一、压电梁中应力应变分布规律（论文文献综述）
徐俊[1]（2021）在《分数阶粘弹性梁振动特性分析与控制研究》文中指出粘弹性梁结构具有优异的减振性能,已广泛应用于航空航天、船舶及车辆等工程领域。相比于整数阶模型,分数阶模型能够用较少的参数在较宽的频率范围内描述粘弹性材料的力学性能,基于分数阶微积分理论研究粘弹性梁结构的振动问题具有重要的意义。由于粘弹性梁结构主动减振的迫切需求,智能材料在粘弹性梁结构中的应用也越来越受关注。本文主要在基于分数阶微积分理论的粘弹性梁结构振动分析方法、基于波向量法的结构振动波传递特性、粘弹性夹层梁分数阶动力学模型和压电夹层梁的局部振动控制几个方面开展研究,具体工作如下:（1）针对具有复杂支撑边界的粘弹性均匀梁结构和分段均匀梁结构分数阶动力学方程难以求解的问题,将波向量法拓展至结构的振动分析过程。波向量法在频域范围内通过矩阵运算求得方程的稳态解析解,易于实现迭代计算。基于波向量法分析了不同界面下模型和结构参数对于振动波传递特性的影响,能够更好地解释结构上振动能量的流动规律,为非均匀梁结构的振动波传递特性研究提供理论基础。本研究提供了一种粘弹性梁结构的分数阶动力学方程的求解方法。（2）由于粘弹性非均匀梁结构振动分析以及结构的振动波传递特性分析方法较少,尤其是分数阶模型下振动分析方法,将波向量法拓展至非均匀梁结构振动波传递特性分析以及振动分析过程。求解了不同分数阶模型下连续变截面梁、声学黑洞结构和轴向非均匀梁的动力响应以及动力学特性。分析了三种非均匀结构对于振动波传递特性的影响,研究结果丰富了分数阶模型下结构的振动波传递理论,为能量汇聚结构设计以及结构能量回收研究提供理论基础。（3）由于夹层梁中采用了粘弹性材料,为此将分数阶微积分理论引入夹层梁的建模之中。目前对于覆膜夹层梁的振动分析研究以及分数阶模型研究较少,文中基于分数阶本构方程以及受力平衡条件建立了其分数阶动力学模型。建立了约束阻尼夹层梁的分数阶动力学模型,改善了Ross-Kerwin-Ungar（RKU）模型的精度。相同描述精度下分数阶模型比整数阶模型参数要少且其可以退化至一般的整数阶模型,是更广义化的模型。分数阶微积分理论的引入给夹层梁动力学方程的求解带来困难,为此将波向量法拓展至分数阶模型描述的粘弹性夹层梁振动分析过程,分析了梁结构参数对于夹层梁的动力学特性的影响。（4）提出了分数阶模型下覆膜夹层梁的局部振动控制方法。目前多数夹层梁振动控制方法为全局振动控制方法,而局部区域振动控制方法较少。针对覆膜夹层梁上局部区域的振动控制问题,提出了基于粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法的优化控制方法以及基于波向量法的振动波反馈局部控制算法。局部振动控制方法不需要实时反馈计算,其是通过调控振动能量的传递量以及传递方向实现局部区域的振动控制效果。为了在梁上局部区域获得较好的控制性能,采用PSO算法优化压电片的参数。探讨了多种参数对于局部区域控制性能的影响,分析了压电片参数的变动趋势。为了比较稳态响应下局部控制方法的控制效果,基于分数阶状态方程设计了线性二次调节器（Linear quadratic regulator,LQR）控制方法。研究结果表明:提出的局部控制方法以及优化控制方法均能实现局部区域的振动控制,但优化控制方法需要的电压大;与LQR方法相比,局部控制方法在高频范围有更好的控制效果。
