基于准静态应变影响线的拱桥吊杆损伤识别及评估

为解决拱桥吊杆损伤的精确识别难题,建立了一种下承式系杆拱桥简化力学模型,并通过力法推导得到了下承式系杆拱桥吊杆应变影响线解析式,据此提出了一种基于下承式系杆拱桥吊杆准静态应变影响线指标的损伤识别方法。借助有限元法验证了该方法对于常规吊杆数目拱桥的适用性,并利用有限元模型算例研究了测试噪声、损伤位置、损伤程度、损伤类别对损伤评估结果的影响,提出了科学的车辆加载实施方案。研究结果表明:在10%的测试噪声内,准静态应变影响线差值曲率法能精准定位拱桥吊杆的局部损伤位置,并可定量评估其损伤程度,在系梁、风撑、拱肋等其他结构损伤时,该方法仍具有良好的识别效果。

地铁车站叠合墙内衬早龄期温度与应变演化规律

为探究叠合墙早龄期内衬温度与应变演化规律,依托地铁车站叠合墙工程开展早龄期内衬墙温度与应变现场监测,分析内衬墙的裂缝分布特征、温度与应变演化规律。结果表明:在早龄期,裂缝多从内衬墙的底部施工缝向上延伸,大部分裂缝为竖向裂缝,少量斜裂缝位于墙角;内衬墙的中部温度高于四周温度,而墙体中心的温度峰值与降温速率最大,表面温度峰值最小,并且墙体存在明显的里表温差;在早龄期,内衬墙存在明显的膨胀与收缩现象,并且不同方向上的应变演化规律存在明显的区别。

天府肉鸡配套系纯系选育进展

【目的】对天府肉鸡3个品系的选育情况进行分析,以优化天府肉鸡的选育。【方法】对天府肉鸡13个世代的体重增长、料重比、体尺性状以及屠宰性状数据进行比较分析。【结果】第13世代TF03系的70日龄体重增长显著高于TF01系和TF02系(P<0.01);65日龄公鸡的龙骨长、胸围和胸宽等体尺性状以及屠体重、半净膛重和瘦肉重等屠宰性状也显著大于TF01系和TF02系(P<0.05)。与第6世代相比,第13世代3个品系的70日龄重极显著增高(P<0.01),且变异系数在10%以内。【结论】持续13个世代的选育对天府肉鸡配套系3个纯系的性状选择效果明显。

基于应变影响线的桥梁模型修正试验

为了验证桥梁应变影响线用于模型修正的有效性,针对某三跨钢板组合连续梁桥在单辆重车移动加载下的应变时程响应进行研究.联合实测应变影响线和计算影响线构建目标函数;以影响线形态控制点处的微应变试验值作为输入层参数,以有限元模型结构几何尺寸信息与材料特征值作为输出层参数,构建反向传播(BP)神经网络进行自我学习;基于训练完毕的BP神经网络,对待修参数进行预测,开展桥梁模型修正研究.结果表明,所提出的有限元模型修正方法能够减小真实结构不确定性带来的建模误差,修正后的优化模型比初始模型更加贴近真实结构,目标函数相对误差降低29%;可以采用基于BP神经网络的模型参数修正方法对有限元模型参数进行预测.

基于机器视觉和最优组合应变影响线的车辆荷载识别方法研究

为方便快捷地识别正交异性钢桥面板箱梁桥的车辆时空信息,实现不依赖车辆横向位置精确识别车辆荷载,提出一种基于机器视觉和遗传算法优化组合应变影响线的车辆荷载识别方法。该方法首先通过桥梁侧面安装的摄像头采集车辆视频流数据,基于机器视觉技术识别车速、车轴数和轴距等信息;然后采集U肋下缘应变响应,利用已知轴重的标定车辆识别测点的应变影响线;再基于变异系数指标采用遗传算法优化确定对荷载横向位置不敏感的最优组合应变影响线;最后进行车辆荷载识别。以某正交异性钢桥面板箱梁桥为背景,开展数值模拟和缩尺模型试验,研究不同车型、车重、横向位置和噪声水平等多种工况下所提方法的识别效果,验证方法的有效性和抗噪声性能。结果表明:该方法对车速、车轴数和轴距识别具有较好的精度和稳定性;基于变异系数优化后的组合应变影响线对车辆横向位置不敏感,可在不预估车辆横向位置的情况下有效地识别车辆荷载;数值模拟的轴重和总重最大识别误差分别为5.57%和4.03%(考虑20%噪声),模型试验测试的轴重和总重最大识别误差分别为7.16%和4.90%,该车辆荷载识别方法具有较好的适用性和准确性,便于工程应用。

