结构损伤

摘要： 列车脱轨会对隧道结构产生重大损害,为此提出一种在保证计算精度的前提下能大幅度提高计算效率的列车撞击盾构隧道混合多尺度动力分析模型,以降低列车脱轨事故的潜在风险。首先,建立考虑管片接头效应的常规非多尺度模型及2种单一多尺度模型(同类型单元粗细网格耦合多尺度模型和不同类型单元壳-体耦合多尺度模型),通过3种模型的管片静力学试验结果对比分析,验证2种单一多尺度模型的适用性;然后,将2种单一多尺度模型结合成混合多尺度模型,应用于列车撞击盾构隧道动力分析中,并与采用常规非多尺度模型的计算结果进行对比。结果表明:在静力荷载下,2种单一多尺度模型在位移、应力及损伤面积的分布规律上与常规非多尺度模型一致,计算值误差均在3.5%以内,且计算时间缩短了50%左右;在撞击荷载下,混合多尺度模型与常规非多尺度模型计算所得的管片位移和拉压损伤发展规律一致,但混合多尺度模型计算数值偏大,除拉伸损伤面积误差为8.56%外,其余结果误差均在5%以内;混合多尺度模型在保证计算精度的前提下,将计算时间缩减了62.4%,为类似问题提供了更为高效的解决方案。

摘要： 某钢结构酒店首层与2层层高较高、刚度较弱,小震及罕遇地震下2层层间位移角存在突变且不满足限值要求。结构设计时从建筑空间需求及结构合理性出发,应用速度型油阻尼器进行了消能减震设计研究。为提升消能减震优化设计研究效率,通过Push-Over分析获得各楼层三折线荷载-位移曲线,在此基础上将整体结构模型简化为剪切层模型,主要指标对比分析结果验证了剪切层模型能够较好模拟整体结构模型。基于动力弹塑性时程分析对剪切层模型开展了不同数量油阻尼器减震效率研究,获得了结构两个方向相对更优的阻尼器数量,并介绍了这些阻尼器在平面中的位置及典型连接构造。同时对设置阻尼器的消能减震结构与常规刚度加强结构动力弹塑性时程进行分析比较,结果表明满足位移限值要求且变形均匀的减震结构构件尺寸较小,减震结构构件罕遇地震下损伤相对较少;通过消能减震结构优化设计技术提升了建筑的使用品质,阻尼器很好地保护了主体结构。

摘要： 针对基于Lamb波的结构损伤检测中波形固定与检测效果不理想的问题,提出基于Kalman滤波的波形选择方法应用于结构损伤信息的获取。首先,结合Lamb波的传播特性和Kalman滤波构建波形选择模型;然后开展有限元仿真模拟,进行ANSYS模拟Lamb波的传播与MATLAB计算最优波形的联合计算;最后在有限元仿真模拟基础上进行实验验证,对基于Kalman滤波的波形选择方法做更进一步的检验。通过仿真模拟与实验研究,验证了基于Kalman滤波的波形选择方法能够提升结构的损伤定位精度。

摘要： 为提升复杂环境中漂浮式风力机平台筋腱结构隐性损伤识别率,基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),提出连续多尺度卷积神经网络(continues-multi-scale convolutional neural network,CMS-CNN),建立“端到端”的损伤识别模型。为验证CMS-CNN方法的有效性,以10 MW漂浮式风力机为研究对象,对损伤位置、程度进行故障诊断,结果表明:连续多尺度模型比传统多尺度的诊断结果更佳;横荡加速度受环境载荷影响较小,基于此响应信号所训练的CMS-CNN诊断模型更可靠;CMS-CNN模型可在筋腱结构微弱损伤时实现精准定位,亦能完成结构隐性损伤程度识别。