张敬川[2]（2021）在《嵌入式压阻传感器在混凝土构件监测中的应用研究》文中提出实时有效获取土木工程结构在使用中的性态参数,是评估结构在服役期间安全性能的关键。现有的传感元件包括应变片、应力计、光纤光栅、压电陶瓷大都具有成本高、耐久性差、灵敏度低、长期监测耐久性不好的缺点。以往研究表明,橡胶基/水泥基压阻传感器具有感知性能优越、制备工艺简单、使用寿命长、节能环保等特点,有望将其应用于土木工程结构的健康监测领域。目前,有关橡胶基/水泥基压阻传感器在结构健康监测中的应用研究分别停留在传感器元件/实验室构件层面,因此,将其提高至更高层面（实验室构件/实际工程构件）进行研究具有较好的应用意义和实际价值。本文依托某25m磁浮轨道梁静载试验项目,并将实验与有限元模拟结合,研究了橡胶基压阻传感器在混凝土柱智能监测中的应用,以及水泥基压阻传感器在磁浮轨道梁智能监测中的应用。主要的内容和结论如下:（1）设计不同形状的橡胶基压阻传感器预埋至混凝土柱中,通过循环加载、单轴加载的方式研究传感器在混凝土中的压阻性能。试验结果表明,相比圆柱状橡胶基压阻传感器,平面状橡胶基压阻传感器更适用于混凝土的智能监测,其能感知混凝土内部的较小应变,并且阻值与试件应力/应变具有较好的匹配关系。（2）通过有限元模拟,研究了平面状橡胶基压阻传感器在不同电极材质与尺寸、不同复合材料材质与尺寸、不同混凝土材质与尺寸、不同工况加载时的监测性能以及对混凝土构件强度的影响。结果表明,传感器参数的改变对其监测性能及构件强度的影响呈规律性,在应用中可根据实际需要选择合适的传感器参数。基于试验和有限元模拟的研究,提出了橡胶基压阻传感器在混凝土内部应变监测以及倒塌预警中的应用方法。（3）通过有限元模拟,分析了25m磁浮轨道梁在预应力张拉、静力加载前后的受力分布,明确了试验梁的破坏形式以及在加载过程中混凝土损伤、裂缝开展情况,明确了水泥基压阻传感器的布设位置,以及在加载各阶段不同布设点的应力大小。在此基础上建立了基于水泥基压阻传感器的磁浮轨道梁智能监测模型。（4）实验研究了不同含水状态、不同填料掺量水泥基压阻传感器的压阻性能,研究了传感器埋入磁浮轨道梁、混凝土柱后的电阻变化趋势,以及在预应力张拉前后锚固区传感器的电阻变化。结果表明,传感器含水量越高,其初始电阻率及最大电阻率变化率越大;传感器在埋入混凝土后的前7天电阻变化较大,7天后趋于稳定;预应力张拉后,水泥基传感器能有效监测混凝土的应力变化,这在一定程度上说明传感器在工程应用中的有效性。
臧增运[3]（2021）在《可循环使用全装配钢-混凝土组合梁抗弯试验及理论研究》文中指出目前,作为建筑产业革命的领头羊,装配式建筑正处于发展的重要时期。但在对未来充满信心的同时,还要清醒地看到,装配式建筑发展目前还面临着许多的问题。在组合梁领域,现有的装配式组合梁方案难以实现全装配化施工以及拆卸循环使用。近年来,许多研究人员不断地付出努力,以期能够取得突破,实现可持续发展。本文所研究的采用碗状连接件、预埋C型钢导槽预制楼板、钢梁和TJ型剪力连接件的新型全装配式钢-混凝土组合梁能够很好的满足这一要求。此种可循环使用全装配组合梁实现了全干式连接、可拆卸和部分回收循环使用。为了研究此种可循环使用全装配钢-混凝土组合梁的抗弯性能,首先进行了6组足尺试件的四点弯曲试验,研究该组合梁的破坏模式、荷载挠度曲线、相对滑移分布、TJ型剪力连接件的应变变化和试件的模态变化等,探讨了纯弯段长度和预制板数量等参数对其抗弯刚度和抗弯承载力的影响。试验结果表明该组合梁在达到跨中挠度为L/50的极限状态时碗状连接件和剪力连接件的变形均在弹性范围内,满足可循环使用的要求;5组全装配组合梁均表现出部分组合作用,TJ型剪力连接件显着提高了钢梁的抗弯刚度和抗弯承载力。其次,利用ABAQUS有限元软件对该组合梁进行了建模分析,将得到的结果与可循环使用组合梁抗弯试验结果进行了对比。并进一步探究了纯弯段长度和TJ型剪力连接件预紧力对组合梁受力性能的影响。最后,基于试验结果和有限元模拟结果提出了针对该种形式组合梁的设计方法,包括弹性阶段组合梁的挠度计算公式和极限抗弯承载力的计算公式,采用该计算方法得到挠度值和抗弯承载力与试验结果吻合较好,可作为该组合梁的设计依据。
