基于压电波动法检测灌浆连接段界面损伤

由于海上恶劣的环境,海上风机灌浆连接段可能会产生损伤,对其受力性能产生不利影响。为了检测灌浆连接段界面损伤,提出了一种基于压电传感器波动法的无损检测方法。该方法通过在灌浆连接段表面粘贴压电传感器来激励和接收应力波,根据接收应力波幅值的变化来判断灌浆连接段的界面损伤程度。将激励压电传感器布置在桩管,接收压电传感器分别布置在套管和桩管。对灌浆连接段进行轴向分级加载,每一级加载完毕后进行一次检测。试验结果表明随着轴向荷载的增加,内钢管上接收传感器接收信号的幅值逐渐减小,外钢管上接收传感器接收信号的幅值逐渐增加。说明轴向加载过程中两条检测路径上灌浆连接段的界面均发生了破坏。该结果与试件割开后观察到的界面损伤状态一致,说明该方法可以用于灌浆连接段界面损伤的检测。

基于幂级数-波动法的功能梯度圆环板结构振动模型建立与特性研究

提出一种可用于计算功能梯度圆环板结构在不同边界条件下振动特性的幂级数-波动法。基于一阶剪切变形理论框架,将位移函数设置为幂级数的形式,结合波动列式构建功能梯度圆环板结构振动特性分析模型。通过与有限元计算结果进行对比,验证所建立振动特性分析模型在固有频率、自由模态以及频率响应计算的正确性和准确性。以此为基础,开展参数化分析工作,研究了不同结构参数对不同边界条件下功能梯度圆环板结构固有频率和频率响应的影响情况。结果表明,基于提出的数值计算方法建立的功能梯度圆环板结构振动特性分析模型可行有效,不同结构参数对结构固有特性及频率响应均存在不同的影响规律和效果。

基于波动法的静水压力下功能梯度圆柱壳振动特性研究

文章研究了连续静水压力下,水下功能梯度(FG)圆柱壳的振动特性。在Flügge理论的基础上,考虑流体的影响,利用波动法推导出了水下FG圆柱壳耦合系统的振动方程。通过变换轴向波数,得到不同边界条件下FG圆柱壳的固有频率值。在经过与各向同性圆柱壳的固有频率的分析结果进行对比、验证了文中研究的有效性和正确性的基础上,讨论了静水压力下的FG圆柱壳的固有频率。通过算例,分析了连续静水压力下,材料组分、壳体厚度与半径比、边界条件等因素对FG圆柱壳的固有频率的影响。

基于压电波动法的混凝土裂缝损伤主动被动监测对比试验

目的对基于压电波动法的混凝土裂缝损伤主动与被动监测方法进行对比研究,探索两种方法的特点以及适用范围.方法将压电陶瓷传感器埋置在两个完全相同的混凝土柱内,两试件分别承受小偏压和大偏压荷载.同时应用主动和被动损伤监测技术对两试件的破坏过程进行监测.结果在被动监测试验中,小偏压试件所释放出的声发射信号能量为大偏压试件的14倍.从能量释放在时长上的分布比重看,小偏压试件在达到极限荷载前就已经释放了80%以上,而大偏压试件只释放不到40%;在主动监测试验中,大、小偏压试件的最终损伤指数分别为78.8%和68.6%.结论被动监测技术能有效反映出试件所受荷载及破坏过程的特点,主动健康监测技术能有效地识别结构处于不同的健康状态,两种方法的特点形成互补.

利用波动法研究曲梁结构中的波形转换和能量传递

基于Flugge理论,建立薄壁均质常曲率曲梁面内运动6阶微分控制方程,得到曲梁频散特性曲线与6种波轴向位移和径向位移的比值,推导位移内力响应表达式及物理域和波数域的变换矩阵。利用波的传递和反射矩阵对曲梁及半无限长直梁耦合时的能量传递系数与反射系数进行求解分析。对半无限长直梁中给定的拉伸波或弯曲波入射,得到与频率、曲率半径及伸展角度相关的各种波传递和反射的能量系数表达式。数值结果表明,纵波与弯曲波在经过曲梁结构之后发生波形转换,研究能量传递与反射系数随频率、伸展角度,曲梁曲率半径和截面尺寸比的变化。结果表明,无限长直梁和曲梁耦合系统中,低频时,经过曲梁反射及传递后的弯曲波与纵波会相互转化;高频时弯曲波与纵波内能无散射地通过曲梁进行传播。为改善高频时曲梁中能量衰减效果,在曲梁结构中插入单个、多个中间支撑或阻振质量块时的能量传递和反射系数。结果表明,阻振质量块能很好地阻止高频时曲梁中能量的传递,对周期分布的多个阻振质量块,能量传递系数随频率的变化存在周期结构的阻带特征。这些研究结果可为曲梁结构的设计提供定性的理论基础。

