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混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面疲劳性能劣化作用研究

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土木工程学报 2024年第9期57卷 46-55,97页

作者：叶华文蒋成川何建希潘威洲邓雪峰徐勋西南交通大学四川成都610031 成都市市政工程设计研究院有限公司四川成都610023

为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结... 详细信息

为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结果表明:混凝土裂缝深度不超过其厚度20%时,正交异性钢桥面典型细节疲劳应力增幅很小;混凝土层正下方的横隔板-U肋-顶板及横隔板-U肋细节疲劳应力对混凝土裂缝长度、深度变化较敏感,混凝土开裂对横隔板弧形开口处及U肋圆弧处的影响较小;纵桥向裂缝对疲劳应力的影响比横桥向裂缝显著,且多裂缝会明显增大疲劳细节处应力水平,会加速桥面结构疲劳性能劣化,因此须设钢筋网阻滞裂缝扩展。

关键词：正交异性组合桥面板混凝土层开裂疲劳应力性能劣化足尺模型试验

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基于性能劣化的可靠性预测与系统开发

计算机集成制造系统 2011年第1期17卷 191-197页

作者：吴军邵新宇邓超毛宽民华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 华中科技大学数字制造与装备国家重点实验室湖北武汉430074

为了给数控装备可靠性预测提供更丰富、更精确、更及时的信息源,探讨了运用数控装备使用过程中的性能劣化数据对数控装备可靠性进行预测的方法与工具。给出基于性能状态监测的性能劣化建模与可靠性预测原理,并提出一种基于非平稳自回归... 详细信息

为了给数控装备可靠性预测提供更丰富、更精确、更及时的信息源,探讨了运用数控装备使用过程中的性能劣化数据对数控装备可靠性进行预测的方法与工具。给出基于性能状态监测的性能劣化建模与可靠性预测原理,并提出一种基于非平稳自回归积分滑动平均模型的数控装备性能劣化建模方法,以监测与分析数控装备关键性能参数的时变特性;提出基于隐马尔科夫链模型的数控装备可靠性预测方法,以揭示数控装备使用过程中的性能状态变化特征及其可靠性变动情况。在此基础上,开发了数控装备可靠性预测原型软件系统。该系统对于提高数控装备利用率、减少数控装备维修费用以及延长数控装备使用寿命等具有重要的意义。

关键词：性能劣化可靠性预测原型系统数控装备可靠性

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黏接界面性能劣化的非线性超声检测研究进展

科学通报 2022年第7期67卷 621-629页

作者：李立焦敬品高翔贾召会吴斌何存富北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京航天测控技术有限公司北京100041

作为传统机械连接的重要补充形式,黏接结构在工业领域应用广泛.在外载及环境因素的综合作用下,黏接界面的性能会出现劣化,严重影响黏接结构的安全使用.因此,黏接界面性能检测一直是无损检测领域的热点和难点问题.线性超声技术能有效实... 详细信息

作为传统机械连接的重要补充形式,黏接结构在工业领域应用广泛.在外载及环境因素的综合作用下,黏接界面的性能会出现劣化,严重影响黏接结构的安全使用.因此,黏接界面性能检测一直是无损检测领域的热点和难点问题.线性超声技术能有效实现黏接界面中分层、脱黏等损伤的检测,但难以实现黏接界面早期劣化(如界面闭合缺陷、界面弱黏接等)的检测及定量评价,而非线性超声技术可以克服传统线性超声技术在检测灵敏度方面的不足,有望成为一种有效的黏接界面性能早期劣化的检测手段.本文从理论模型和检测实验两方面对非线性超声技术在黏接界面性能检测与评价方面的研究进展进行了综述.从界面的接触非线性和中间层的材料非线性角度出发,介绍了界面非线性超声检测相关理论的简化模型,如非线性弹簧模型、界面接触模型及考虑中间层厚度的接触模型等.这些模型可用于描述超声波在弱黏接界面处产生的多种声学非线性效应,如二次谐波产生、混频和非线性谐振等,但需要进一步研究不同模型对超声波在弱黏接界面处非线性传播行为的描述能力.同时,介绍了非线性谐振、混频和二次谐波3种非线性技术在界面性能实验检测方面的研究进展.最后,对黏接界面性能劣化非线性超声检测技术的发展进行了展望.