李嘉婷[4]（2021）在《面向特定频率能量收集的压电悬臂梁优化设计》文中研究说明在不便安装或频繁更换电池的场所,可利用压电振动能量收集器为电子器件供电。因频带窄和输出功率较低等缺陷,压电能量收集器并未广泛应用。本文面向工频50 Hz的振动环境,对梯形悬臂梁式压电能量收集器进行了结构、电极占比和能量管理电路设计与优化,并分别通过有限元仿真和实验,将优化的梯形悬臂梁式压电能量收集器与传统的矩形压电能量收集器在储能、负载功率和间歇式供电等方面进行了对比研究。依据矩形压电悬臂梁的一阶固有频率表达式,研究了梯形悬臂梁式能量收集器的结构尺寸对固有频率的影响;结合悬臂梁振动位移方程和压电方程,揭示了减小电极所占比例可提高压电能量收集器的开路电压和储存能量的本质是,减少了因压电悬臂梁应力分布不均匀导致的电磁能量损耗。通过COMSOL“特征频域”和“频域”研究,比较压电悬臂梁的应力分布、振动模态、开路电压、存储能量和能量密度,确定了全压电结构、梯形压电悬臂梁上下底比率和电极所占比例。由此,设计一阶固有频率为50 Hz的梯形压电悬臂梁的最优尺寸参数,同时以同体积等长度的矩形压电悬臂梁作为对照。制作两种压电能量收集器,采用优化的同步电荷提取电路和以LTC3129-1为核心的间歇供电能量管理电路,在相同振动条件下,研究了不同电极占比时的能量收集效果,对比了为温度传感器节点APC300间歇式供电的充放电周期和功率。仿真与实验均表明,该梯形和矩形压电悬臂梁的最优电极占比分别为0.7和0.6。仿真中0.7电极占比的梯形压电悬臂梁储存能量是0.6电极占比矩形压电悬臂梁的1.15倍。相同振动条件下,采用同步电荷提取电路,0.7电极占比的梯形压电悬臂梁的回收功率是0.6电极占比的矩形压电悬臂梁的1.11倍;加入间歇供电能量管理电路后,为无线温度传感器发射端APC300供电,0.7电极占比的梯形压电悬臂梁为0.22 F储能电容充电功率为1.3 m W,是0.6电极占比的矩形压电悬臂梁的1.77倍。综上,优化后的梯形悬臂梁式压电能量收集器的供电能力是传统矩形压电能量收集器的2倍。
孙文静[5]（2021）在《弹性波超材料中拓扑行为的主动控制》文中认为具有声波或弹性波带隙特性的周期性复合材料或结构称为声子晶体,能带结构是其基本特征。各国学者采用多种方式来实现对能带结构中带隙特性的调节,但是大多采用改变填充率以及结构形式等被动方式来实现这一目的。最近,采用主动控制系统对声子晶体与弹性波超材料带隙特性的研究吸引了人们的注意,其中利用含有压电材料的负电容电路实现对弹性波的调控是具有明显创新性的研究。另外,对于声子晶体和声学超材料中拓扑性质的研究同样是本领域的热点问题。有很多关于声子晶体中拓扑特性的研究已经展开,如声学的拓扑免疫和拓扑交界态、界面态已经实现。从中获得启发,有必要研究固体结构中弯曲波的拓扑行为。因此,本文将针对弯曲波在弹性波超材料中的拓扑性质开展研究。本文首先讨论了外部连有周期压电分流电路的弹性波超材料梁中,控制电路对带隙的调节作用。通过对单胞进行主动控制,观察考虑主动控制时带隙的产生与消失。构造了含有交界面的弹性波超材料梁结构,分析了主动控制系统对调节带隙特性以及界面局域态的影响。以往的研究内容发现,在声学周期结构中,六边形单胞是常见的具有声波拓扑性质的重复单元。因此我们设计了一个六边形单胞。