的寿命还有一定的困难,有待弹塑性断裂力学的进一步发展。近十几年来国外发展起一种新的估算裂纹起始寿命的方法——局部应变疲劳分析方法。利用断裂力学方法解决裂纹扩展寿命,利用局部应变疲劳分析方法解决裂纹起始寿命是当前

关键词：局部应变循环应力迟滞回线应变曲线端点点(数学) 疲劳分析方法缺口试件

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局部应变范围与疲劳裂纹起始寿命

西北工业大学学报 1983年第1期 133-141页

作者：郑修麟西北工业大学副教授瑞士洛桑高等工程学院访问学者

本文首先给出了当应力比 R=0、-1时,切口根部循环应变范围的近似计算公式。应用这些公式及估算疲劳寿命的局部应力—应变法中的基本假设,导出疲劳裂纹起始寿命的一般表达式;特别考虑到应力比的影响,以及疲劳裂纹起始寿命与拉伸性能间的... 详细信息

本文首先给出了当应力比 R=0、-1时,切口根部循环应变范围的近似计算公式。应用这些公式及估算疲劳寿命的局部应力—应变法中的基本假设,导出疲劳裂纹起始寿命的一般表达式;特别考虑到应力比的影响,以及疲劳裂纹起始寿命与拉伸性能间的关系。文献中的实验结果用来校核本文所提出的公式。最后,还给出了根据拉伸性能估算疲劳裂纹起始寿命的几个实例。

关键词：局部应变拉伸性能疲劳裂纹名义应力范围

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局部应变疲劳分析方法及计算程序

航空学报 1982年第1期 37-44页

作者：伍义生中国科学院力学研究所

本文介绍了局部应变疲劳分析方法,及用这种方法计算工程裂纹形成寿命的程序(程序从略)。这种程序的特点是:采用载荷增量、应力增量、应变增量三参数单元,一次完成从载荷-时间历程向局部应力、应变-时间历程的转变;并在转变的过程中计算... 详细信息

本文介绍了局部应变疲劳分析方法,及用这种方法计算工程裂纹形成寿命的程序(程序从略)。这种程序的特点是:采用载荷增量、应力增量、应变增量三参数单元,一次完成从载荷-时间历程向局部应力、应变-时间历程的转变;并在转变的过程中计算每一应力、应变循环造成的损伤,最后给出寿命。通过实例计算表明,这种程序简单可靠,计算迅速,可用于缺口构件工程裂纹形成寿命的估算。

关键词：应变曲线循环载荷可用系数交变载荷局部应变循环应力缺口试件计算程序应变增量疲劳分析方法局部应力裂纹形成