基于微缺陷累计成核数序列的岩石边坡滑移带尺度增长预测 被引量：4

1

作者 王钦亭 王利 毛元春 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第3期363-366,共4页

岩石边坡滑移带是一个微损伤聚集带,每一个微损伤实际为一个微缺陷成核,因此,存在累计微缺陷成核数与滑移带尺度增长的对应关系.这个关系以裂纹系统的最大尺度cmax作为未知量,需要确定的参数有材料颗粒尺度δ,微裂纹尺-频分布分维数Dc,... 岩石边坡滑移带是一个微损伤聚集带,每一个微损伤实际为一个微缺陷成核,因此,存在累计微缺陷成核数与滑移带尺度增长的对应关系.这个关系以裂纹系统的最大尺度cmax作为未知量,需要确定的参数有材料颗粒尺度δ,微裂纹尺-频分布分维数Dc,裂纹表面粗糙度分维数Ds,微裂纹总数Nd以及微缺陷成核累计数Nd.通过对边坡数值模拟微裂纹系统的统计分析,发现该尺度增长模型的预测值与实测值吻合较好.微缺陷成核数序列与声发射序列有较多的相似性,因此,研究结果为预测边坡内部裂纹增长提供了参考. 展开更多

关键词 边坡 滑移带 微损伤 裂纹尺度 分形

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复合钢管混凝土轴压柱承载机理分析 被引量：4

2

作者 王钦亭 罗许林 +1 位作者 张春磊 常旭 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期516-520,共5页

基于混凝土的塑性损伤模型对外方内圆型复合钢管混凝土柱轴压试件的承载机理进行研究,对比了复合钢管混凝土柱和单钢管混凝土柱在加载过程中横截面上混凝土的纵向应力分布规律,揭示了该组合构件的承载机理:复合钢管混凝土柱中核心混凝... 基于混凝土的塑性损伤模型对外方内圆型复合钢管混凝土柱轴压试件的承载机理进行研究,对比了复合钢管混凝土柱和单钢管混凝土柱在加载过程中横截面上混凝土的纵向应力分布规律,揭示了该组合构件的承载机理:复合钢管混凝土柱中核心混凝土受到内外层钢管的双重约束作用,因此,核心混凝土的轴向应力比单钢管混凝土柱的纵向应力大,极限承载力也随之增大;但夹层混凝土的纵向应力与单管混凝土纵向应力两者相差不大;在此基础上分析钢管壁厚及混凝土强度等级等参数对复合柱力学性能的影响. 展开更多

关键词 复合钢管混凝土柱 轴压 轴向应力 承载机理

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形状记忆合金-摩擦隔振支座滞回性能数值研究 被引量：1

3

作者 王钦亭 朱威权 张振华 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期137-142,共6页

为了对形状记忆合金-摩擦隔振支座进行优化设计,用参数化有限元法研究了形状记忆合金-摩擦隔振支座的阻尼性能和自回复性能。采用分段线性本构关系描述形状记忆合金的超弹性,通过UMAT接口将该本构关系嵌入ABAQUS软件用户材料库,并建立... 为了对形状记忆合金-摩擦隔振支座进行优化设计,用参数化有限元法研究了形状记忆合金-摩擦隔振支座的阻尼性能和自回复性能。采用分段线性本构关系描述形状记忆合金的超弹性,通过UMAT接口将该本构关系嵌入ABAQUS软件用户材料库,并建立形状记忆合金-摩擦隔振支座的有限元数值模型,进而考察形状记忆合金-摩擦隔振支座结构参数对其滞回阻尼能力和自回复能力的影响。结果表明:支座阻尼性能随摩擦系数增加而增强,随SMA刚度增加而降低,而支座的自回复能力与摩擦系数、刚度的关系与此相反;形状记忆合金屈服位移增加时,自回复能力降低,而其阻尼性能无显著变化。 展开更多