摘要： 结构安全评价过程中面临着诸多损伤原因不明的棘手工程问题,须采用合理的方法予以解决。以某高层建筑屋顶钢桁架结构损伤检测及安全评价为例,提出应对存在事故隐患工程的安全评价办法,即首先进行应急检查定性评估,然后进行详细的结构检测与承载力验算,最后做出结构安全综合评价,并进一步找出结构损伤原因,给出相应的处理建议。

摘要： 通过借鉴认知雷达领域的波形选择技术,结合Lamb波的传播特点,将基于Kalman滤波的波形选择方法应用于结构损伤信息的获取。根据结构的响应信号模型与信号估计理论,推导了测量噪声协方差的克拉美罗下界(Cramer-Rao Low Bound,CRLB),由此分析了信号的时延、幅值估计与波形参数的关系。并且在Kalman滤波的基础上增加波形选择,根据Lamb波的传播特性建立激励信号波形库,以均方误差最小准则作为波形选择的依据,并通过模拟计算检验算法的有效性。

摘要： 将损伤识别逆问题看作是一个优化问题,提出了最有价值球员优化算法,对结构损伤进行识别研究;利用均方根数据统计分析法将结构固有频率和振型定义为一个新目标函数,引入罚函数以减少误识别信息,由最有价值球员算法识别出结构损伤位置和损伤程度。考虑不确定性因素和噪声的影响,对一简支梁和桁架结构进行数值分析,对比不同目标函数下识别效果进行识别。研究结果表明:提出的新目标函数能提供更加准确可靠的损伤识别结果。

摘要： 乳腺癌患者化疗后容易出现认知功能受损(俗称“化学脑”)。最近十几年来人们开始将影像和神经心理学评估结合起来,希望了解其背后的生理学机制。虽然越来越多的影像学证据被找到,但对“化学脑”背后的病理机制知之甚少。笔者对乳腺癌患者“化学脑”的发病机制以及其结构的神经影像学研究进展作一综述,旨在总结化疗后认知功能损伤乳腺癌患者大脑的结构变化,希望找到一些潜在的生理学意义。

摘要： 坠物撞击是FPSO主要的机械碰撞损伤风险。为了确保起重机作业中坠物撞击时的结构安全,本文以某超大型FPSO生活模块为例,开展了坠物撞击风险分析和抗坠物撞击结构分析,基于国际石油与天然气生产者协会统计数据和起重机典型作业事件,对坠物撞击FPSO生活模块进行了定量风险分析,计算了典型坠物撞击事件风险概率和碰撞能量。基于非线性有限元理论和LS-DYNA软件对坠物撞击生活模块结构和保护架进行数值仿真,分析了典型撞击工况下的结构损伤和坠物撞入深度,确定了生活模块卸货区的甲板、外围壁、衬垫梁、保护架和防撞护栏等结构的加强方案。本文研究为FPSO生活模块抗坠物撞击设计提供了参考。

摘要： 为了研究水下冲击波对堆石坝面板的损伤效应,以面板分缝为考虑重点,对常规100 m级的混凝土面板堆石坝进行数值模拟,从损伤量、能量的角度进行了分析。模拟结果表明:考虑垂直缝对于模型是有必要的,它将使混凝土面板的损伤更集中于中间坝段并影响面板中各部分能量分布。面板分段的宽度影响面板的破坏形态,但对于面板单元损伤比影响相对较小。

摘要： 电厂脱硝反应器结构在运行状态下处于高温(400°C)、重载(设备自重大,严重积灰)的工况,或出现钢梁变形、焊缝开裂等严重结构损伤情况,影响正常运行及生产.结合某电厂脱硝反应器结构损伤实例,利用SAP2000对脱硝反应器钢梁进行有限元分析,模拟其在高温、重载等实际运行工况下承载力及变形情况,并考虑温度场应力及高温作用下钢材强度、模量折减.对结构损伤原因进行分析,提出针对性处理建议.