地下结构波动法与振动法的对比

介绍了波动法和振动法的计算原理和使用方法,用这两种方法计算人工地震波,分析两种方法的区别。结果表明:波动法和振动法的计算数值和变化规律基本一致;波动法可以反映波动传播的时间效应,振动法不能反映波动传播的时间效应,但振动法计算步骤简便,精度可以满足要求;建议在地下结构动力分析中使用振动法。

旋流燃烧器出口气固两相流场的光学波动法测量研究

为了精确测量旋流燃烧器出口的固相质量分数和颗粒细度,介绍了光学波动法测量固相质量分数的基本原理,并在气固两相流实验台上采用基于光学波动法的激光探针测量固相质量分数,对不同的一、二次配风条件下的回流区大小、扩散特性以及质量分数分布变化进行了测量研究.试验结果表明:在燃烧器出口流场中,固相质量分数最高点和气相速度的最高点均处于二次风口附近,在离燃烧器出口0～200mm范围内,气相速度衰减迅速,而固相质量分数的衰减缓慢;各次风对固相质量分数分布的作用各不相同:一次风大小的改变对中心回流区内固相质量分数影响微弱,主要影响周边区域;增强内二次风对增强回流区内的固相质量分数的差异最为明显;增加外二次风限制了颗粒对外扩散,固相质量分数的分布在周向上更加均匀.

基于光学波动法研究气固两相流扩散特性

阐述了利用光学波动法测量颗粒浓度的原理,并在实验条件下,利用此原理,对前置空间组合弯头及内置楔形体的直流燃烧器出口不同截面气固两相流颗粒浓度分布作了测量研究,得出各截面浓度分布规律、扩散和衰减规律,可供分析电站锅炉稳定燃烧、节能及燃烧器改造参考.

基于波动法的斜拉桥索力测试研究

针对实际测量中正弦脉冲激励下产生的应力波含噪声大,走时时差难以分辨的问题,根据小波变换下有效信号和随机噪声在多尺度空间中模极大值不同的传播特性,采用近似对称的sym3小波对含噪信号图进行分解,每一层的小波分解系数用不同的软阈值处理.经过修正后的小波系数重构得到的信号图能够消去大部分噪声,清晰地反映入射波和反射波之间的时差.

基于波动法与模糊聚类的柴油机状态监测研究

状态评级是柴油机状态监测的主要目的。常规的以特征参数变化倍数评级的方法对于经常拆迁的设备效果不理想;而模糊C(center)-均值聚类算法不能自动对聚类结果进行等级排序。文中提出的波动法与模糊C-均值聚类相结合的状态评级则有效地解决了上述问题。波动法原理为柴油机各缸的特征参数波动越小,则整机状态越好。选取与柴油机状态密切相关的7个参数组成特征向量,用现场采集的PZ12V190柴油机的35个样本建立聚类标准;将另10台柴油机与标准逐一再聚类,其结果与实际情况吻合得很好。表明该方法对多缸柴油机状态评级的有效性和实用性。

基于压差波动法的气液两相涡街功率谱特性分析

气液两相流体横向绕过圆柱体流动时，在圆柱体后部会产生漩涡交替脱落现象，导致圆柱体两侧压差波动，测量该压差波动信号并通过DFT变换可以得到功率谱。采用此方法对矩形通道内垂直上升气液两相绕流的涡街特性进行实验研究，实验中雷诺数范围为1．1×10^4-2．8×10^4，截面含气率范围为0～0．15。实验结果表明：在实验条件范围内，含气率d〈0．1时差压波动信号的功率谱图存在峰值，并且随着含气率的增加峰值降低，当含气率α≥0．1时，功率谱图上已经没有明显的峰值，表现为随机脉动；雷诺数对功率谱特性影响小。

地下水位波动法在干旱区地下水补给资源量评价中的应用——以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇重点开采区为例

地下水补给资源量评价是干旱地区地下水资源评价的最重要部分,但许多地区因为缺乏地下水的源汇项监测数据、或者水文地质研究程度较低,导致地下水补给资源量评价的可靠性较低。以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇区为例,采用地下水位波动方法(water-table fluctuation,WTF)对地下水补给资源量进行计算,该方法仅需要一段时间内含水层参数及地下水位变化值,应用简单,适用性强。通过计算表明,那陵郭勒冲洪积扇地区地下水资源2011年补给量约为5.21×108m3/年,2012年补给量约为6.16×108m3/年。该方法避免了直接计算地下水补给量的难题,对水文地质研究程度较低的干旱区地下水资源评价具有一定的参考意义和推广价值。

对波动法血压无创自动测量技术原理及测量准确性的实验分析

本文结合现有资料及医学临床现状，对波动法人体血压无创测量技术原理进行了分析和实验研究，发现了一个影响测量准确性的重要问题，另外对现有临床上比较流行的基于波动法原理的血压无创测量仪进行了实验，发现其测量准确性尚达不到临床一些特殊条件下的要求。因此血压无创测量技术仍是有待于深入研究的课题，最后从理论上指出波动法血压无创测量技术应解决的关键问题。