关键词 形状记忆合金 隔振支座 滞回性能 自回复能力 有限元法

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基于MATLAB的光弹条纹提取技术 被引量：2

4

作者 王钦亭 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第5期425-428,共4页

利用光弹性实验条纹的颜色特征,结合MATLAB功能强大的图像处理工具箱对光弹实验所得图像进行了处理.实验程序采用RGB颜色空间来表示图像的颜色特征,以灰度调整、中值滤波和强度描述图为工具,对光弹实验图像进行预处理并获取色差值,从而... 利用光弹性实验条纹的颜色特征,结合MATLAB功能强大的图像处理工具箱对光弹实验所得图像进行了处理.实验程序采用RGB颜色空间来表示图像的颜色特征,以灰度调整、中值滤波和强度描述图为工具,对光弹实验图像进行预处理并获取色差值,从而快速、准确地提取出图像中等差及等倾条纹.文中给出了对径受压薄板实验图的处理结果.实验证明,基于MATLAB的光弹条纹提取技术具有编程简单、方便实用的特点. 展开更多

关键词 条纹提取 等差线 等倾线 MATLAB程序

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课堂演示实验在结构力学教学中的应用 被引量：8

5

作者 王磊 蔺新艳 +2 位作者 张文明 王钦亭 孟海平 《力学与实践》 北大核心 2019年第6期709-714,共6页

实验教学是很多理工科课程的重要教学环节,但是很多课程的实验教学模式还不够成熟,且开设困难。针对这一问题,本文以结构力学课程为例,分析当前高校结构力学实验开设难、开设少的原因,对比了几种典型实验方式的优劣。重点讨论了课堂演... 实验教学是很多理工科课程的重要教学环节,但是很多课程的实验教学模式还不够成熟,且开设困难。针对这一问题,本文以结构力学课程为例,分析当前高校结构力学实验开设难、开设少的原因,对比了几种典型实验方式的优劣。重点讨论了课堂演示实验的优势和实施办法,探索并列举了诸多简便易行的课堂演示实验案例。实践表明,课堂演示模型用日常简易材料制成,易于调动学生的参与积极性,同时增强学生的动手能力及理论联系实际的能力。最终提出了多种实验方式相结合的结构力学实验模式,可为当前高校结构力学和相关课程的课堂教学及实验环节提供借鉴。 展开更多

关键词 结构力学 多元化 课堂演示实验 实验教学

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超弹性形状记忆合金阻尼器的减振特性研究 被引量：4

6

作者 张振华 绳飘 +1 位作者 王钦亭 吴志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期169-174,共6页

研究了环境变量(温度和外激励幅值)对超弹性形状记忆合金阻尼器减振特性的影响。用多线性本构模型来表示SMA伪弹性,建立了SMA振动系统的动力学模型。通过平均法求解了方程主共振的幅频响应解,并用数值方法验证其计算的准确性。通过定义... 研究了环境变量(温度和外激励幅值)对超弹性形状记忆合金阻尼器减振特性的影响。用多线性本构模型来表示SMA伪弹性,建立了SMA振动系统的动力学模型。通过平均法求解了方程主共振的幅频响应解,并用数值方法验证其计算的准确性。通过定义SMA振动系统与对应线性系统的共振幅值比、共振频率比来表示SMA阻尼器的减振和调频效果,并研究了环境变量与其的定量关系。研究结果表明:温度升高对SMA减振和调频是不利的;而外激励幅值在一定的范围内取值时,SMA阻尼器具有良好的减振和调频效果。此研究结果可为SMA阻尼器使用环境条件的选择提供参考。 展开更多

关键词 形状记忆合金 伪弹性 温度 减振

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形状记忆合金伪弹性行为模拟 被引量：3

7

作者 张振华 绳飘 +1 位作者 王钦亭 王磊 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期820-825,936,共6页

基于对伪弹性形状记忆合金(SMA)典型应力-应变曲线的特征分析,在原Graesser本构模型中增加简洁多项式来描述SMA应力诱发马氏体相变完成后在变形马氏体相下继续加载阶段的变形特征;并引入应变幅值与混相下SMA弹性模量的关系来改进不同应... 基于对伪弹性形状记忆合金(SMA)典型应力-应变曲线的特征分析,在原Graesser本构模型中增加简洁多项式来描述SMA应力诱发马氏体相变完成后在变形马氏体相下继续加载阶段的变形特征;并引入应变幅值与混相下SMA弹性模量的关系来改进不同应变幅值下卸载时SMA的应力-应变关系,从而提出了一种新的SMA一维本构关系模拟其伪弹性力学行为。该模型对直径为0.5mm的NiTi合金丝的拉伸加载、卸载试验曲线的模拟结果表明:改进本构模型与原Graesser模型相比,其能够准确地模拟SMA在不同应变幅值下加载和卸载应力-应变关系。此外,通过研究SMA本构模型的物理关系,推导出了控制SMA滞回曲线特征的关键参数fT与相变临界应力、弹性常数之间的明确关系,可利用该关系直接确定参数fT,摆脱了只靠试算获取该参数的传统做法,其准确性得到了试验验证。 展开更多

