国家教育部博士点基金(20114219110003)
- 作品数：10 被引量：13H指数：3
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- 基于界面相模型的耐火材料非线性力学行为模拟
- 2014年
- 耐火材料力学行为的非线性源自于其细观结构的变形和损伤。从细观力学入手,采用不完美界面颗粒填充复合材料的界面相模型,结合材料的损伤机理,通过逐步改变界面相的弹性模量和体积分数等物理参数来等效模拟材料在承载过程中的非线性力学行为。在镁碳质耐火材料的实验基础上,对材料在不同承载形式下的损伤演化过程进行模拟,利用数值计算的方法得出材料应力与应变的关系。研究结果表明,运用此方法对镁碳质耐火材料非线性力学行为的模拟结果与实验结果能较好地吻合。
- 钟诚王志刚刘昌明
- 关键词：耐火材料细观损伤
- 基于声发射信号参数分析的耐火材料损伤聚类研究被引量：1
- 2013年
- 耐火材料声发射信号可分为单一突发型和叠加突发型两种,通过分析其波形特征,将上升时间、持续时间、幅度、能量、计数和质心频率作为区分这两种信号的特征参数,利用K均值聚类方法,实现耐火材料不同损伤类型的声发射信号分类。利用该方法对MgO-C耐火材料受压损伤信号进行分析,研究结果表明:单一突发型信号主要频率成分单一集中,信号主要呈现50～60kHz和150～160kHz两种频率段,叠加突发型信号主要频率成分为上两种频率成分的叠加;将信号分为3类,第1类和第2类信号反映了具有计数少、持续时间短和能量小特点的单一突发型信号,第2类信号的损伤强度大于第1类,第3类信号反映了具有计数多、持续时间长和能量大特点的叠加突发型信号。
- 肖兴亮王志刚刘昌明
- 关键词：耐火材料声发射聚类
- 多重分形的耐火材料损伤声发射信号特征提取方法被引量：1
- 2015年
- 为了对镁碳质耐火材料损伤声发射信号进行有效的特征提取,研究了利用非线性领域的分形方法进行特征提取的可行性。首先利用仿真声发射信号研究了多重分形谱参数(Δα、Δf、K),广义分形维数均值Mean Dq等参数表征信号频谱结构特征的能力,结果表明多重分形谱宽Δα能够有效的表征信号的频谱特征;然后对镁碳质耐火材料进行单轴压缩试验,采集损伤声发射信号,并计算出两种典型损伤声发射信号的多重分形谱宽Δα,通过多重分形谱宽的分布证实了利用其进行特征提取是可行的。
- 苏涛王志刚刘昌明徐增炳
- 关键词：镁碳质耐火材料
- 基于细观力学的耐火材料单轴拉伸微损伤模型研究被引量：1
- 2014年
- 实现定量描述耐火材料非线性力学行为对于评价其损伤演化机制至关重要,因此在单轴拉伸试验的基础上,对材料细观损伤机制进行分析,并结合广义自洽模型,通过构建损伤相弹性模量关于外载荷的损失函数来表征细观损伤演化过程,建立了材料受载状态下的微损伤模型,实现了材料非线性力学行为的定量描述。同时以镁碳质耐火材料为研究对象,对材料在单轴拉伸载荷下的损伤演化过程进行了模拟。结果表明,运用此方法对耐火材料的受拉损伤过程进行表征,其结果与试验结果可以较好地吻合。
- 杨康王志刚刘昌明
- 关键词：广义自洽模型镁碳质耐火材料
- 基于小波变换的镁碳质耐火材料受压损伤声发射特征分析被引量：5
- 2013年
- 运用声发射(Acoustic emission,AE)技术及基于小波变换的信号处理方法研究镁碳质(MgO-C)耐火材料受压损伤机制。通过AE技术检测材料受压损伤的声发射信号,采用小波变换方法对信号进行分解,运用小波能量系数,结合不同损伤相的物理特性,寻找与特定损伤机理相关的频率特征。结果显示,AE信号的能量主要集中在两种频率范围内,说明材料此时表现出两种不同的主导性损伤机制,为判别镁碳质耐火材料受压损伤机制提供了一种有效途径。
