国家自然科学基金(51108363)
- 作品数：13 被引量：22H指数：3
- 相关作者：刘嘉瞿伟廉蒋丽谭冬梅张建波更多>>
- 相关机构：武汉理工大学湖北经济学院广州军区武汉总医院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学自动化与计算机技术理学更多>>
- T型板焊缝处埋藏式裂纹扩展特性研究被引量：1
- 2021年
- 针对焊接T型板焊接处埋藏式裂纹扩展进行研究,依据相互作用积分法及最大周向应力准则,结合ANSYS软件,对含埋藏式初始裂纹的T型板试件模型在疲劳荷载的下的裂纹三维扩展进行模拟,获得T型板焊缝埋藏式裂纹的扩展规律,最后采用Forman公式评估埋藏式片状裂纹的剩余寿命。结果表明:埋藏式裂纹扩展主要表现为张开型扩展,初始椭圆球缺陷只影响裂纹扩展初期阶段的平面形状,当裂纹扩展到一定程度后,其平面形状会趋近于圆形直至扩展至构件表面,同时裂纹扩展后波浪形空间形态也说明不能忽略Ⅱ和Ⅲ型裂纹的影响。
- 杨炎刘嘉蔡永建
- 人行天桥在正线列车通过时的风振响应分析被引量：4
- 2014年
- 对正线列车高速通过进站人行天桥时,人行天桥在列车风荷载作用下的振动响应进行了研究。根据时均化的Reyholds平均Navier-Stokes方程进行湍流数值模拟,并选取RNGk-ε湍流模型完成N-S方程的闭合,采用计算流体动力学分析软件Fluent完成高速列车过站时的三维紊态外流场的模拟,从而得到列车高速通过人行天桥时,作用在天桥表面上的风荷载时程曲线。最后通过有限元分析软件Ansys将已模拟的列车风荷载作用在人行天桥的表面,得到人行天桥的振动响应。结果表明,当列车高速通过进站人行天桥时,列车风对人行天桥的舒适度影响较大。
- 蒋丽刘嘉李书进陈小雪
- 关键词：人行天桥计算流体动力学湍流模型
- 环境振动非一致激励对跨线天桥的动力响应影响
- 2015年
- 研究了环境振动对跨线天桥动力响应的影响。根据Reynolds时均化N-S的控制方程对列车风荷载湍流流场进行数值模拟,并结合车辆-轨道耦合动力学模型和轨道-枕木-大地三维有限元传递模型,获得了作用在天桥桥墩处的环境振动波。考虑到环境振动波传递的非一致特性,推导出非一致激励作用下跨线天桥的动力学方程。模拟出列车风和环境振动共同作用下跨线天桥的动力响应,对环境振动对跨线天桥动力响应的影响和跨线天桥的舒适度进行了分析。结果表明,在进行环境振动分析时,必须考虑其非一致激励特性,且环境振动对跨线天桥的振动响应有一定的影响。
- 刘嘉徐波瞿伟廉蒋丽
- 关键词：风荷载环境振动动力响应非一致激励
- 设置AMD的铁路钢桥鲁棒控制研究
- 2018年
- 对设置主动质量阻尼器(AMD)的铁路钢桥在列车荷载通过时振动响应的鲁棒控制方法进行研究。建立设置AMD系统的铁路钢桥在列车荷载作用下的受控状态方程以及鲁棒控制方法,并以某铁路钢桥为工程背景,建立该铁路钢桁架桥梁的整体壳体模型以及下弦节点实体子模型,对装置AMD系统的铁路钢桥在不同车速荷载作用下使用不受控制、LQR主动控制算法和鲁棒控制算法下其位移振动响应的控制效果进行对比,并初步分析节点最大正应变的鲁棒控制效果。研究结果表明:对于设置AMD且承受不同车速荷载的铁路钢桥在使用鲁棒控制算法时,其位移响应和节点最大正应变的控制效果明显优于LQR主动控制。
- 刘嘉沈正松周长超
- 关键词：铁路钢桥AMD鲁棒控制
- 正交异性钢桥面板肋-板处裂纹扩展特性研究被引量：2
- 2019年
- 基于扩展有限元的方法,结合ABAQUS软件,进行正交异性钢桥面板肋-板试件模型在疲劳荷载下裂纹的三维扩展模拟,初始裂纹为肋-板焊趾位置处的半椭圆形裂纹,并采用Forman公式评估其剩余寿命。分析结果表明半椭圆形裂纹在扩展过程中形状会逐渐变得扁平;裂纹扩展后的形状以及平面外偏转也说明了不能忽略Ⅱ型和Ⅲ型裂纹的影响。
- 颜攀刘嘉
- 关键词：桥梁工程正交异性钢桥面板
- 基于智能算法的铁路钢桥有限状态鲁棒控制研究
- 2019年