关键词 形状记忆合金 伪弹性 本构模型

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循环载荷下形状记忆合金丝力学性质试验研究 被引量：2

8

作者 张振华 徐平 +1 位作者 王钦亭 绳飘 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期872-877,共6页

通过不同变形速率下的形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)丝的加卸载循环试验,研究了循环次数、变形速率对SMA力学性质的影响。结果表明:加卸载循环试验中SMA丝的相变应力、残余应变、等效阻尼比等参数均随着循环次数的增加而减小,SM... 通过不同变形速率下的形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)丝的加卸载循环试验,研究了循环次数、变形速率对SMA力学性质的影响。结果表明:加卸载循环试验中SMA丝的相变应力、残余应变、等效阻尼比等参数均随着循环次数的增加而减小,SMA各力学参数随循环次数的持续增加趋于稳定;随变形速率增加,SMA马氏体正相变应力和等效阻尼比增加,马氏体逆相变应力逐渐减小,当速率持续增加至一定范围时,SMA的力学性质对速率的敏感性降低;加卸载循环训练期间的变形速率对稳定后SMA的力学性质影响不显著。此结果可为SMA的循环训练和SMA阻尼器的设计提供参考。 展开更多

关键词 形状记忆合金 变形速率 循环载荷 力学性质

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形状记忆合金-摩擦三维隔振体系地震响应分析 被引量：1

9

作者 张振华 白洁 +1 位作者 王钦亭 绳飘 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第5期106-112,共7页

为研究近场强震下结构的地震响应,构造了水平向和垂向弹性解耦的形状记忆合金-摩擦三维隔振器(3DSMAFBI),并采用Newmark法和修正的Newton-Raphson迭代法对地震作用下隔振结构层间动力学模型进行求解。地震响应的数值研究结果表明:当垂... 为研究近场强震下结构的地震响应,构造了水平向和垂向弹性解耦的形状记忆合金-摩擦三维隔振器(3DSMAFBI),并采用Newmark法和修正的Newton-Raphson迭代法对地震作用下隔振结构层间动力学模型进行求解。地震响应的数值研究结果表明:当垂向和水平向地震波加速度峰值相近时,有、无垂向地震作用时被控结构隔振层力-位移关系差别较大;上部结构垂向自振周期增加时,结构的基底轴力和剪力显著减小,而上部结构水平向位移峰值无显著变化。通过结构参数化研究,确定了三维隔振结构参数,并比较了无隔振、SMA-摩擦水平向隔振和三维隔振时结构的地震响应,证明了SMA-摩擦三维隔振器能对水平向和垂向的结构起到良好的隔振作用。 展开更多

关键词 三维隔振体系 形状记忆合金 摩擦 地震响应

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受热不可压黏弹性圆柱体中空穴的动态增长 被引量：1

10

作者 陈亚娟 王钦亭 尚新春 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期85-88,共4页

应用黏弹性有限变形理论,研究了不可压黏弹性圆柱体受到均匀温度场作用下的热空化问题.分别对圆柱实体和预存微孔的圆柱体两种情形进行讨论,建立了问题的非线性数学模型.数值计算结果证实了分叉问题可视为预存微孔半径生长的理想模型,... 应用黏弹性有限变形理论,研究了不可压黏弹性圆柱体受到均匀温度场作用下的热空化问题.分别对圆柱实体和预存微孔的圆柱体两种情形进行讨论,建立了问题的非线性数学模型.数值计算结果证实了分叉问题可视为预存微孔半径生长的理想模型,得到了微孔半径随时间增长的动态变化曲线,并讨论了外界温度场、初始微孔半径、材料参数以及轴向伸长对微孔半径增长规律的影响. 展开更多

