Estimation of dynamic stress spectrum distribution in structural fatigue test

The determination of structural dynamic stress spectrum distribution is of great signifi- cance in the structural fatigue strength evaluation as well as reliability design. In previous empirical data processing methods, the data grouping and distribution fitting were excessively coarse and contained distinctive defects. This paper proposed an effective approach to statistically group actual measured dynamic stress data and validly extrapolate the combined distribution to fit the dynamic stress spectrum distribution. This approach has been verified its effectiveness through chi-square test, stress spectrum extrapolation and damage calculation in dynamic stress study.

平稳随机应力环境下构件疲劳寿命计算

基于稳定循环应力下构件疲劳的σ-N曲线及不稳定循环应力下的Palmgren-Miner疲劳线性累积法则,讨论了窄带平稳随机应力环境下构件疲劳寿命的计算方法,利用给定应力谱的随机应力作用下应力峰值的概率分布导出了累积疲劳的计算公式,并指明了其适用范围和应用意义。

一种新的高速列车动应力谱分布估计方法

为克服参数估计方法对动应力谱分布估计的局限,引入一种非参数估计方法--核密度估计法。为验证算法的有效性,选取标准正态分布函数进行验证,结果表明所得概率密度曲线与真实概率密度曲线吻合很好,同时也证明了数据组距的大小对核密度估计结果没有影响。将高速列车关键部位动应力实测数据进行数据处理,将得到的实测应力谱利用核密度法进行估计并推断,结果显示核密度估计的谱损伤曲线与实测谱损伤曲线的总体走势一致且前者的每级损伤值均略大于后者,这表明利用核密度估计方法对动应力谱的拟合估计有一定误差且略偏保守,然而这种保守的估计方法对于保证结构在运用时的安全却是十分有益的。

青岛小净距海底隧道爆破振动响应研究

介绍青岛胶州湾海底隧道的工程概况和邻近隧道爆破控制的研究现状。由位于断层破碎带f3-1中的典型断面ZK5+607的几何参数和地质资料构建三维尺寸为215m×86.1m×60m的数值计算模型,对后行隧道上台阶掏槽眼的爆破效应进行分析。采用国际上常用的计算模式模拟爆破荷载,根据FLAC3D动态计算的特点,将爆破荷载以等效应力的方式加载于模拟炮孔之上。以控制点振速峰值和塑性区体积为标准对施工方案进行优选,分析认为施工中应尽量减小各掌子面纵向间距、严格控制掘进进尺和装药不耦合系数、施作中空孔。用优选的方案进行研究并得出结论:爆破施工对海底隧道岩石覆盖层的影响范围在15m之内;施工洞和服务洞的围岩振动影响较大,且爆破工作面前方的爆破振动强度大于后方,在其影响范围内应注意加强监控量测并推迟二次衬砌的施作;施工洞拱部、先行洞迎爆面边墙是爆破振速峰值最大的部位,施工洞拱部出现了应力集中现象和拉应力区,施工中应加强支护。

改进混合半云模型在不规则风速概率分布拟合中的应用

针对基于概率密度峰值法的混合半云模型存在的模型精度易受扰动风速影响的问题,提出了一种基于范数理论的混合半云模型峰值求解方法。首先,由风速历史数据获得风速概率密度统计离散点;然后,采用范数理论选取风速概率密度离散点的拟合多项式;最后,求取多项式的峰值点,并将其对应的风速值作为风速概率密度区域划分的边界,从而建立混合半云模型。结果表明:与基于概率密度峰值法的混合半云模型相比,所提方法可以有效地避免扰动风速对模型概率峰值选取的影响,模型拟合度保持在99%以上。所提方法提高了混合半云模型的鲁棒性和拟合精度,有效降低了"峰值偏离"对半云模型区域划分的影响。

不同谱型激励下包装件动态响应研究

根据正弦扫频振动试验结果设置共振频率区域谱型相同、非共振频率区域谱型不同的两种加速度随机振动功率谱(PSD)激励。研究了非线性包装系统在3种约束、3种振动等级下,上述两种谱型激励对产品加速度响应和包装件动压力响应的影响。研究结果表明:相同约束和激励等级条件下,两种激励谱在激励相同的区域产品加速度响应PSD基本一致,包装件动压力响应PSD也基本一致;当振动强度较高时,由于阻尼影响,共振点附近小范围内两种谱型激励的响应存在一定偏差;两种谱型激励的加速度响应概率密度分布大致相同,且加速度响应的均值、均方差、偏度和峭度均比较接近;两种谱型激励下动压力峰值分布存在一定差异,谱型1的动压力峰值分布更窄、更高,但两种谱型激励下动压力响应的均值、均方差、均值穿越次数、峰值数和带宽系数均比较接近;共振区域的激励控制了整个非线性包装系统的响应。

汶川地震汉源县城震害分布与场地反应分析

为研究汶川地震中汉源县城高烈度异常区震害分布特点,本文利用等效线性化波动方法计算了震害严重区域5个控制性工程地质钻孔的地表加速度峰值及其加速度反应谱。结果表明:汶川地震时,5个钻孔的地表加速度峰值较大,地震烈度达到了Ⅷ度,且5个钻孔地表加速度反应谱都远超过了中震设防标准;背后山滑坡前缘堆积体上的3个钻孔地表加速度峰值相对较大,加速度反应谱超过了大震设防水准;而靠近流沙河和背后山的2个钻孔地表加速度峰值相对较小,加速度反应谱也基本达到了大震设防水准。汉源县城震害分布与场地地震反应关系密切。