通过在含有狄拉克点和类狄拉克点的单胞中贴附压电片,并且连接负电容电路对压电片参数进行调控,从而实现对弯曲波的拓扑特性的主动控制。最后,我们采用了一种二维Kagome结构,并以此为基体粘贴压电片,连接负电容电路,搭建主动控制系统。针对上述能够主动控制的单胞,计算了电路断路和通路情况下的能带结构,验证了主动控制系统对狄拉克点的控制效果。然后对单胞进行处理,使其对称性降低,从而使得狄拉克点消失。然后将单胞按照两种不同的方式周期排列,得到含有拓扑界面态的弹性波超材料板。上述工作将物理学与声学中的拓扑态概念引入到弹性波超材料板中,从而得到了其中弯曲波的拓扑性质及其主动控制特性。
曾令旗[6]（2021）在《基于形状记忆合金的大型风力机复合材料叶片振动被动控制研究》文中研究说明叶片是风力机最基础和最关键的部件,是保证机组正常稳定运行的决定因素。随着现代风力机的大规模发展,叶片长度的增加导致风力机半径的增大和叶片柔性的增加。叶片受到风载荷作用后产生振动,如果振动没有得到有效地控制,会造成巨大的经济损失。在风力机叶片振动控制研究中,智能材料受到关注。其中,形状记忆合金（SMA）材料的超弹特性在结构被动减振设计中得到广泛的应用与研究。为研究利用SMA伪弹耗能特性对风力机叶片振动进行被动控制的可行性,本文将超弹性SMA薄片粘贴到复合材料叶片的表面,分析超弹性SMA对叶片的振动抑制效果。本文的研究内容及结论如下:（1）介绍了描述SMA相变过程的Auricchio本构模型。基于形状记忆合金的Auricchio模型及有限元分析软件ANSYS Workbench,通过三个算例对SMA的伪弹特性进行研究。首先模拟了SMA棒拉伸循环加卸载过程中的伪弹耗能特性,分析了应变幅值对伪弹性SMA棒单圈耗能量、等效刚度及等效阻尼比的影响规律。其次,对SMA垂直矫正曲工作过程中的力学行为进行了仿真计算,发现SMA垂直曲整个变形过程呈现出迟滞循环效应,且SMA垂直曲回弹力及力矩均随不对称程度的增加而增加。最后,研究了SMA复合材料悬臂梁在横向载荷作用下的静态/动态响应,发现由于SMA的伪弹耗能特性,SMA复合材料梁的变形也呈现出迟滞效应,且随着外载荷的增加,SMA复合材料梁的耗能能力逐渐增强。加上SMA后,复合材料悬臂梁自由端的动态响应值降低。（2）实际风力机叶片为多闭式空心翼型结构,本文先将风力机叶片简化为三闭式箱型梁结构,基于ANSYS软件建立了三闭式SMA混杂复合材料箱型结构梁,对比CUS构型下前两阶固有频率随铺设角的变化情况与文献结果进行比较。验证了模型准确性。在此基础上,对该模型进行模态及静态响应分析,探讨了不同的刚度配置方式、复合材料的铺层方式、单层SMA的体积含量、铺层角度及梁的尺寸对其模态及静态响应的影响。（3）基于威尔森理论模型对8MW风力机叶片进行了气动设计,定义了叶片的几何参数,利用Profili软件选取了叶片的翼型并导出坐标点,利用Excel软件完成了对叶片截面空间坐标的求解,并利用建模软件Solidworks完成风力机叶片壳模型的建模;为了满足叶片的强度及刚度,选择玻璃纤维/环氧树脂材料与碳纤维材料/环氧树脂材料对叶片进行了铺层,并给出了叶片的铺层方案,对叶片的局部进行细化;对建立的风力机叶片模型与文献进行比较验证,验证了模型的准确性。（4）分析了风力机叶片所受载荷的类型,其中包括气动载荷、重力载荷及离心力载荷。将超弹性SMA薄片填加至叶片主梁表面,建立了SMA复合材料大型风力机叶片模型。将载荷简化为集中载荷,对风力机叶片进行了位移响应分析和应力响应分析。研究表明:SMA层的应力-应变之间形成了封闭的滞后环,在横向载荷作用下,SMA分别发生了马氏体正相变和逆向变;由于SMA的加强,叶尖位移减小,最大减小25%。