关键词 热黏弹性体 圆柱体 有限变形 空穴 动态生长

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层合介质中平面SH波的传播 被引量：2

11

作者 徐红玉 陈殿云 王钦亭 《焦作工学院学报》 2003年第4期320-323,共4页

研究了平面SH波通过多层弹性层状介质时的传播特性,求得了透射波和反射波振幅的解析解表达式,并把本文表达式的特例与现有文献结果作了对比,结论一致,同时进行了含单一夹层时SH波的室内砂池模拟试验,试验结果与理论结果基本吻合。

关键词 层合介质 平面SH波 透射波 反射波 振幅 砂池模拟试验 夹层 地面振动 数学模型 解析解

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一种用于可靠指标计算的SCE-RI算法

12

作者 韩宪军 朱昌星 王钦亭 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期118-123,共6页

为了研究工程中可靠指标计算方法,提出了基于结构可靠度概念和最优化理论中的罚函数法,将结构可靠指标(RI)的求解问题转化成相应的无约束最优化问题,利用SCE算法良好的全局搜索能力,对相应的优化问题进行求解。利用Matlab平台设计了求... 为了研究工程中可靠指标计算方法,提出了基于结构可靠度概念和最优化理论中的罚函数法,将结构可靠指标(RI)的求解问题转化成相应的无约束最优化问题,利用SCE算法良好的全局搜索能力,对相应的优化问题进行求解。利用Matlab平台设计了求解结构可靠指标的专用计算程序SCE-RI和MC-RI,并应用于某圆形隧道的可靠指标计算问题。通过与其他方法计算结果的比较表明:SCE-RI算法不仅能够避免功能函数求导运算困难,而且精度和效率都很高;用SCE-RI算法进行结构可靠指标计算是可行的,对其他类似工程有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 罚函数法 SCE算法 功能函数导数 可靠指标

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供热管道直埋技术中高低温的界定

13

作者 廖明成 耿运贵 王钦亭 《焦作工学院学报》 2000年第4期270-272,共3页

供热管道直埋技术是将预制的供热保温管道直接埋入地下 ,利用管道自身的机械强度承受管道供热时产生的热应力的一项新技术 ,其具有高效、节能、经济等突出的优越性 .在深入分析直埋供热管道强度计算的基础上 ,提出根据管材的机械强度来... 供热管道直埋技术是将预制的供热保温管道直接埋入地下 ,利用管道自身的机械强度承受管道供热时产生的热应力的一项新技术 ,其具有高效、节能、经济等突出的优越性 .在深入分析直埋供热管道强度计算的基础上 ,提出根据管材的机械强度来区分高温供热或低温供热 ,即能采用无补偿直埋方式敷设管道则属低温供热 ,反之则属高温供热 .最后导出了区分高温和低温的临界温度 . 展开更多

关键词 直埋技术 无补偿 预热 临界温度 供热管道

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应用初参数法优化储油罐隔板弧半径的计算

14

作者 王钦亭 《焦作工学院学报》 1999年第6期468-471,共4页

储油罐隔板弧半径对隔板的强度和刚度有较大的影响． 本文阐述了曲梁的初参数解法， 利用初参数法计算了储油罐带有弧状的隔板， 从强度及刚度方面对弧板半径提出了优化计算方法， 并给出了优化计算实例． 该方法不仅可用来优化隔板半径... 储油罐隔板弧半径对隔板的强度和刚度有较大的影响． 本文阐述了曲梁的初参数解法， 利用初参数法计算了储油罐带有弧状的隔板， 从强度及刚度方面对弧板半径提出了优化计算方法， 并给出了优化计算实例． 该方法不仅可用来优化隔板半径， 也可用来优化和选择壁厚、隔板夹角及弧板数目． 展开更多

关键词 初参数 曲梁 弧半径 优化 储油罐 隔板

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纸结构模型制作工艺与节点连接方式探究 被引量：4

15

作者 赵子涵 王钦亭 +1 位作者 杨震 王梓 《山西建筑》 2014年第11期39-40,共2页

以"河南省第二届结构设计竞赛"命题为背景,对纸质杆件在制作与连接过程中所出现的问题进行了研究,并结合实际情况提出了相应的优化对策,以促进不同条件下纸模型制作工艺的发展。

关键词 纸结构模型 制作方法 杆件连接 荷重比 结构优化

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