摘要： 为了研究空间地震作用方式对钢桥墩结构损伤特性的影响,采用板壳有限元计算模型和修正双曲面滞回本构模型对独柱式矩形截面钢桥墩在水平单一方向和2方向地震作用下的结构损伤特性进行分析;通过在墩项施加水平2方向的反复荷载,对结构破坏过程进行了数值模拟,分析了具有不同宽厚比和截面长宽比的钢桥墩结构在不同形式的空间拟静力作用下的承载力特性、延性以及极限状态的局部变形特性.结果表明,在空间地震作用下钢桥墩的地震损伤程度比单一方向有明显的增加;空间加载方式对钢桥墩的承载能力和延性特性有明显的影响;虽然作用方式影响桥墩极限状态的钢板局部变形形状和程度,但对发生局部变形的区域长度影响不明显.

摘要： 金属磁记忆技术能够精确的检测出结构损伤的部位,并能对损伤做出预测.本文对金属磁记忆检测技术在国内外的发展现状做出了阐述,概述了金属磁记忆检测技术的原理和与传统无损伤检测相比的优势和它不完善之处,并介绍了其未来的研究趋势.

摘要： 利用非线性有限元软件ABAQUS对船舶与海洋平台的碰撞进行了数值模拟,对船头和船中碰撞平台这两种工况下平台的损伤特性进行了分析和比较.结果表明,当船舶的质量和碰撞速度相同的情况下,船头碰撞的碰撞时间更长,碰撞力更大并且对平台桩腿的局部损伤更为严重,而船中碰撞会使平台发生较大的整体变形.研究还发现船头碰撞后平台变形能所占总能量百分比要比船中碰撞时平台变形能所占总能量百分比大,说明在船中碰撞的情况下,平台的塑性变形较少而弹性变形较多.

摘要： 以混凝土桥梁为研究对象,进行火灾作用下的混凝土结构损伤数值分析.首先,根据桥梁火灾特点,制定火灾热释放速率分析方法,并对桥梁火灾发展过程进行分析,建立了桥梁火灾模型.然后,采用FDS进行桥梁火灾数值模拟得到火灾温度场,并以此为基础进行了桥梁结构温度分析.最后,根据不同温度下的混凝土外观损伤特点,进行了桥梁外观损伤分析.同时,根据温度沿混凝土板厚的变化规律,建立了受火桥梁损伤深度计算方法.通过上述研究,形成了适用于混凝土桥梁火灾损伤的数值分析方法,可用于桥梁火灾损伤评估,有助于提升桥梁养护质量.

摘要： 某单层地下车库在结构竣工、尚未进行后续的顶板防水和覆土施工时,遇暴雨和场地积水,造成地下车库上浮和损伤,本文是其损伤情况及分析. 地下水位远超过设计水位，是地下室上浮和结构损伤的主要原因。地下室不同位置抗浮承载力存在差异，桩首先在最薄弱处损坏，随后引起连锁反应，造成地下室不均匀上浮。从地下室短期上浮量较大、以及后期回落情况分析，局部桩顶锚固损坏的可能性大。围护搅拌桩具有双向防渗效果，既可以阻止外面地下水渗入，也可以阻止进入内部的水排出，因此，采用搅拌桩围护的基坑，在基坑内积水时，周边采用深井降水无法及时有效地降低基坑内部地下水位。

摘要： 北京市既有电力隧道共有718km,大部分电力隧道埋深较浅、易受周围环境扰动.由于工作环境恶劣复杂、隧道老化等原因造成电力隧道灾害问题频发,长期巡检造成了大量的人力及资源浪费.本文通过对北京市135段存在安全隐患的电力隧道(共计102km)进行实地检测和调研,分析影响电力隧结构安全的各种损伤问题,如在钢筋锈蚀、混凝土开裂和隧道积水等,对上述问题进行统计与分类,根据各种损伤对电力隧道安全性的影响情况将隧道划分为A、B、C、D四个安全等级,为后续电力隧道的治理提供依据.