随着加载时间的增大,叶尖产生的挠度也越大,SMA的伪弹抑制效果越明显;由于SMA的作用,整个风力机叶片也呈现出伪弹耗能特性,在加卸载过程中能够耗散一部分能量;随着横向载荷的增大,滞后环的面积也增大,耗散的能量也越多。在较低的载荷作用下,叶片呈现较低的应变,形成的滞后环较小,耗散的能量也越低。（5）基于模态叠加法对SMA风力机复合材料叶片进行了谐响应分析,对模态结果进行了频率校验,验证了模型的固有频率。得到了挥舞和摆振方向的幅频特性曲线,研究表明:由于SMA的存在,将叶片的固有频率移向更高的频率。各阶模态对应的振幅明显降低,挥舞和摆振方向的规律类似。激振力频率与叶片固有频率接近时,响应出现峰值,其他频率段,响应较小。其中在频率0.16Hz处出现最大振幅3.25m,由于SMA的存在,振幅降低11.87%。（6）采用有限元方法对SMA复合材料风力机叶片的随机振动进行了模拟。研究表明:在振动能量带宽范围内,随着频率的增大,振动的能量逐渐降低。振动的能量主要集中在0.5Hz～2.4Hz范围内。在相同频率下,SMA加强的风力机叶片振动能量的响应值越小。同时可以发现,振动响应最大值移向了更高的频率,这与谐响应分析的结果一致,在摆振方向也有相同的规律。通过叶片位移分布云图,进一步验证了SMA在风力机叶片上的减振效果。针对SMA三种不同的铺设方案,研究发现对叶片主梁全铺设SMA的位移响应值更低。
魏程鹏[7]（2021）在《一维压电结构中的弯曲波与扭转波》文中提出随着人类理论与实践的不断进步,在越来越多的领域中发现了非线性科学的现象,孤立波,混沌,分形被发现广泛存在于自然各处。而另一方面,在智能结构中,航空航天等领域中,压电材料因其独特的压电效应被广泛使用。因此本文主要研究一维压电结构中的弯曲波与扭转波的问题,这些研究对于压电材料的工程使用而言具有一定的科学意义。第一部分内容中,引入一些假设,建立无限长矩形压电层合梁微元模型,引入几何非线性,利用能量法得出微元的拉格朗日密度函数,根据欧拉方程导出了无限长矩形压电层合梁中的非线性弯曲波动方程。采用谐波平衡思想与扩展F展开法导出了该方程中的一系列精确解,并对这些解中的冲击波解与孤立波解进行了探讨与数值模拟,从而得出一些结论。在一定条件下,对于冲击波而言其最大波幅和波数与波速和压电层厚度成正相关。对于孤立波而言,其最大波幅与波速和压电层厚度成正相关,其波数先随波速增大而显着减小,之后随波速变化不明显。其波数先随压电层厚度增加先急剧减小,之后随压电层厚度增加缓慢减小,最后随压电层厚度增加而轻微的增加。第二部分内容中,对无限长矩形压电层合梁中的非线性弯曲波动方程使用约化摄动法,得出了标准的非线性薛定谔方程,之后利用F展开法的思想得出了其中的亮孤子与暗孤子解,并进行数值模拟得出了一些结论。在一定条件下,频率与群速度两者关于波数和压电层厚度变化规律相同,两者均随着压电层厚度增加而减小,随着波数增加而增加。而关于亮孤子最大幅值,其受波数变化影响不大,随着压电层厚度的增加出现先减小后增加的变化规律。第三部分内容中,建立了一根趋于无限长的矩形纯压电悬臂杆模型,通过矩形截面的普朗特扭转应力函数得出矩形截面的圣维南扭转函数,引入几何非线性,采用能量法得出发生扭转处截面的拉格朗日密度函数,根据欧拉方程得出了矩形纯压电悬臂杆中的非线性扭转波动方程。采用anstaz法进行求解,得出了与非线性弯曲波方程中相似的冲击波解与孤立波解并对其进行数值模拟以及分析,得出了一些结论。在一定条件下无论是冲击波解抑或是孤立波解,其最大幅值均随波速增大而增大。关于冲击波解,其波数随波速增加而增加,关于孤立波解其波数随波速增加而减小。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[8]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中提出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
