基于磁流变阻尼器的结构损伤模拟试验研究

本文提出了一种利用磁流变阻尼器模拟受压构件刚度折减的试验方法。通过改变磁流变阻尼器通电电流来调整受压构件的抗压刚度的大小。在输电塔桁架截断动力模型试验中,利用该方法模拟受压构件刚度的瞬时折减。结合短时傅里叶变换方法,对构件发生刚度折减的时间进行损伤识别。试验结果验证了该方法的有效性。     

应用FBG应变箍传感器的管道安全监测研究

为了对管道的腐蚀以及泄漏进行长期、实时监测, 研发了一种光纤Bragg光栅(FBG)应变箍传感器,利用研发的传感器测量管道的环向应变,通 过环向应变的测量实现管道腐蚀以及泄漏的监测。为了探讨本文方法的可行性,将研发的FB G应变传感器安装在PVC管道上,进行腐蚀与泄漏的模拟实验,实验结果表明,研发的FBG应 变箍传感器可以测量到管道壁厚变化以及泄漏产生的负压波信号。表明用研发的传感器进行 管道腐蚀以及泄漏的方法是可行的。     

大连市体育馆结构健康监测系统的设计与研发

大连市体育馆的屋盖结构为大跨度巨型网格弦支穹顶结构。为保证该屋盖结构在施工及使用期间的安全,引入了结构健康监测系统对屋盖结构进行监测。详细介绍了大连市体育馆索撑体系和网壳杆件的应力以及整体结构动态性能的永久监测方案,同时,对体育馆健康监测系统的硬件和功能进行了详细说明。本项目结构健康监测系统实现了多物理量的连续同步采集、自动储存数据、自动生成报表、自动报警和多方式显示等功能。借助该健康监测系统,获得了大量有关体育馆结构状态的数据。通过对这些数据进行分析,可以对体育馆的安全性能进行评价,判断结构是否存在损伤以及损伤发生的位置和损伤程度,为体育馆屋盖的安全服役提供了可靠的保障。     

郑州奥体中心体育馆网架结构施工监测

以郑州奥体中心体育馆屋盖网架结构施工过程为例,详细介绍网架结构施工过程的监测指标及相关新型传感监测技术。以网架结构关键杆件应力、应变为主要指标,利用自行研制开发的低温敏型光纤光栅应变传感器,对网架结构施工过程的受力、变形特征进行全面监测,进而综合评价施工质量。该监测技术为网架结构安全施工提供可靠的解决方案。     

基于OTDR技术的高压输电导线断股和损伤检测

为了保证高压输电线路的正常运行,及时准确地 对输电导线的断股、损伤进行检测,提出了一种应用光 时域反射仪(OTDR)技术对输电导线断股、损伤进行分布式光纤传感检测的方法。基于OTDR技 术搭建了利用钢管模拟输电导线的模拟损伤试验系统,进行了高压输电导线断股、损伤 实物试验。高 压输电导线断股、损伤模拟试验及实物试验的结果表明,应用OTDR技术可以有效地识别出高 压输电导线的断股、损伤,并能够对损伤部位进行精确地定位。     

基于扩展有限元模型的动态应力强度因子计算

海洋结构在服役期间,不可避免地受到复杂的环境载荷和操作载荷的作用。对于金属材料的海洋结构,断裂是其失效的主要形式,所以,及时、准确地监测裂纹的萌生和扩展是很有必要的。而应力强度因子(SIF)是判断裂纹失稳扩展的一个重要指标。该文在现有研究的基础上,将基于单应变片(SSG)和最大张口位移(CMOD)的SIF的确定方法相结合,提出了一种基于数据融合的SIF的估计方法。对该方法进行了数值模拟和实验验证,结果表明,该方法适用于多种配置的裂纹试件,且与基于单应变片和最大张口位移的方法相比,所提方法可以获得更精确的结果,相对误差(RE)不超过1.2%。     

基于环向应变的燃气管道泄漏监测实验研究

燃气管道由于其功能的特殊以及深埋于地下或海底的环境,如果泄漏将引起灾难性的后果。泄漏引起的负压波会导致管道内压降低,进而引起管道环向应变减小。提出一种利用光纤光栅应变传感器测量管道环向应变,对管道泄漏进行无损监测的方法。利用准分布式安装在燃气管道模型主线以及支线上的光纤光栅应变传感器（fiber Bragg grating,简称FBG）进行多种泄漏工况模拟试验,包括不同位置泄漏、支线泄漏和模拟调泵。试验结果表明,光纤光栅应变传感器能够迅速准确地监测到管道的泄漏信号,这种基于环向应变监测的管道泄漏监测方法是可行的,具有很大的发展前景。     

基于随机森林的导管架海洋平台结构模型修正方法

提出一种基于随机森林的有限元模型修正方法,能够快速、准确地给出导管架海洋平台结构模型的修正参数。选定平台不同的设计参数,对设计参数和基频进行Pearson相关性分析,得到与基频相关系数较大的参数,并重新设计试验参数获得基频。通过随机森林网络增加两者之间的非线性差异,验证网络精度及其泛化能力。结合实测数据,对比分析有限元模型的修正的效果。结果表明：模型的回归分数可达0.998,修正后的有限元模型可更准确地反映真实平台的动力特性。     

基于光纤光栅应变传感器的油气管道腐蚀监测

基于光纤光栅传感技术的优良特性,提出了一种通过应用光纤光栅传感器测量管道环向应变来探测管道腐蚀的新方法,该方法采用了一种新型的FBG应变传感器,与传统的FBG传感器相比具有测量整个环向应变、延长传感器使用寿命、与管道外壁贴合紧密、无需破坏管道、可重复使用等优点。介绍了基于新型FBG应变传感器的监测管道腐蚀的原理,将FBG应变传感器分别安装在PVC管道和钢管道上进行了验证性的试验,并用SAP2000进行模型的数值模拟分析。结果表明FBG应变传感器可以准确地监测到管道环向应变的变化,对由于不同腐蚀程度引起的环向应变非常敏感,FBG应变传感器在管道腐蚀监测领域有着广阔的应用前景。     

基于三维快速协同设计的化工过程机械课程CDIO教学模式研究

文章将现代企业中常用的基于标准零部件库的三维快速建模方法引入化工过程机械专业课程教学中,结合产品运行场景库创建了多人协同设计平台,并将CDIO教学理念融入其中,提出了一种可在专业课程教学中实施的CDIO实践教学策略。采用该教学策略大大缩短了传统CDIO实践教学的实施周期,为有限课时内的实践教学提供了可行方案。这种教学策略更有助于培养学生对专业理论知识的综合应用能力,进而从根本上提升专业课程教学质量。