振动红外热像法在层合梁无损检测中的应用

脱层是层合材料最主要的破坏形式之一。利用振动红外热像法的理论研究有脱层的层合梁，对层合梁施加低幅值、高频率的振动激励，当激励频率达到脱层区域的自然频率时，脱层区域将会发生共振响应，产生高于未脱层区域的热模态，从而显示脱层的位置。分析了激励频率对温度梯度形成的影响，并计算了该层合梁在激励一段时间后的温度分布趋势，对层合材料的无损检测有一定的参考意义。     

含脱层缺陷复合材料层板等效模量计算研究

复合材料层板在加工、运输、装配和使用中，经常出现脱层缺陷／损伤，研究其本构关系，对保证航天器构件安全运行具有重要的工程实际意义，脱层的出现使层板有效模量降低，承载时层析中的应力、位移将重新分布，为此用铺层有限元法研究层板模量的变化；用模量极低，厚度极薄一层材料模拟脱层，发现含脱层得合材料薄板除G12略有减小外，其他模量基本不变，用能量法计算含脱层复合材料厚板模量G13、G23均取得较满意的结果，所强调的方法“算出一方板在不同层处，含不同大小脱层的等效模量变化，对于具体的层板，哪个益有脱层，就把哪个部位材料的模量折减法”，具有普遍的工程应用前景。     

Al2O陶瓷激光打孔重铸层的研究

重铸层及重铸层中产生的微裂纹是影响陶瓷激光打孔质量的主要原因，本文采用YAG激光器对Al2O3打孔，研究了脉冲频率、平均功率对重铸层的影响，并采用准分子激光器进行打孔的对比试验，讨论了准分子打孔时，消除重铸层及重铸层裂纹的机理。     

纳米蒙脱土的制备及在超高分子量聚乙烯中的应用

采用插层聚合方法,用苯乙烯(ST)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)等单体,对蒙脱土进行了层间改性,并与聚合物共混挤出制备了纳米复合材料。通过X射线衍射仪、转矩流变仪、红外光谱仪等仪器,对改性蒙脱土的层间结构进行的表征可知,随着单体插层、层间聚合、熔融共混的进行,蒙脱土的层间距从1.470 nm逐渐增大至2.643 nm,最终消失,表明蒙脱土发生了层间剥离,与子聚合物形成了纳米复合材料;改性前后蒙脱土的红外谱图在1465~1440 cm-1和2910~2830 cm-1处的特征峰发生了明显的变化,这从分子结构上证明了蒙脱土的改性。同时比较了添加不同改性蒙脱土的超高分子量聚乙烯的扭矩变化,3种单体改性的蒙脱土均能有效降低聚合物扭矩,其中苯乙烯单体插层聚合改性的蒙脱土对聚合物体系扭矩影响最大。     

3D复合材料纤维搭桥对圆形脱层屈曲的影响

用能量法求解了绑结层合板和编织层合板等3D复合材料中纤维搭桥的椭圆形表面脱层屈曲问题，搭桥纤维被视为连续分布于脱层表面，可提供与脱层屈曲挠度成正比的恢复力的线性弹簧，算例表明，纤维搭桥对提高临界屈曲载荷的作用十分明显。     

聚乙烯/有机蒙脱土复合材料制备与性能研究

在对蒙脱土(Mmt)进行有机化处理，使其变为有机蒙脱土(O-Mmt)的基础上，采用熔融插层法制备了聚乙烯／有机蒙脱土(PE/O-Mmt)复合材料．研究了不同相容剂、工艺对该复合材料体系性能的影响．结果表明：采用马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)作为相容剂可获得较好插层效果；采用一步共混和二步共混法的复合效果相同。     