- 针对铁路钢桥的疲劳损伤现状,采用主动控制算法控制钢桥在各种不利激励作用下的振动响应以达到延寿效果。对于某在役钢桥,在ANSYS中建立其梁单元有限元模型,引入不确定性物理参数,比较在地震激励作用下采用不受控制、LQR主动控制、线性状态H_(∞)反馈控制和鲁棒H_(∞)控制时的减振效果,结果显示,鲁棒H_(∞)控制能较明显抑制钢桥的竖向振动位移。采用优化的BP神经网络基于钢桥的有限自由度加速度响应预测其全状态响应,结果表明,基于该神经网络的有限状态观测器能精确预测钢桥的全自由度响应,实现钢桥的鲁棒H_(∞)控制。
- 刘嘉蔡永建沈正松
- 关键词：优化BP神经网络
- 设置MR-TMD系统的跨线天桥在正线列车下的振动控制研究
- 2015年
- 对设置MR-TMD系统的跨线人行天桥在正线列车从其下方高速通过时的振动响应的抑制方法进行了研究。建立了设置TMD或MR-TMD系统的跨线人行天桥在列车风与列车引起的非一致激励环境振动共同作用下的智能控制方法,并以某跨线人行天桥为工程背景,根据不同类型的控制装置和控制算法对该跨线天桥在正线列车通过时的振动响应控制进行了研究,同时将仅采用TMD系统、采用MR-TMD系统的开关控制算法和采用MR-TMD系统的固定增量控制算法的控制效果进行对比分析。研究结果表明:采用MR-TMD系统的跨线天桥对于抑制由于高速列车通过时的振动响应非常有效,相应的舒适度也能得到极大改善,同时,采用MR-TMD系统的固定增量控制算法对跨线天桥的抑制效果明显优于其他类型的控制方法。
- 刘嘉张弦蒋丽
- 关键词：振动控制非一致激励
- 铁路钢桥节点复合裂纹扩展剩余寿命的研究被引量：1
- 2019年
- 对铁路钢桥节点复合裂纹的扩展路径和剩余寿命进行了研究,提出了复合裂纹扩展路径模拟和剩余寿命评估的计算方法。以一座既有铁路钢桁架桥为研究背景,基于子模型法,建立全桥壳体模型和含初始裂纹的钢桥节点实体模型,获取列车荷载作用下钢桥关键节点的精确动应力响应时程,采用相互作用积分法和Forman公式分析出裂纹扩展路径和评估其剩余寿命。结果表明,对于钢桥关键节点位置处,裂纹沿斜下方扩展,不断靠近纵向箱梁;钢桥寿命在裂纹扩展前期占有较大比重,当裂纹扩展到总裂纹长度的25%时,寿命百分比可达45.3%,而在裂纹扩展后期的扩展速率有明显增加;结合列车实际过桥频率,计算得铁路钢桥寿命为14.02年。
- 刘嘉常栩豪季则亮
- 关键词：铁路钢桥
- 铁路钢桥节点既有腐蚀疲劳裂纹扩展寿命被引量：2
- 2018年
- 为评估服役中铁路钢桥由于环境腐蚀作用产生初始裂纹后的剩余疲劳寿命,对列车行走荷载作用下铁路钢桥节点横梁处在环境腐蚀形成初始裂纹后的疲劳裂纹扩展寿命进行研究。以铜九(铜陵—九江)线鄱阳湖铁路钢桥为背景,基于子模型法的多尺度建模方法,运用通用有限元软件建立铁路钢桥整体壳体模型和节点横梁处含初始裂纹的精细网格划分的实体模型,获得了在列车行走荷载作用下铁路钢桥节点横梁处的精确动应力响应;基于断裂力学的四参数Forman公式对铁路钢桥在4种不同初始裂纹长度下的腐蚀疲劳裂纹扩展寿命进行了评估与对比,并对有无环境腐蚀作用下的疲劳裂纹扩展寿命进行了对比分析。结果表明:基于子模型法的壳-实体多尺度建模方法既可以满足大型复杂结构在数值计算过程中的计算效率,又能够满足评估疲劳寿命计算所需的精确动力响应要求,可以精确评估铁路钢桥腐蚀疲劳裂纹扩展寿命;铁路钢桥既有腐蚀疲劳裂纹扩展寿命主要产生在小裂纹扩展阶段,计算得到0.5mm初始裂纹扩展到10mm时需要循环484 509次,占总扩展寿命的50.2%;铁路钢桥疲劳裂纹扩展寿命受环境腐蚀的影响非常大,其比无腐蚀疲劳裂纹扩展寿命降低79%左右。研究结果可为预测疲劳裂纹发展趋势、评估铁路钢桥剩余寿命和评定结构的安全性与运营能力提供参考。
- 刘嘉季则亮瞿伟廉卢家星
- 关键词：桥梁工程子模型法
- 考虑混凝土影响的既有变截面箱梁桥的全局疲劳寿命评估
- 2018年
- 基于复杂多轴疲劳理论、损伤积累理论、子模型法及变截面箱梁桥横截面的几何非线性特性,提出了考虑混凝土寿命的变截面钢筋混凝土箱梁桥全局疲劳寿命的评估方法。以一座既有公路变截面钢筋混凝土箱梁桥为工程背景,研究了纵向多车效应和横纵向多车效应两种工况下的桥梁全局疲劳寿命差异。结果表明:全桥疲劳寿命由第三跨跨中节段控制,横纵向多车加载比纵向多车加载的桥梁疲劳总寿命减少了29.4%,腹板混凝土寿命占到腹板寿命3%左右。
- 刘嘉杨樊吴和彬
- 关键词：子模型法变截面