基于OPGW光纤应变解析的矿区输电线路灾害监测系统

为解决复杂天气状况对矿区输电线路造成的外破灾害,基于OPGW光纤应变解析构建监控系统。利用被动式红外探测器组成环境监控模块,在矿区输电线路内部安装视频监控设备为球型摄像机,实现360°全视角监控,由ARM和DSP组成中央处理模块,与数据库信息进行匹配,实现数据分析。应用OPGW光纤应变解析技术分析光纤通信信号,确定输电线路受灾位置,并监测线路周围的移动目标、树木以及山火,在发现问题时,及时发出警报。实验结果表明,OPGW光纤应变解析技术得到的应变系数与原始数据基本吻合,能够很好地监测出被外破灾害影响的矿区输电线路。

基于应变的高钢级管道环焊接头失效评定方法

基于应变的失效评定图程序(Strain Based Failure Assessment Diagram,SBFAD)可以提高大范围屈服条件下的管道及环焊接头的断裂评估准确性。本文构建了含缺陷的X80管道环焊接头数值分析模型,详细阐释了SBFAD方法及其评估曲线的影响因素,明确了不同等级评估曲线的应用场景,并基于X80管道环焊接头的实测力学性能定量评估了含缺陷的X80管道环焊接头临界应变承载能力。研究结果表明:(1) Budden提出的SBFAD方法按照评估曲线的不同,可分为Option 1、Option 2和Option 3,其修订后的Option 1M和Option 2M曲线的非保守性大幅降低。BS 7910提供的Option 2要比基于Budden修订的Option 2M曲线的评估结果更为激进。(2)基于SBFAD方法中的Option 2曲线评估较大尺寸的缺陷可能会呈现非保守的结果。材料的应变硬化指数(n)值对Option 2曲线几乎没有影响,而随着n值的减小,Option 3曲线会缓慢上移,随着n值的增大,SBFAD曲线的截止线值呈明显递减趋势。(3)现有的Option 2曲线无法体现强度匹配系数的影响。随着焊缝强度匹配系数的增加,Option 3曲线逐渐上移,上移幅度则与缺陷尺寸相关,Option 2曲线在评估等匹配焊接缺陷时具备较高精度,在评估强度高匹配的焊接缺陷时,其结果可能过于保守,而在评估强度低匹配的焊接缺陷时,其结果可能是非保守的。(4)基于X80管道环焊接头的实测力学性能对其临界应变承载能力进行评估(缺陷尺寸和断裂韧性固定),Budden提出的Option 1M的评估结果最为保守,基于BS 7910-2019的Option 2评估结果最为激进。结论认为,基于SBFAD方法评估的保守性与其评估曲线、评估参数的选择密切相关,应针对评估需求选择合适的评估参数及合理的评估曲线以避免出现非保守的评估结果,研究结果为X80管道环焊接头的工程失效评估提供了理论与技术支撑。

鞍形板感应加热成形的弹性有限元分析

鞍形板是典型的船体双曲度板之一,在使用高频感应加热成形鞍形板的研究过程中,多加热线的感应加热变形预测是钢板感应加热工艺研究的关键技术问题。该文基于固有应变理论和弹性有限元分析方法,通过大量钢板多场耦合的数值计算建立了工艺参数和固有应变的关系数据,以实际的固有应变作为载荷输入参数,应用弹性有限元模型计算多加热线鞍形板的整体变形。鞍形板的弹性有限元分析结果得到的挠度值与实验值一致,计算时间短,计算误差符合工程精度要求。因此,分析结果表明鞍形板多加热线的弹性有限元分析模型可以应用于鞍形板的变形预测。