用于聚丙烯插层的蒙脱土化学修饰与表征

采用长链季铵盐阳离子表面活性剂对钠基蒙脱土进行化学修饰，制得有机蒙脱土，采用红外（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）等手段，对有机化蒙脱土的结构进行表征．实验结果表明，长链季铵盐通过离子交换反应可有效修饰蒙脱土，有机阳离子置换掉蒙脱土层间的金属阳离子．蒙脱土经插层处理后，其晶层间距都比原始蒙脱土的层间距有所增加．由于有机阳离子体积较大，从而将蒙脱土片层撑开，层间距增大，减弱了蒙脱土片层间的静电吸引力和化学键合力，改善层间微环境，使粘土内外表面由亲水性转变为疏水性，降低硅酸盐表面能，有利于聚合物插入层间．     

基于zig-zag假设的压电阻尼层合结构机电耦合建模与分析

基于zig-zag板壳假设和哈密顿原理建立了压电阻尼层合结构的机电耦合动力学有限元模型,实现了结构自然频率和损耗系数的准确计算。有限元模型采用八节点的七自由度(degrees of freedom, DOFs)四边形单元,且考虑阻尼层的复弹性模量。通过对文献算例的计算与仿真,验证建立的有限元模型的正确性。研究了材料增强角度、阻尼层厚度和结构曲率对压电阻尼层合结构频率和损耗系数的影响,为压电阻尼层合结构的减振及结构优化提供参考。     

单层厂集中墙梁的扭转分析

对单层工业厂房中和的二跨，三跨连续冷弯薄壁槽钢截面墙梁的扭转问题进行了精确的理论分析，在分析中考虑拉条对扭转的有利影响，得到了墙梁弯曲扭转双务矩的计算公式，可供工程设计人员参考。     

压电复合材料层合板弯曲变形及脱粘损伤的有限元分析

采用作者新近提出的四节点压电复合材料层合矩形板弯曲单元,对表面粘贴有压电驱动器的复合材料层合板在外加电场和外载荷作用下的弯曲变形进行了分析。通过与相关文献中结果的比较验证了程序的正确性和单元的有效性。研究了不同铺层形式(特别是非均衡性)对层合板弯曲变形的影响规律,并分析了压电驱动器部分脱粘对驱动变形的影响规律。结果表明:驱动器的脱粘损伤对层合板的弯曲变形会产生较大的影响,甚至可能会导致压电驱动器驱动功能(形状控制)的失效。     

宽扁梁转换层位置对结构的抗震性能影响

目前，工程建筑功能的要求日益复杂化，需要高层建筑结构下部有较大的使用空间，因而使上下结构形式发生变化，竖向传力不连续，刚度分布不均匀。针对这个现象，转换层结构是常用的解决方式。本文主要是以带宽扁梁的高层框支结构为对象，研究转换层位置的不同对结构性能的影响。先通过PK PM 和M I‐DAS BUILDING两种不同的结构分析软件对转换层在6层的结构进行计算并对比分析，确保结构的安全可靠性，符合规范要求。然后又通过PKPM 中的SATWE中的框支剪力墙有限元分析结构的受力及相关特性，利用EPDA&PUSH软件对结构进行罕遇地震作用下弹塑性分析，分析采用宽扁梁做高位转换层的复杂高层建筑结构的抗震性能。     

3D复合材料纤维搭桥对方形表面脱层屈曲影响

用Rayleigh-Ritz法求解了绑结层合板和编织层合板等3D复合材料层合板中有纤维搭桥的正方形表面脱层的屈曲问题。搭桥纤维被视为连续分布于脱层表面，相当于可提供与脱层屈曲挠度成正比的恢复力的线性分布弹簧。算例表明，纤维搭桥对提高临界屈曲载荷的作用十分明显。随着纤维搭桥弹性系数的增大，临界屈曲载荷能相应提高。     

Al_2O_3陶瓷激光打孔重铸层的研究

重铸层及重铸层中产生的微裂纹是影响陶瓷激光打孔质量的主要原因 ,本文采用 YAG激光器对 Al2 O3打孔 ,研究了脉冲频率、平均功率对重铸层的影响 ,并采用准分子激光器进行打孔的对比试验 ,讨论了准分子打孔时 ,消除重铸层及重铸层裂纹的机理 .     