用波动法仿真程序改进汽油机进排气系统的研究

本文介绍了用于微型计算机的内燃机波动法仿真程序ENGWA,以及前处理程序SDIP。利用ENGWA程序对492Q汽油机换气过程进行了仿真计算,结合实验研究,分析了该机进排气系统存在的问题,研究开发了新型进排气岐管。发动机台架实验表明,改进后的492Q汽油机性能较原机有全面改善。

波动法处理油层技术

简要介绍波动法处理油层技术及其在生产中的应用情况。列举五种波动采油技术对于不同地层条件的适用范围及应用效果。说明波动法采油技术应用于油田生产，能有效地改善地层条件、提高原油产量，应当进一步推广应用该技术。

基于压电波动法的套筒灌浆质量缺陷识别研究

针对套筒灌浆质量缺陷,提出一种基于压电波动法的套筒灌浆质量缺陷监测方法。设计并制作了一组存在不同类型灌浆质量缺陷的灌浆套筒,利用压电陶瓷功能元展开灌浆质量缺陷识别监测试验。以传感器接收信号幅值和能量值两种信号特征参量为研究对象,提出基于监测信号幅值和小波包能量值的变异系数缺陷识别指标CV和ECV。结果表明:有、无灌浆质量缺陷状态下两种缺陷识别指标都表现出明显的差异性,提出的两种缺陷识别指标对套筒灌浆质量缺陷都具有良好的识别性和敏感性,判别结果与事先模拟的套筒灌浆质量缺陷情况相吻合。最后,利用提出的灌浆质量缺陷监测方法对一装配式剪力墙进行套筒灌浆质量监测评估,并对评估结果进行实际剖切验证,证明了本文提出的利用压电陶瓷的灌浆质量缺陷监测方法在实际结构中的适用性。

水位波动法估算的毛乌素沙地潜水蒸发强度及其与地下水位埋深的关系

地下水蒸发是内陆干旱—半干旱地区地下水中重要的均衡项。利用地下水水位波动法(White方法)估算了毛乌素沙地两个研究场地的潜水蒸发强度及其与水位埋深之间的关系。研究表明,潜水水位昼夜波动现象由潜水蒸发所致,而潜水蒸发强度受潜水水位埋深及气象条件共同控制。蒸发强度与水位埋深的关系呈季节性变化,从10月中旬到翌年4月中旬为土壤冻融时期,此时土表封冻蒸发强度近似为零,而4月下旬气温较低,蒸发强度较小,至同年6月,蒸发强度达到最大值,蒸发强度总体在1~20 mm/d变化。潜水蒸发强度随着地下水位埋深的增大呈非线性地减小,获得了4~10月份逐月的月平均蒸发强度与水位埋深的经验公式,在此基础上总结得到年平均蒸发强度与水位埋深的关系为E=9.382 3e^(-0.007 3H)。研究区潜水蒸发的极限埋深约为3 m。

波动法确定河床覆盖层动力特性参数的试验研究

波动法确定覆盖层的动力参数是通过测定覆盖层的纵波速度Vp和横波速度Vs,用波动理论方程求解得出的。声波传播速度与波的频率相关,一般是高频率,短波长,其探测距离较短,而地震波传播速度几乎与频率无关,且探测距离较长,因此用地震波勘探技术就可以较为准确地测定覆盖层的纵波速度和横波速度。

基于波动法的复合材料圆柱壳阻尼特性分析

研究复合材料圆柱壳的阻尼特性。基于Love’s一阶壳理论建立复合材料圆柱壳的振动方程,运用波动法进行求解并进一步建立圆柱壳结构阻尼的分析模型。研究表明,采用所建立的解析模型和计算方法所获得的复合材料圆柱壳模态阻尼和固有频率数值解,与已有的有限元结果基本一致。针对简支(SS-SS),悬臂(C-F)和固支(C-C)三种边界条件,对[0/θ2/90]和[±θ]2铺层复合材料圆柱壳的阻尼特性进行分析,揭示了铺层角度,几何参数和边界条件对阻尼特性的影响。

基于波动法的双层板振动功率流分析

[目的]耦合双层板结构是船体中的常见结构,研究其结构振动及其功率流特性具有重要意义。[方法]基于薄板理论,采用波动法建立有限尺寸双层板的振动模型,在结构耦合及激励处离散,由连续条件将各离散板的运动方程组装。运用上述方法,验证波动法解析解与有限元法数值解的准确性。在此基础上,分析激励力角度、连接件角度及其厚度对振动功率流的影响。[结果]研究结果表明:弯曲振动功率流和面内振动功率流均随着频率的增加而增大,而面内振动功率流在低频段远小于弯曲振动功率流,随着频率的增加,二者逐渐靠近;弯曲振动功率流在全频段随着激励力角度的增加而增大,面内振动功率流在高频段随之减小;随着连接件的倾角和厚度的增大,都会使接收板的振动功率流降低。[结论]研究结果对于双层板结构的设计及应用具有一定的参考价值。