- 黄金波王志刚刘昌明
- 关键词：镁碳质耐火材料声发射小波变换
- 基于主成分分析和高斯混合模型的耐火材料损伤信号分类被引量：3
- 2014年
- 运用主成分分析方法对MgO-C耐火材料损伤实验获取的声发射参数进行消除相关性降维处理,以构造出的新参数作为损伤信号分类的指标,采用高斯混合模型聚类方法及贝叶斯信息准则将样本信号分为ω1、ω2两类,其权重分别为63%和37%。扫描电镜验证结果表明,MgO-C耐火材料受载下的损伤形式主要为基质相损伤和界面损伤两种,并以基质相损伤形式为主。
- 周海涛王志刚刘昌明
- 关键词：主成分分析高斯混合模型贝叶斯信息准则扫描电镜
- 基于细观损伤力学的耐火材料单轴压缩非线性力学行为研究被引量：1
- 2014年
- 在单轴压缩实验的基础上,分析材料细观损伤机理,结合广义自洽模型,通过构建基质相弹性模量关于外载荷的损伤函数来表征细观损伤演化过程,建立材料受载状态下的微损伤模型,实现材料非线性力学行为的定量描述。以镁碳质耐火材料为例,对材料在受压载荷下的损伤演化过程进行了模拟,结果表明,运用此方法对耐火材料的受压损伤过程进行表征,其结果与材料试验结果可以较好地吻合。
- 杨康王志刚刘昌明
- 关键词：广义自洽模型镁碳质耐火材料
- RBPF在耐火材料声发射源信号恢复中的应用被引量：1
- 2015年
- 耐火材料损伤模式识别的研究在工业生产中具有重要意义,然而在利用声发射仪器对耐火材料进行采集得到的声发射信号饱受环境噪声、声发射通道以及传感器特性的影响。为了恢复损伤源的实际声发射信号,提出了利用粒子滤波技术对采集的声发射信号进行滤波。首先在地震波模型的基础上,建立了声发射源信号的状态空间模型,然后再对确定信号的进行仿真实验,证明了粒子滤波的有效性。最后将粒子滤波用于实际声发射源信号恢复,取得了一定的效果,为后续声发射信号特征提取打下了良好基础。
- 孙晓明王志刚刘昌明
- 关键词：耐火材料粒子滤波状态空间模型
- 基于界面相模型的耐火材料损伤演化的表征方法被引量：3
- 2012年
- 微损伤是造成耐火材料宏观非线性力学行为的主要原因,研究耐火材料损伤演化的表征方法对其服役过程的仿真具有重要意义。为此,利用细观力学方法,采用界面相模型,通过改变界面相的物理参数来等效模拟微观损伤对耐火材料宏观性能的影响。利用该方法,从MgO-C质耐火材料力学试验出发,采用数值拟合的方法得出应变与界面参数的关系;结合耐火材料的损伤机理,建立材料宏观损伤与界面参数之间的数学关系。在此基础上,对MgO-C质耐火材料的拉压非线性行为进行了模拟,研究结果表明该方法可以很好地模拟耐火材料的非线性行为。
- 王志刚陈小祥刘昌明孔建益
- 关键词：镁碳质耐火材料力学性能
- 基于EMD和多重分形谱参数的耐火材料损伤模式识别
- 2015年
- 考虑到耐火材料损伤声发射信号模式识别困难,提出一种结合经验模态分解(EMD)、多重分形谱参数和支持向量机的耐火材料损伤形式分类方法。首先对耐火材料损伤声发射信号进行EDM分解得到若干本征模态函数(IMF)分量,并取前4个分量作为研究对象,然后将整个信号的多重分形谱宽及各IMF分量的多重分形谱宽组成的特征向量输入支持向量机进行学习训练,最后实现耐火材料损伤模式识别。研究结果表明,采用由原信号及各IMF分量的多重分形谱宽值组成的特征向量能够有效进行损伤信号的特征提取。该方法对耐火材料界面相损伤的分类准确率为99%,对其基质相损伤的分类准确率为89%。
- 苏涛王志刚刘昌明徐增丙但斌斌
- 关键词：耐火材料模式识别声发射经验模态分解多重分形谱
