机械结构健康监测综述

来源 :机械工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:illyfei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国航空航天飞行器、高速列车、核电风电及舰船深潜等机械装备技术的发展,机械结构的高效快速运维对保障机械装备的高性能、高可靠性运转至关重要.机械结构健康监测能够在结构试验和服役全过程中对结构状态进行监控,实现精细化视情维护,提高结构的可靠性并降低运维费用,故机械结构健康监测技术备受重视.围绕机械结构健康监测,梳理其在航空航天、能源化工、风力发电、交通运输领域的发展现状,并对实现机械结构健康监测涉及的先进传感技术、监测系统及监测方法发展现状进行了总结和评述,最后对机械结构健康监测技术的发展趋势进行了展望.
其他文献
钎焊连接技术被广泛应用于航空航天、核电等领域的高效紧凑换热器制造中.高温高压工作条件下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是换热器中钎焊接头的主要失效方式之一.以高效紧凑换热器中常用的Incone1625/BNi-2及C276/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其蠕变及蠕变裂纹扩展扩展行为进行了研究,获得钎焊接头的蠕变变形及裂纹扩展规律,澄清其蠕变及蠕变裂纹扩展失效机理.同时结合蠕变损伤本构模型和试验,对钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测进行研究与综述,讨论钎焊工艺、扩散区性能及尺寸对钎焊接头蠕变裂纹扩展行为的影响规律
对陶瓷基复合材料动力学强度设计方法的研究进展进行综述.介绍陶瓷基复合材料的应用现状,分析陶瓷基复合材料动力学强度设计的关键因素,包括多尺度建模方法、本构模型、强度模型和结构动力学分析.比较陶瓷基复合材料的多尺度表征中常采用的单一尺度法和均匀化方法,分析各自优缺点.介绍陶瓷基复合材料常用的本构模型,并指出陶瓷基复合材料结构振动分析需要更合适的本构模型.介绍陶瓷基复合材料常用的强度模型,并指出编织复合材料在复杂应力作用下强度的预测是当前主要难点.随后,介绍当前陶瓷基复合材料结构振动分析方法,主要包括模态分析和
针对数控机床可控励磁直线同步电动机磁悬浮系统的强非线性、外部扰动不确定性的问题,设计基于RBF神经网络直接自适应控制器.通过分析磁悬浮系统的运行机理,推导运动方程及悬浮力方程,进而建立系统的状态方程;用悬浮高度的跟踪误差和误差的变化量构造误差函数,设计直接自适应理想控制器并采用RBF神经网络对其进行逼近;设计自适应律来估计神经网络理想权值,对误差函数的变化率构造二次型Lyapunov函数,利用Lyapunov稳定性理论来证明系统稳定;通过Matlab对控制系统进行计算机仿真,结果表明该方法设计的控制器与自
平纹机织碳纤维复合材料各尺度的材料属性和空间结构不确定性对材料随机力学性能影响程度不一.为了在多个尺度上确定影响材料随机力学性能的关键参数,基于方差分析逐层级地研究平纹机织碳纤维复合材料各尺度中材料、结构参数关于随机力学性能的敏感性.通过指标集成策略将各尺度敏感性指标组合得到系统级敏感性指标,并对各参数的影响程度进行排序、评估,从根源上识别出关键参数.该方法能够确定考虑不确定性的材料-结构一体化设计过程中的关键设计变量,有助于降低变量维度从而提高设计质量和效率.
WC硬质合金具有本质脆性,引入添加剂可以实现强度和韧性的同步提升,添加剂种类繁多且不同的添加剂表现出不同的强韧化机制,但目前缺乏对添加剂增强增韧金属粘结相WC硬质合金较为系统的综述.基于不同种类的添加剂,从硬质合金的组成、微观结构和烧结技术等方面综述了国内外对WC硬质合金强韧化的研究进展.着重介绍各种添加剂及其复合添加时的增强增韧机制,主要表现为细晶强韧化、位错强韧化、相变增韧、裂纹的偏转、桥接和分叉等.总结和对比采用不同金属粘结相和添加剂制备的WC硬质合金的强韧性所能达到的范围,指出目前研究中亟待解决的
电子封装是芯片成为器件的重要步骤,涉及的材料种类繁多,大量材料呈现显著的温度相关、率相关的非线性力学行为.相关工艺过程中外界载荷与器件的相互作用呈现典型的多尺度、多物理场特点,对电子封装的建模仿真方法也提出了相应的要求.在可靠性验证方面,封装的失效主要包括热-力致耦合失效、电-热-力致耦合失效等.随着新型封装材料、技术的涌现,电子封装可靠性的试验方法、基于建模仿真的协同设计方法均亟待新的突破与发展.
随着航空航天和交通运输等领域对材料性能的要求日益严格,高体积分数陶瓷增强金属复合材料成为一种发展需求.基于激光增材制造原位成型多组分材料的优势,采用选区激光熔化(SLM)制备了15% SiC(体积分数)陶瓷增强马氏体时效钢(MS)复合材料(MMC).着重针对SiC与金属基体之间的相容性和开裂问题,从多个方面研究了SLM成型过程中的裂纹缺陷抑制措施,包括激光重熔、预热基板、设计支撑与成型方向;提高基体预热温度能够显著减少裂纹数量.同时,研究了SiC陶瓷对微观组织、相结构与相转变和硬度的影响及其与开裂的联系.
为解决手机大批量报废带来的环境和资源问题,对废旧智能手机进行了拆卸回收技术的研究.针对废旧智能手机的完全拆卸,提出了一种基于双种群遗传算法(Genetic algorithm,GA)的拆卸序列规划方法,通过分析智能手机的结构零部件信息,特别是零部件间的约束关系,建立了五元组混合图拆卸模型,并利用连接矩阵和优先矩阵,描述了拆卸智能手机的约束关系.以拆卸时间和回收利润作为决策目标,同步考虑了影响拆卸时间和回收利润的多个指标,创新构建了拆卸双目标决策优化数学模型,并设计了一种双种群GA搜索优化解,确定智能手机最
针对中置轴列车行驶过程中出现的失稳现象,建立中置轴列车的数学模型和动力学仿真模型.在70 km/h和50 km/h的行驶速度下对阶跃工况、蛇形工况和双移线工况下的侧向加速度、侧倾角和横摆角速度进行了仿真分析,并进行阶跃工况和双移线工况下的行驶稳定性试验.仿真与试验结果表明,相同速度下牵引车的最大侧倾角大于挂车;挂车的最大侧向加速度和最大横摆角速度均大于牵引车,挂车存在明显的尾部放大效应,行驶速度越快,动力学参数放大效应越明显;中置轴列车行驶过程中后方挂车各动力学参数响应较牵引车时间上存在明显的延迟,列车行
增材制造技术被认为是解决复杂结构陶瓷零部件制造的有效新途径之一.其由点-线-面-体累加成型的制造过程还为具有特殊宏微观结构的陶瓷零部件赋予了一体化的结构功能特性.综述了熔融沉积造型、挤出直写、喷墨打印以及粘接剂喷射等四种基于挤出或喷射成型原理的陶瓷增材制造技术的历史起源、工作原理、原材料制备以及打印工艺研究等内容,并结合研究实例探讨打印件性能与应用研究.通过不同技术的特点对比,提出目前陶瓷挤出喷射增材制造技术面临的主要挑战并进行了展望.