折线型复合式滑坡渐进破坏稳定性状态的力学判别

折线型复合式滑坡各区段岩土体性质及应力状态的差异加剧了稳定性判别的难度,以该类滑坡为对象,研究其渐进破坏稳定性状态演化的力学判别。结合滑带土应变软化特性构建滑坡力学模型,将其渐进破坏过程划分为8个演化阶段,并依据静力平衡条件及传递系数法建立与之对应的稳定性计算方程,以示滑坡渐进发展中由首尾向中部区段间的荷载传递机制,揭示滑坡局部和整体所受荷载、应力分布与稳定性状态间的量化差异及演变规律。研究结果表明:演化初期滑坡稳定性降幅较小,当渐进破坏发展至中部锁固段时,滑坡稳定性开始大幅衰减。处于滑坡自主助力阶段之前于首尾两端布设的防治工程将是节能高效的,若处于该阶段内则需结合扰动荷载传递位置及自主荷载积累的大小来判定防治部位,错过该治理关键阶段应考虑以锁固段的稳定为主。

基于深度学习的输电线路耐张线夹倾斜缺陷定量检测

针对输电线路中耐张线夹的倾斜缺陷,未能准确地去模糊处理所获取输电线路图像的问题,提出了基于深度学习的输电线路耐张线夹倾斜缺陷定量检测方法.结合冲击波滤波器与双边滤波器对获取的输电线路图像去噪处理,通过正则化方法估计模糊核.同时利用引导滤波器分解去模糊后的输电线路图像来获得细节层与基本层,分别进行伽马变换.将预处理后的输电线路图像输入至深度学习网络中,提取耐张线夹的倾斜缺陷特征,完成对缺陷的定量检测.实验结果表明,所提方法的准确率可保持在90%以上,且召回率、AP值及F 1指标均较高,具有良好的检测性能.

基于斜坡法的智能化架空线路应变快速感知

为了提高输电线路状态感知实时性,将单斜坡法和基于伪Voigt模型的最小二乘谱拟合法用于架空线路复合光纤应变的测量,基于实测布里渊谱系统,研究了工作点增益的信噪比和布里渊频移对单斜坡法准确性的影响。结果表明,随着工作点增益信噪比增加,布里渊频移误差近似成指数规律减小;随着布里渊频移与工作点频率之差的增加,布里渊频移误差先快速下降,然后略有增加;当工作点处布里渊增益的信噪比不小于25 dB且工作点频率始终小于(或大于)布里渊频移时,单斜坡法应变误差小于60με;根据不同布里渊频移下60με对应的临界信噪比,可插值获得不同情况下对应的临界信噪比;单斜坡法的谱测量时间和计算时间分别为谱拟合法的1/161和1/600左右。该工作为提高智能化光纤复合架空线路态势感知实时性奠定了基础。

复合材料增强管线钢管补口固化应变研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了单向纤维预浸带在不同升温速率、不同恒温温度下的固化行为。设计并制造了一个复合材料增强管线钢管(CRLP)补口试样,将4个光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器埋入相邻两层补口预浸带的层间,进而测试了加热固化对复合材料层轴向应变和环向应变的影响。测试结果表明:基于固化过程中复合材料层内部的应变变化,可以判断固化反应的进行程度。FBG可以准确测试复合材料层内部的残余应变。使用单向纤维预浸带对CRLP接头进行补口,最终形成的复合材料层中会形成残余收缩应变,环向残余应变约0.045%,轴向残余应变约0.35%。

基于OPGW光纤应变解析的输电线路外破灾害监测系统

为准确定义输电线路外破灾害的表现强度,实现对电网灾害行为的实时监测,设计基于OPGW光纤应变解析的输电线路外破灾害监测系统。处理暂存于存储器元件中的电量传输信号,调制参数,确定输电线路外破灾害表现强度,整合相关数据信息参量,建立完整的OPGW光纤应变解析表达式,设计输电线路外破灾害监测系统。实验结果表明,在OPGW光纤应变解析算法的作用下,输电线路外破灾害的表现强度准确定义能力明显提升,更符合实时监测电网灾害行为的实际应用需求。

110~220 kV耐张塔风偏分析及处置

分析了110~220 kV架空输电线路耐张塔风偏放电的原因,对不同型式弓子线防风偏能力进行比较,探讨了架空输电线路常用防风偏治理措施。研制了一种新型防风偏装置,其包括3个组成部分:固定部分、绝缘部分、挡板部分,实践证明该装置可将风偏隐患数降低到0。