复合材料层板的层间应力分析及其应用

本文用作者研制的准三维问题的有限元程序对几种典型的复合材料层板进行了详细的层间应力分析,并据此预报了复合材料层板的脱层位置,发现与实验测量的脱层位置相一致。     

冲击载荷下磁性层合梁的缓冲及衰减特性

利用在冲击载荷下磁性层合结构的层间发生滑移,进而引起刚度降低和摩擦耗能的特点,提出磁性层合缓冲及衰减的概念,研究在冲击载荷下磁性层合梁的缓冲和衰减性能。采用FEM方法分析了冲击载荷下磁性层合梁的冲击响应。通过与同样厚度的单层梁进行比较发现,在一定幅值范围的冲击载荷下,磁性层合粱不仅能使冲击响应最大峰值明显降低,而且能使冲击后的自由振动迅速衰减。     

顶部设置加强层的框-筒结构应变能分析

针对带加强层的框-筒结构体系，为考虑普通楼层梁的影响将其等效为沿竖向分布的连续介质，同时计入加强层梁、核心筒、普通楼层梁、外框柱的剪切应变，推导出了顶部设置加强层的框筒结构在水平荷载作用下应变能的表达式，为推导此类结构在水平荷栽作用下的侧移打下了基础，同时也为求解此类结构在水平荷载作用下的内力提供了方便。     

高温下含裂纹铝合金梁自由振动频率分析

针对高温下含裂纹梁损伤振动的研究中不考虑温度对材料性能的影响等不足,分析了含裂纹简支梁的振动频率随温度的变化趋势,建立了高温下含裂纹简支梁的振动频率方程,并对高温下含裂纹简支铝合金梁进行了数值模拟运算,分析了其振动频率随温度的变化情况,给出了高温下含裂纹铝合金简支梁的振动频率与弹性模量的关系式.分析结果表明:温度的升高导致了材料弹性模量的下降,而弹性模量的下降又导致了梁自振频率的降低,随着温度的升高,裂纹的相对深度越大,梁自振频率下降幅度越大;裂纹位置离支座越近,对梁自振频率的变化影响越小.     

层状土中考虑剪切变形的单桩水平振动解析解

针对桩基水平振动分析问题，建立了能够同时考虑桩体弯曲和剪切变形的桩土计算模型.采用与频率相关的刚度系数和阻尼系数来模拟土对桩的动反力，简化桩体为Timoshenko梁，得到了层状黏弹性地基中能同时考虑桩体弯曲和剪切变形的单桩的水平振动解析解.研究了桩土模量比、桩体长径比、地基成层性以及激振频率对桩基动力响应的影响.并且在给定桩土参数的情况下，把同时考虑桩体弯曲和剪切变形的解析解与只考虑弯曲变形的解进行了比较.结果表明，忽略桩体水平振动时的剪切变形可能会带来较大的误差.     

层合梁拉伸和弯曲耦合效应分析

建立了规则非对称正交层合染在拉伸和弯曲耦合时的位移微分方程，其 耦合产应依赖于铺层的组数和材料主向弹性模量的比值，当铺层组数大于8时，规则非对称正交层合梁可视为正交对称层合梁。     

玻璃刚度及节点约束对点支式玻璃单层索网动力特性的影响

目的研究玻璃质量和刚度及节点约束对单层索网动力特性影响.方法编写了有限元程序求解索网的自振频率.通过单层索网安装玻璃前后频率的比较,分析了玻璃的质量和刚度对自振特性的贡献大小,并研究玻璃和索网节点之间4种节点约束对自振频率的影响.结合北京新保利大厦二期单层索网体系模型的动力特性试验与有限元计算值进行对比分析.结果玻璃质量和刚度对频率变化影响趋势相反,同时节点约束对自振频率具有一定影响,有限元模型与试验结果吻合良好.结论一般情况下,玻璃质量影响大于其刚度影响.玻璃较厚时,其质量和刚度对频率影响的变化幅度大于较薄的情况;对于单层平面索网,节点的平动约束模式对自振频率影响不大,而考虑玻璃胶的扭转约束则对其有一定影响.拉压弹簧的节点约束模式计算结果与试验值较吻合.