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基于柔性传感技术的高速列车轮轨力在线监测方法被引量：1: 2024年; 监测轮轨力信号对于保障高速列车的安全运行、提高轨道线路的质量管理具有重要意义.然而,现有的轮轨力测试方法不能保证车轮在任意旋转角度下的测试精度与灵敏度,难以实现列车在高速行驶过程中轮轨力的实时连续测量.本文基于柔性电子技术设计了一款新型轮轨力传感器,在柔性衬底上设计环形应变栅结构,利用金属的压阻效应,获取环形区域内的整体变形随轮轨力变化的情况.垂向加载实验结果表明,柔性轮轨力传感器不仅具有良好的线性度,且在循环加载测试中表现出优异的稳定性和可重复性.更重要的是,该柔性轮轨力传感器能保证车轮在旋转任意角度情况下的测试精度与灵敏度.有限元仿真结果表明,在车轮内外两侧相对轴心等距离处布置柔性环形传感器,通过两侧传感器的输出信号可实现对轮轨横向力和垂向力的有效解耦.配合无线传感技术,柔性轮轨力传感器可实现高速列车轮轨力实时连续监测,对我国发展下一代智能高铁具有重要意义.; 陈思宇刘亚风付从艺王海瑞陈颖陆炳卫马寅佶王禾翎冯雪; 关键词：健康监测轮轨力

数字梯度敏感方法及其在航空透明件断裂力学中的应用被引量：4: 2015年; 本文将数字梯度敏感方法用于航空透明件断裂力学问题研究。首先,基于透明材料的弹性-光学效应,建立了透明件应力状态与光线穿过透明件后的偏转角之间的关系。在平面应力假设下,利用最小二乘拟合建立了I型裂纹尖端应力强度因子与光学偏转角的关系。其次,通过数字梯度敏感方法搭建非接触光学测试平台,开展了带单边裂纹的航空有机玻璃试件三点弯曲实验,应用数字梯度敏感方法提取了I型裂纹尖端应力强度因子。最后,通过选择不同计算子区域和步长大小,分析了数字梯度敏感方法中的子区域和步长选择对计算结果的影响。研究结果表明,数字梯度敏感方法实验所得应力强度因子与经验公式计算所得结果偏差小于10%,通过增加最小二乘拟合项数以及合理的子区域和步长选择可以减小数字梯度敏感方法计算应力强度因子误差。; 郝文峰原亚南马寅佶; 关键词：光学测量航空透明件应力强度因子

复合材料襟翼壁板屈曲失稳行为的栅线投影实验研究被引量：4: 2012年; 本文利用栅线投影测量方法研究了蜂窝夹层板、工字型及T型加筋板三种不同结构形式复合材料襟翼壁板在压缩载荷下的屈曲失稳行为,得到了不同形式结构件屈曲的全场离面位移分布规律,分析了各自的屈曲失稳模式。研究结果表明,栅线投影测量方法在大尺度复合材料结构失稳变形测试中具有可行性;在相同面板尺寸条件下,工字型加筋复合材料襟翼壁板屈曲临界载荷最大,承载能力最强。本文结果可为飞机复合材料结构设计提供实验依据。; 郝文峰葛东云马寅佶姚学锋; 关键词：复合材料屈曲

基于数字散斑相关法的弯管残余应力测量系统被引量：7: 2011年; 为了测量圆形管件在弯曲后产生的残余应力的情况,提出了一种新的基于数字散斑相关法(DSCM)的残余应力测量方法并且搭建了对应的测量系统。利用该系统对90°弯管外圆弯曲处的残余应力进行了测量。使用电测法作为参考,验证了基于数字散斑相关法的测量方法能够有效测定弯管内残余应力的值。实验结果表明,该方法在保证一定的测量精度的同时能够大幅度地提高测量效率,为进一步研究残余应力对弯管工艺的影响提供了基础。; 陈涛刘检华马寅佶; 关键词：光学测量残余应力数字散斑相关法弯管

基于数字图像相关方法的纤维-基体界面疲劳力学性能实验研究被引量：7: 2015年; 基于数字图像相关方法实验研究了芳纶纤维-环氧树脂基体界面疲劳力学性能。首先,通过有机玻璃模具、芳纶纤维束以及常温固化环氧树脂制备了纤维-基体界面力学性能测试用试验件;其次,利用疲劳试验机搭建了纤维-基体界面疲劳力学性能数字图像相关方法非接触光学测试平台;最后,试验表征了纤维-基体界面在压-压疲劳载荷和三点弯曲疲劳载荷作用下的界面残余变形,分析了纤维束对基体疲劳性能的影响。; 郝文峰原亚南姚学锋马寅佶; 关键词：数字图像相关纤维复合材料

柔性蒙皮材料氦气渗透的细观机制被引量：5: 2011年; 该文研究了由聚芳脂纤维(vectran)平纹织物为承力层、PVF膜(tedlar)为阻氦层、聚酯薄膜(mylar)为防护层的浮空器蒙皮材料氦气渗透的细观机制。首先,根据Hagen-Poiseuille定律,推导得到了承力层等效渗透率。然后,通过氦气溶解扩散模型和多层复合结构渗透模型,理论分析了各层对氦气密封性能的贡献比例,讨论了每层不同厚度对整体蒙皮材料氦气渗透率的影响,理论预测了蒙皮材料的整体氦气渗透率。最后,将实验结果与理论所得的数值进行了对比,验证了多层渗透模型的正确性。; 马寅佶吴清姚学锋罗欢

基于数字图像相关方法的含双裂纹复合材料薄板应力强度因子测量被引量：9: 2015年; 将数字图像相关方法用于测量含I型双边裂纹复合材料薄板应力强度因子。首先,介绍了数字图像相关方法基本原理,通过最小二乘拟合法建立了裂纹尖端位移场与裂尖应力强度因子的关系。其次,搭建了数字图像相关方法非接触光学测试平台,通过对含I型双边裂纹复合材料薄板进行拉伸试验,得到了复合材料薄板双边裂纹尖端全场位移。最后,通过数字图像相关方法计算所得全场位移,提取了裂纹尖端应力强度因子,分析了最小二乘拟合项数、数字图像相关计算中子区域和步长大小的选择对裂纹尖端应力强度因子计算的影响。; 郝文峰原亚南姚学锋马寅佶; 关键词：复合材料薄板数字图像相关最小二乘拟合应力强度因子

纤维束诱导基体裂纹变形场DGS实验研究: 2015年; 本文主要利用数字梯度敏感方法(DGS)和Eshelby等效夹杂理论研究纤维束与基体裂纹的相互作用机制.首先,利用DGS方法得到了碳纳米管改性纤维束模型、未改性纤维束模型基体裂纹尖端的位移场分布及演化规律,并提取了相应的基体裂纹尖端应力强度因子.其次,利用Eshelby等效夹杂理论分析了碳纳米管改性纤维束模型、未改性纤维束模型的基体裂纹尖端应力强度因子的影响机制.最后,比较了碳纳米管改性纤维束夹杂和未改性纤维束夹杂两种模型中基体裂纹尖端应力强度因子的理论预测结果与DGS实验结果,吻合较好.研究成果为纤维束与基体相互作用机制提供了可靠的实验依据及理论参考.; 原亚南郝文峰马寅佶刘彬姚学锋; 关键词：碳纳米管改性应力强度因子

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马寅佶