关键词：黏接界面性能劣化非线性超声接触非线性材料非线性无损检测

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高强混凝土经不同高温历程后性能劣化研究

振动与冲击 2018年第4期37卷 240-248页

作者：赵东拂高海静贾朋贺文豪杨健辉北京建筑大学工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京节能减排关键技术协同创新中心北京100044 北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044 河南理工大学土木工程学院河南焦作454000

对经历不同加热温度和不同恒温时间的C60高强混凝土性能劣化进行了试验研究,并利用超声、显微硬度检测、扫描电子显微镜及汞压力测孔等综合手段观察其高温后细微观结构的变化。重点分析了高强混凝土外观、抗压强度、弹性模量、质量损失... 详细信息

对经历不同加热温度和不同恒温时间的C60高强混凝土性能劣化进行了试验研究,并利用超声、显微硬度检测、扫描电子显微镜及汞压力测孔等综合手段观察其高温后细微观结构的变化。重点分析了高强混凝土外观、抗压强度、弹性模量、质量损失、高温爆裂机理、细微观结构的变化规律。研究结果表明,经不同高温历程后,高强混凝土的色泽变浅,从300℃恒温1 h时开始混凝土试块呈铁锈红色,直到400℃恒温2 h时铁锈红色消失,700~900℃试块外表呈灰白色;高强混凝土会在500℃时发生爆裂,较普通混凝土的爆裂温度低很多;凝胶分子、水泥水化物等受热分解,使其表面和内部产生孔隙和微裂纹,高强混凝土细微观结构逐渐变差,这是造成宏观力学性能劣化的根本原因。随着加热温度的升高与恒温时间的增长,高强混凝土的抗压强度、弹性模量和质量总体呈下降趋势,且相对恒温时间的不同,加热温度的变化对高强混凝土力学性能劣化的影响更大。

关键词：高强混凝土高温历程性能劣化爆裂机理细微观结构

老化-海蚀循环作用下高阻尼橡胶隔震支座橡胶材料性能劣化规律

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材料导报 2020年第4期34卷 166-173页

作者：刘荣马玉宏赵桂峰王康康广州大学工程抗震研究中心广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405 广州大学土木工程学院广州510006

考虑到设置于跨海大桥位置较低处的隔震支座可能会遭受海水侵蚀和老化的循环作用,开展了高阻尼橡胶隔震支座橡胶材料海蚀-老化循环作用试验,研究了橡胶的硬度、定伸应力、拉伸强度及扯断伸长率随劣化时间和劣化深度的变化规律。结果表明... 详细信息

考虑到设置于跨海大桥位置较低处的隔震支座可能会遭受海水侵蚀和老化的循环作用,开展了高阻尼橡胶隔震支座橡胶材料海蚀-老化循环作用试验,研究了橡胶的硬度、定伸应力、拉伸强度及扯断伸长率随劣化时间和劣化深度的变化规律。结果表明,老化-海蚀循环作用对橡胶性能影响较大。随着老化-海蚀循环作用时间的延长,橡胶的硬度、定伸应力呈增长趋势,试验150 d后分别增长了21.05%和128.87%~244.95%;拉伸强度和扯断伸长率则呈减小趋势,试验150 d后分别下降了55.86%和76.52%,这对高阻尼橡胶隔震支座的极限变形能力和抗拉能力极为不利。经历150 d老化-海蚀循环作用后,硬度和定伸应力主要在劣化深度20 mm范围内增大,表层橡胶分别增长19.3%和87.04%~100.77%;拉伸强度和扯断伸长率在劣化深度10 mm范围内下降,表层橡胶分别减小44%和57.9%,说明橡胶材料性能劣化主要发生在距离表面较近的部分,内部橡胶性能变化较小。

关键词：老化-海蚀循环高阻尼橡胶隔震支座性能劣化

基于台架“诱喘”试验的涡轴发动机稳定性与性能劣化研究

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推进技术 2019年第5期40卷 1015-1022页

作者：余双李本威林学森张赟伍恒黄帅海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军驻常州地区航空军事代表室江苏常州213022

为评价涡轴发动机的气动稳定性,采用台架"诱喘"试验的方法,通过插板式畸变发生器制造发动机进口的总压畸变流场,对涡轴发动机的综合畸变指数进行了试验测算。试验表明:对压气机转子进行先进性设计改造,在中高转速工况下,其临界综合畸变... 详细信息

为评价涡轴发动机的气动稳定性,采用台架"诱喘"试验的方法,通过插板式畸变发生器制造发动机进口的总压畸变流场,对涡轴发动机的综合畸变指数进行了试验测算。试验表明:对压气机转子进行先进性设计改造,在中高转速工况下,其临界综合畸变指数显著增大,随转速提高,增幅由5.01%上升至33.74%。在加速工作过程中,临界畸变指数较原型机增幅达到68.32%。另外,通过分析不同插板高度下发动机各状态的性能劣化趋势,评估了发动机在进气畸变条件下的健康状态。