基于拉曼光谱分析配送食物中的脂质氧化

针对以往长距离配送过程中食物易氧化变质等问题,对变质原因进行分析,采用改变pH值、运输温度、摇晃速度及时间方法解决长距离配送中油脂易氧化变质问题。本文采用间接碘量法测定不同pH值、配送温度、晃动速度以及运输时间下油脂的过氧化值。基于拉曼光谱分析藻油、棕榈仁油和橄榄油氧化过程。实验结果表明,当pH值达到10时,食物油脂的过氧化值仅为3 meq/kg。长距离配送温度超过40℃,摇晃速度3周/s,食物油脂的过氧化值超过10 meq/kg。食物油脂的过氧化值仅在4 d时达到最大15 meq/kg。食物油脂氧化过程中,拉曼峰强先升高再降低,说明食物油脂分子基团在一定程度上产生变化,发生变质,说明长距离配送食物应该在pH值较大、温度偏低、运输时间较短、减少摇晃等条件下进行,为防止食物变质提供可靠分析依据。

封闭车道对珠江黄埔大桥振动的影响分析

本文根据珠江黄埔大桥的日常监测和封闭部分路段的振动监测数据,从加速度峰值、频谱和统计分布等方面对数据进行对比分析,结果显示,从竖向的加速度峰值比较可以明显区分两个时期数据,钢箱梁对桥塔振动有传递作用;从频谱上对比,车道封闭对钢箱梁端部的频谱的幅值影响较大,对频率值基本没有影响;从统计分布来看,两个时期各通道的数据都不服从严格的正态分布,封闭部分车道对数据的整体分布没有明显影响。

高速铁路路基面动应力概率特性研究

路基动应力特性在高铁路基设计中非常重要,因此对其进行研究具有一定的意义。通过列车-轨道-路基三维有限元数值方法,计算得到了在京津城际轨道不平顺谱下路基面横向各位置处的动应力。利用概率统计理论,统计得到了3种列车速度下路基面横向各位置处动应力的均值和变异系数;并通过对路基面中心位置处动应力计算结果进行统计分析得到了京津城际轨道不平顺谱下路基动应力的最优概率分布模型。结果表明,在京津城际轨道不平顺谱下,路基面动应力均值沿横向呈现"M"型分布,变异系数沿横向逐渐减小。列车速度对路基动应力均值及变异系数具有一定的放大效应,且路基动应力沿纵向近似服从对数正态分布。

啤酒瓶周转箱随机振动响应的实验研究

实验研究不同加速度激励谱型、不同振动等级和不同约束方式下啤酒瓶周转箱的随机振动响应规律。实验结果表明:处于周转箱中央位置的啤酒瓶加速度响应较大,周转箱约束方式对啤酒瓶加速度响应影响并不明显;两层啤酒瓶周转箱运输单元中顶层啤酒瓶的低阶共振振动被激发出来,顶层啤酒瓶的振动主要由低阶共振控制,底层啤酒瓶的振动主要由高阶共振控制。堆码啤酒瓶周转箱运输单元的随机振动响应主要与系统共振频率处的激励能量有关;随机振动下啤酒瓶和周转箱的加速度峰值分布更趋近于Weibull分布。研究结果对啤酒瓶周转箱的运输包装设计有指导价值。

Al6061铣削精加工表层残余应力分布试验研究

目的探索铣削精加工工艺参数对Al6061工件表层残余应力的影响,提高零件的疲劳寿命。方法设计研究了只改变其中一个参数,其他参数不变的情况下,铣削精加工Al6061工件表层残余应力的分布情况。结果在平行于铣削进给方向(x direction)和垂直于铣削进给方向(y direction),所得表层残余应力均为压应力。随主轴转速的增大,所得工件表面残余压应力减小,残余应力最大值深度增加。当改变每齿进给时,随着每齿进给的增加,工件表面残余压应力减小,残余应力最大值出现在表面;随着铣削深度的增加,工件表面残余压应力减小,对残余应力最大值影响不大;随着铣削宽度的增加,工件表面残余压应力先减小后增大,残余应力最大值从表面向深度层移动。当主轴转速为10 000 r/min、每齿进给为0.015 mm、铣削深度为0.5 mm、铣削宽度为11.8 mm时,对表层残余应力的影响最大,影响层深约245μm,残余压应力最大值为147.67 MPa,其峰值深度约为80μm。结论 Al6061铣削精加工时,如果要获得较大的表面残余压应力,应该选择主轴转速、每齿进给、铣削深度、铣削宽度都较小。在切深方向,如果要获得较大残余压应力,应该选择较大的主轴转速和铣削宽度、较小的每齿进给、合适的铣削深度。

纸张斑点纸病原因探讨及解决措施

针对纸张斑点纸病,通过红外吸收光谱图峰值、显微镜观察等检测方法进行成分分析,以判定不同外观形状特征的纸张斑点的具体产生来源,从而采取相应的处理措施,保证了产品的正常生产,提高了纸机的生产效率和产品的成纸率。