摘要： 目的：对比医用空气消毒机与传统紫外灯对高压氧舱内空气消毒的效果及对观察窗有机玻璃的影响. 方法：医院现使用烟台宏远GY3200大型空气加压氧舱,舱室总容积67.38m3,平均每舱患者11人(不含陪舱的家属或陪护人员).2013年至2016年6月使用江苏巨广光电科技有限公司生产的ZXC型紫外线消毒车,2016年6月至今使用肯格王牌YKX-100型医用空气消毒机对氧舱内进行常规空气消毒.每次患者治疗完成出舱后开始空气消毒，每次消毒时间60mm。通过每个月1次送检空气微生物培养的方法检测消毒效果，同时日常观察有机玻璃观察窗是否有银纹，判定对有机玻璃的老化是否有影响。 结果：通过近5年来每月1次的空气微生物培养，发现使用医用空气消毒机和紫外灯可同样对氧舱内空气进行消毒，且消毒后空气培养菌数均小于500个/m3，符合相关要求。2016年6月氧舱保养时更换了观察窗，通过认真查看换下的有机玻璃，有潜在的细小银纹。2016年6月至今的2年中，通过肉眼观察现用的观察窗，暂未见银纹。 结论：使用医用空气消毒机可在保证消毒效果的同时可减少紫外线对氧舱有机玻璃观察窗的潜在损伤。

摘要： 目的：对比医用空气消毒机与传统紫外灯对高压氧舱内空气消毒的效果及对观察窗有机玻璃的影响. 方法：医院现使用烟台宏远GY3200大型空气加压氧舱,舱室总容积67.38m3,平均每舱患者11人(不含陪舱的家属或陪护人员).2013年至2016年6月使用江苏巨广光电科技有限公司生产的ZXC型紫外线消毒车,2016年6月至今使用肯格王牌YKX-100型医用空气消毒机对氧舱内进行常规空气消毒.每次患者治疗完成出舱后开始空气消毒，每次消毒时间60mm。通过每个月1次送检空气微生物培养的方法检测消毒效果，同时日常观察有机玻璃观察窗是否有银纹，判定对有机玻璃的老化是否有影响。 结果：通过近5年来每月1次的空气微生物培养，发现使用医用空气消毒机和紫外灯可同样对氧舱内空气进行消毒，且消毒后空气培养菌数均小于500个/m3，符合相关要求。2016年6月氧舱保养时更换了观察窗，通过认真查看换下的有机玻璃，有潜在的细小银纹。2016年6月至今的2年中，通过肉眼观察现用的观察窗，暂未见银纹。 结论：使用医用空气消毒机可在保证消毒效果的同时可减少紫外线对氧舱有机玻璃观察窗的潜在损伤。

摘要： 目的：对比医用空气消毒机与传统紫外灯对高压氧舱内空气消毒的效果及对观察窗有机玻璃的影响. 方法：医院现使用烟台宏远GY3200大型空气加压氧舱,舱室总容积67.38m3,平均每舱患者11人(不含陪舱的家属或陪护人员).2013年至2016年6月使用江苏巨广光电科技有限公司生产的ZXC型紫外线消毒车,2016年6月至今使用肯格王牌YKX-100型医用空气消毒机对氧舱内进行常规空气消毒.每次患者治疗完成出舱后开始空气消毒，每次消毒时间60mm。通过每个月1次送检空气微生物培养的方法检测消毒效果，同时日常观察有机玻璃观察窗是否有银纹，判定对有机玻璃的老化是否有影响。 结果：通过近5年来每月1次的空气微生物培养，发现使用医用空气消毒机和紫外灯可同样对氧舱内空气进行消毒，且消毒后空气培养菌数均小于500个/m3，符合相关要求。2016年6月氧舱保养时更换了观察窗，通过认真查看换下的有机玻璃，有潜在的细小银纹。2016年6月至今的2年中，通过肉眼观察现用的观察窗，暂未见银纹。 结论：使用医用空气消毒机可在保证消毒效果的同时可减少紫外线对氧舱有机玻璃观察窗的潜在损伤。