关键词：涡轴发动机诱喘试验进气畸变稳定性性能劣化

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橡胶/混凝土盐冻循环后性能劣化及微观结构

复合材料学报 2021年第12期38卷 4294-4304页

作者：姚韦靖刘雨姗王婷雅庞建勇安徽理工大学土木建筑学院淮南232001 安徽理工大学土木工程博士后流动站淮南232001

制备普通混凝土(Normal concrete,NC)和橡胶/混凝土基体(Rubber/NC),研究盐冻循环60次内,表观现象、剥落量、抗压强度损失等性能指标劣化过程,采用超声波无损检测法评价混凝土盐冻循环破坏前后超声参数变化,建立相对波速、损伤度与抗压... 详细信息

制备普通混凝土(Normal concrete,NC)和橡胶/混凝土基体(Rubber/NC),研究盐冻循环60次内,表观现象、剥落量、抗压强度损失等性能指标劣化过程,采用超声波无损检测法评价混凝土盐冻循环破坏前后超声参数变化,建立相对波速、损伤度与抗压强度的关系,利用SEM观察盐冻循环损伤前后试件微结构变化。结果表明:随盐冻循环次数增加,混凝土试件表面剥蚀愈显著,剥落量增加,内部损伤、强度损失逐渐加剧,超声参数与抗压强度具有密切相关性;混凝土经历盐冻破坏后,内部结构呈疏松絮状,孔隙、裂纹愈加显现,密实度下降,造成宏观力学性能劣化。但弹性橡胶细集料掺入后有效缓解结冰压引起的内部开裂和孔隙扩大,各阶段橡胶/混凝土基体劣化程度均优于普通混凝土,以橡胶掺量(与胶凝材料质量比)10%(10%Rubber/NC)各性能指标最优,经历60次盐冻循环后,普通混凝土抗压强度损失率为58.5%,10%Rubber/NC抗压强度损失率为48.0%。

关键词：橡胶/混凝土盐冻循环超声波无损检测性能劣化微观分析

玻化微珠保温混凝土高温后性能劣化及微观结构

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复合材料学报 2019年第12期36卷 2932-2941页

作者：姚韦靖庞建勇安徽理工大学土木建筑学院

配制普通混凝土(NC)和玻化微珠保温混凝土(GHB/NC),研究从常温升温至1000℃高温后表观现象变化、质量、抗压强度损失等性能的劣化过程,同时讨论超声波无损检测法评判混凝土高温后性能的普适性,对比分析相对波速、损伤度与受热温度、抗... 详细信息

配制普通混凝土(NC)和玻化微珠保温混凝土(GHB/NC),研究从常温升温至1000℃高温后表观现象变化、质量、抗压强度损失等性能的劣化过程,同时讨论超声波无损检测法评判混凝土高温后性能的普适性,对比分析相对波速、损伤度与受热温度、抗压强度损失率的关系,利用SEM观察不同高温后试件微观结构变化。结果表明:采用相对波速、损伤度评价混凝土高温后性能具有良好相关性,回归公式拟合度较高;随温度升高,NC和GHB/NC混凝土内部损伤逐步加剧,水泥胶凝受热分解、水分散失等在试件表面和内部产生空隙、裂纹并相互贯通,玻化微珠、粗骨料与水泥石界面黏结力逐步减弱甚至丧失,造成宏观力学性能劣化,抗压强度损失率增大。升温至800℃后NC强度损失72.3%,GHB/NC强度损失74.6%,1000℃时基本丧失承载能力。

关键词：玻化微珠保温混凝土高温超声波无损检测性能劣化微观分析界面过渡区

一种基于分析的火电机组热力系统性能劣化诊断方法

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工程热物理学报 2016年第6期37卷 1147-1153页

作者：王宁玲冯澎湃付鹏时斌杨志平华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心北京102206

及时检测和跟踪热力设备和系统的热经济性能劣化趋势,准确开展设备健康与能效状态预警对火电机组节能诊断和运行优化具有重要意义。本文基于分析方法研究了热力设备性能劣化产生机理和影响因素,建立了热力设备和系统的热经济性劣化模... 详细信息

及时检测和跟踪热力设备和系统的热经济性能劣化趋势,准确开展设备健康与能效状态预警对火电机组节能诊断和运行优化具有重要意义。本文基于分析方法研究了热力设备性能劣化产生机理和影响因素,建立了热力设备和系统的热经济性劣化模型;分析了不同工况和边界条件下,设备固有损失和附加损失的影响因素和相互作用机制;以某660 MW超临界空冷机组为案例,开展了性能劣化模型验证和系统热经济性诊断。结果表明,根据固有损失、附加损失和内部参数的变化,可有效检测和诊断设备、过程和系统的热经济性能劣化状态,为热力系统运行优化、故障预警与状态维修提供理论依据。

关键词：性能劣化热力系统 [火用]分析热力学诊断