发电电动机转子状态在线监测系统设计

为避免发电电动机转子裂纹、部件变形等缺陷扩大导致严重机械故障,亟需转子状态在线监测系统实现早期预警。本文针对转子高速旋转特点,设计了转子温度和应变的状态在线监测系统。温度在线监测系统由红外热辐射测温装置、高速工业相机、测控计算机组成;应变在线监测系统由应变数据采集系统、信号传输和供电系统、上位计算机组成。本系统通过红外设备在线监测关键部位的温度,再配合高清摄像仪拍摄的转子端部运行过程中相应部位的图像,同时配合应变片采集到的磁极部件在应力下的变形,可实现转子裂纹导致的局部温度升高、应力造成的局部变形等缺陷的在线监测。本监测系统抗磁、抗震,可在转子状态在线监测系统的工程应用中推广。

一种环链连接金具的摩擦磨损特性有限元仿真分析

处于大风垭口地区的电力金具常常发生严重磨损。为深入研究金具的磨损失效机理,采用有限元方法对一种环链连接金具磨损过程进行了仿真计算。研究结果表明,U型螺丝最大应力为692.2 MPa,远超45号钢的屈服强度355 MPa;磨损1400次后U型螺丝接触区域出现Z轴负方向应变,在X方向和Y方向均有向外发生塑性变形的趋势;U型螺丝磨损速率具有从大到小再从小到大的周而复始的变动趋势。

抗杀虫双和抗杀螟丹小菜蛾近等基因系的培育

将小菜蛾抗性品系与敏感品系杂交，Ｆ１代用能杀死全部敏感个体和部分杂合个体的剂量进行选择；存活个体与敏感品系回交，其后代再用上述适量药剂进行选择；存活个体与敏感品系回交。通过１２代回交，建立了抗杀虫双和抗杀螟丹近等基因系，并对其多功能氧化酶环氧化活性和生物学特性进行了比较研究。结果显示：（１）抗杀虫双和抗杀螟丹小菜蛾近等基因系的艾氏剂环氧化活性均高于敏感品系，分别为１．５６倍和１．９７倍；（２）在回交后代中，抗性水平逐代降低。小菜蛾对杀虫双和杀螟丹的抗性并未付出明显的生物学代价。

基于BOTDR技术的隧道衬砌应变测量温度补偿实例分析

应变数据的温度补偿一直是光纤应变传感技术(如BOTDR)应用于实际工程的主要障碍,虽然目前有了不少理论方法试图解决这个问题,但实际运用起来却效果不佳。本文通过对云南白泥井3号隧道光纤应变监测项目的实例分析,提出了一种新的BOTDR温度补偿方法。应用该方法对白泥井3号隧道进行的温度场分析表明,隧道内空气温度场的温度变化明显要大于隧道结构温度场,而在总体的温度变化趋势上,它们都同当地的气候条件保持一致。

郯庐断裂南段主断裂韧性剪切带形成历时时限的探索

为求得此前未曾测得过的郯庐断裂韧性构造事件的过程时间 ,选定居于安徽省肥东县桴槎山隶属郯庐断裂南段主断裂韧性剪切带糜棱岩为研究对象。运用显微构造物理化学方法 ,首先测算形成糜棱岩的差异流动应力 ,以进行应变速率 ( ε)的求算 ;然后 ,用等浓度线法和晶胞参数法分别测算糜棱岩化过程中岩石体积应变量 (fV) ;再根据公式t =-lnfV/ ε ,计算出糜棱岩化过程时间 (t)。结果得出该糜棱岩带的形成时限为几十万年 (0 19～ 0 94Ma)的时间跨度 ,不同方法测定时限的精度差值在半个量级左右。

AZ91 Mg-Al合金中β-(Mg_(17)Al_(12))析出相的形态及其晶体学特征

应用透射电镜研究了时效ＡＺ９１ Ｍｇ－Ａｌ合金连续析出相的显微组织形态及晶体学特征。发现四种不同形态和晶体学特征的β－（Ｍｇ１７Ａｌ１２）析出相，其中占绝大多数的是板条状析出相沿基面（０００１）α析出的板条析出相与基体保持Ｂｕｒｇｅｒｓ位向关系，生长方向为［７， ２，９，０］；其晶体学特征与由不变线应变原理预测的完全一致。第二类析出相是以其轴线与基面垂直的六棱柱体，六个棱柱面都是｛１１００｝α／／｛１１０｝β，与基体保持对称性好的Ｃｒａｗｌｅｙ位向关系。另有少量短棒状析出相与基体保持Ｐｏｒｔｅｒ位向关系。实验中还观察到一种未见报道过的位向关系。讨论了形成不同形态和晶体学特征的机制。