摘要： 一种用于支撑使用者的使用者支撑结构，包括方位可调节躯干部分、下半身部分以及控制系统。下半身部分包括脚跟区域子部分，其支撑使用者支撑结构的使用者的脚跟区域。控制系统适于：A)响应于在时刻t0开始的躯干部分的角方位的变化，使脚跟区域子部分与使用者的脚跟区域暂时地大致脱离，以及B)使脚跟区域子部分随后与使用者的脚跟区域重新接触，该重新接触发生在时刻tB，时刻tB晚于t0。

摘要： 本发明实施方式公开了一种基于信息融合的结构损伤诊断方法和结构损伤诊断系统，基站与至少一个簇头通信，每一簇头与至少一个传感节点通信，该方法包括：每一簇头接收来自基站的采集指令，并根据采集指令向簇内的各传感节点分配需求信息；每一传感节点根据需求信息采集结构在时域下的特征量信号，提取该信号的相关函数和权值，并发送给簇头；每一簇头根据相关函数和权值以及传感节点的位置获得模态参数，将模态参数与预设健康状况参数进行对比得到簇内结构的损伤诊断信息，并发送给基站；基站根据每一簇头发送的损伤诊断信息生成损伤诊断报告。通过上述方式，本发明实施方式能够提高结构损伤诊断精度、减少通信量、实现对结构的实时诊断。

摘要： 本发明涉及一种用于检测结构的损伤的结构损伤检测方法，包括步骤：使用敲击装置扫描结构的表面，并且在扫描的同时以具有预定频段的敲击力进行敲击；利用传感器感测由所述待检测结构表面传递到敲击装置的响应信号；对所述传感器感测到的信号进行变换处理以获取在所述结构表面的每个位置处的信号谱图；从所述信号谱图中截取与所述敲击力的预定频段相对应的谱图包络线；计算所述结构表面的每个位置处的损伤指示值，该损伤指示值反映了该位置处的谱图包络线与其他位置处的谱图包络线的相似程度；以及将其损伤指示值发生突变的位置确定为存在结构损伤的位置。本发明还涉及利用该结构损伤检测方法的结构损伤检测系统以及其中使用的结构损伤检测设备。

摘要： 本发明涉及一种用于检测结构的损伤的结构损伤检测方法，包括步骤：使用敲击装置扫描结构的表面，并且在扫描的同时以具有预定频率的敲击力进行敲击，该预定频率接近所述结构的一个或者多个自然频率之一；利用传感器感测由所述待检测结构表面传递到敲击装置的响应信号；对所述传感器感测到的信号进行变换处理以获取在所述结构表面的每个位置处的信号谱图；从所述信号谱图中截取与所述敲击力的预定频段相对应的谱图包络线；计算所述结构表面的每个位置处的损伤指示值，该损伤指示值反映了该位置处的谱图包络线与其他位置处的谱图包络线的相似程度；以及将其损伤指示值发生突变的位置确定为存在结构损伤的位置。本发明还涉及利用该结构损伤检测方法的结构损伤检测系统以及其中使用的结构损伤检测设备。

摘要： 本发明公开了一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法。属于损伤检测技术领域，该方法主要包括以下步骤：在结构件上布局压电传感阵列；分别在初始状态与当前测试状态下，对不同状态下的结构件响应信号进行多次采集；对采集到的不同状态下的结构件响应信号进行相关运算，得到状态参数，提取损伤特征因子；根据结构件上损伤特征因子的位置排布规律，按照特征因子连线规则，对损伤特征因子进行连接，完成结构件损伤的位置、范围以及走向的大致判定。本发明主要实现了损伤发生几起发展趋势的初步判定，有利于给予结构件维修人员直观的修护指导，同时也为结构件状态监测人员提供损伤发展预测依据。

