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本课题应用无损检测试验手段和反分析理论与方法研究沥青路面材料的强度特性和损伤及开裂特性,从工程力学反问题的本质出发,根据系统识别原理和现代路面力理论,建立了路面材料性能反分析基本方法,并应用奇异值分解技术有效地解决了反演过程的不稳定和反演结果的不唯一问题,应用Paris-Erdogon定律和有限元数值方法,研究沥青路面材料的损伤和微裂纹分布特性,模拟材料在微裂纹形成过程中的能量损失和由于损伤造成的材料强度降低及正交各向异性,分析材料强度、微裂纹密度与荷载循环次数之间的关系,本项研究成果对于发展损伤力学理论、深入认识沥青路面的损伤、开裂及破坏过程具有较大的科学意义和应用价值。 2100433B
批准号 |
19472058 |
项目名称 |
沥青路面开裂过程的损伤力学模拟 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
A0802 |
项目负责人 |
王复明 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
郑州大学 |
研究期限 |
1995-01-01 至 1997-12-31 |
支持经费 |
5(万元) |
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水动力学实验理论 水动力学实验理论包括力学过程的模拟、实验方案的优化、测试系统的设计、实验数据的处理等问题。以下只论述第一个问题。力学过程的模拟理论(又称模型理论)是模型实验的理论依据。模型实验的正确提法,模型实验结果转用到原型上去,都是以量纲分析和相似律为基础的。
水动力学实验主要涉及惯性力(见达朗伯原理)、重力和粘性力。假定所考虑的问题可用特征长度L、特征速度U、流体密度ρ、重力加速度g和流体的动力粘性系数μ来表征, 则上述三种力的数量级就分别为
根据量纲分析,在具有独立量纲的物理参量的数目为5的情况下,可组成两个独立的无量纲参数。在以上所考虑的问题中,两个独立的无量纲参数是弗劳德数和雷诺数(其前者代表惯性力同重力量级之比,后者代表惯性力同粘性力量级之比。根据相似理论,若两个流动是相似的,则两者的所有无量纲参数的值对应相等。反之,若两个流动中的所有无量纲参数值,包括边界几何参数的比值,都对应相等,则此两个流动是相似的。在只考虑惯性力、重力和粘性力的具有几何相似边界的两个流动中,若一个流动的弗劳德数和雷诺数分别等于另一个流动的弗劳德数和雷诺数,且两个流动都是定常的(对于非定常流动,则要考虑另一个代表非定常特性的无量纲参数,如斯特劳哈尔数,它在流动中的值也应相等),则其他各无量纲参数,如压力系
在水动力学实验中,除了考虑上述三个主要力以外,有时还要考虑其他参量,例如表面张力和声速。在液体和气体(或固体)的交界面上有表面张力作用在液体上。表面张力作用在液面上的压力为:
式中γ为表面张力(0~30℃范围内水和空气交界的自由面上的γ值从0.076牛顿/米到0.071牛顿/米);
为了减小表面张力不相似的影响,水动力学实验中实验模型缩比不能过小。
水动力学实验中另一个相似数马赫数是反映流体的弹性或可压缩性的无量纲参数,定义为:Ma=v/c,式中v为流动速度;c为流体中的声速。水中声速约为1500米/秒,水动力学中经常遇到的流速比此值小很多,因此,水动力学实验大多是不考虑马赫数的。
当流速比较高或压力比较低以致流场中有气泡存在时(如入水、出水时),水动力学实验中还要引进代表空泡内外压力差(p-pc)的无量纲数,即空化数:
式中p为流场内的特征压强;
《结构损伤识别及数值模拟》是唐小兵著的论文。
副题名
外文题名
Structural damage identification and numerical simulation
论文作者
唐小兵著
导师
陈定方,沈成武指导
学科专业
机械设计与理论
学位级别
d 2004n
学位授予单位
武汉理工大学
学位授予时间
2004
关键词
损伤力学 结构损伤 损伤识别
馆藏号
O346
唯一标识符
108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.002883099
馆藏目录
2005\O346\3 2100433B
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