摘要： 本发明属于应变片传感器技术领域，提供一种基于惠斯通全桥原理的结构损伤识别传感器及结构损伤识别方法，该结构损伤识别传感器包括电阻应变传感器s1、电阻应变传感器s2、电阻应变传感器s3、电阻应变传感器s4、柔性基底、保护层和导线。本发明将四个电阻应变传感器进行组合并根据惠斯通全桥原理连接成一种组合式传感器，结合模态参数算法进行结构损伤识别，有效提高测量的灵敏度和精确度，稳定性较好；且各电阻应变传感器之间进行温度自补偿，不需要连接额外的温度补偿片。本发明的结构损伤识别传感器可以测量多个方向的应变，蕴含结构的损伤信息更加丰富；制作简单，成本低，有利于应用在结构损伤识别方面。

摘要： 本发明实施方式公开了一种基于信息融合的结构损伤诊断方法和结构损伤诊断系统，基站与至少一个簇头通信，每一簇头与至少一个传感节点通信，该方法包括：每一簇头接收来自基站的采集指令，并根据采集指令向簇内的各传感节点分配需求信息；每一传感节点根据需求信息采集结构在时域下的特征量信号，提取该信号的相关函数和权值，并发送给簇头；每一簇头根据相关函数和权值以及传感节点的位置获得模态参数，将模态参数与预设健康状况参数进行对比得到簇内结构的损伤诊断信息，并发送给基站；基站根据每一簇头发送的损伤诊断信息生成损伤诊断报告。通过上述方式，本发明实施方式能够提高结构损伤诊断精度、减少通信量、实现对结构的实时诊断。

摘要： 一种结构损伤检测方法，包括下述步骤：使用敲击装置(112)扫描结构的表面，并且在扫描的同时以具有预定频段的敲击力进行敲击；利用传感器(114)感测由所述待检测结构表面传递到敲击装置(112)的响应信号；对所述传感器(114)感测到的信号进行变换处理以获取在所述结构表面的每个位置处的信号谱图；从所述信号谱图中截取与所述敲击力的预定频段相对应的谱图包络线；计算所述结构表面的每个位置处的损伤指示值，该损伤指示值反映了该位置处的谱图包络线与其他位置处的谱图包络线的相似程度；以及将其损伤指示值发生突变的位置确定为存在结构损伤的位置。利用该结构损伤检测方法的结构损伤检测系统以及该系统中使用的结构损伤检测设备也被公开了。

摘要： 本发明涉及一种用于检测结构的损伤的结构损伤检测方法，包括步骤：使用敲击装置扫描结构的表面，并且在扫描的同时以具有预定频率的敲击力进行敲击，该预定频率接近所述结构的一个或者多个自然频率之一；利用传感器感测由所述待检测结构表面传递到敲击装置的响应信号；对所述传感器感测到的信号进行变换处理以获取在所述结构表面的每个位置处的信号谱图；从所述信号谱图中截取与所述敲击力的预定频段相对应的谱图包络线；计算所述结构表面的每个位置处的损伤指示值，该损伤指示值反映了该位置处的谱图包络线与其他位置处的谱图包络线的相似程度；以及将其损伤指示值发生突变的位置确定为存在结构损伤的位置。本发明还涉及利用该结构损伤检测方法的结构损伤检测系统以及其中使用的结构损伤检测设备。

摘要： 本发明涉及一种基于改进概率损伤重构算法的板状结构损伤成像方法，包括以下步骤：步骤S1:在板状结构中布置方形传感器网络并进行传感器路径的选择；步骤S2:在传感器网络中通过激励信号去激励传感器产生Lamb波，进而完成损伤探测；步骤S3:收集各路径上的Lamb波响应信号并对其进行连续小波变换，并提取小波系数时间‑能量曲线；步骤S4:根据小波系数时间‑能量曲线的差异性计算出每条路径上的损伤指标;步骤S5:将各条路径的损伤指标代入到改进的概率损伤重构算法中完成铝板结构中的损伤成像。本发明能有效的对损伤范围和损伤位置进行识别。