潘非非[9]（2020）在《基于涡激振动的压电能量收集系统的研究》文中提出海洋监测是海洋综合管理的基础,能够检测和预测海洋环境质量,为有效利用海洋资源和保护海洋环境提供信息和依据。随着微电子技术的发展,由大量微型传感器节点组成的无线传感器网络（WSN）已经开始被部署在海洋中进行信息的采集和处理工作。它成本低廉,布局灵活,覆盖面广,信噪比高,容错性强,在海洋环境监测领域应用性很强。但是,供电问题成为限制传感节点应用的因素,传统的供电方式包括化学电池和电缆铺设,二者由于成本、寿命和维护等问题不适宜用于大范围分布的传感器网络。为解决传感器节点的供电问题,本文研究了基于水流涡激振动的压电能量收集系统（vortex-induced vibration piezoelectric energy harvesting system,VIVPEHS）。对基于涡激振动的压电能量收集系统进行了系统分析,改进阻流体和压电体结构以提高系统的输出电能,并列多个阻流体和压电体以进一步提高系统输出电能,最后设计了一种新型电荷放大电路用以测试系统性能。主要研究工作如下:（1）设计了采用圆柱体和聚偏氟乙烯（polyvinylidene fluoride,PVDF）悬臂梁的VIVPEHS。建立了系统的多物理场耦合数学和仿真模型,并进行实验验证。数学模型从流体、阻流体和压电体的基本材料属性入手,分析了能量收集系统中的液弹耦合和机电耦合子系统,压电换能器作为一个弹性的压电的物体,分别在两个子系统中作用并通过弹性应力将两系统进一步耦合。对系统进行流场、应力场和电场耦合的动态仿真,分析得到圆柱体和压电悬臂梁上的升阻力和压电梁的输出电压,与水流速度和圆柱直径都呈正比。设计、仿真和制作实验平台对系统进行测试,实验结果与仿真数据良好吻合,验证了该能量收集系统的有效性。（2）优化圆柱体和PVDF悬臂梁的结构以提高系统的输入流体振动能量和输出电能。对比分析了带狭缝、带凹背面和带狭缝及凹背面的圆柱体所激发的涡流场,带狭缝及凹背面圆柱两侧的涡旋脱落最稳定,脱落涡旋的频率和涡量最高,最适合应用于能量收集系统。在VIVPEHS中,带狭缝和凹背面的改良柱体能够有效增强系统的输入流体振动能量,提高了PVDF悬臂梁的受力和输出电压。基于对PVDF悬臂梁机电转换模型的分析,改进的压电悬臂梁能够显着提高系统的输出电压,即输出电能。（3）为了更进一步提高系统输出的电能,设计了采用并列的改良柱体和PVDF悬臂梁的能量收集系统。仿真分析了串列和并列的双改良柱体所激发的涡流场,涡街特性随着双柱间距的变化而变化。双柱体双PVDF悬臂梁并列的结构通过两组涡街间的耦合提高了涡旋的脱落频率和两压电梁的输出电压。而双柱体三PVDF悬臂梁并列的结构几乎不改变系统的涡旋脱落频率,两组涡街之间的压电悬臂梁不仅没有干扰其它两压电体的能量收集,且自身能够输出毫不逊色的电能。三柱体五PVDF悬臂梁并列的结构进一步提高了涡旋的脱落频率和各压电悬臂梁的输出电压。多阻流体和压电体并列的结构使得能量收集系统更加复杂,但各组涡街和各个压电悬臂梁间的正耦合能够提高系统的输出能量。（4）基于压电悬臂梁输出电荷、受力和位移之间的关系,设计了一种新型电荷放大电路来检测能量收集系统输出的电荷,从而得到悬臂梁的外加力和振动位移。由于压电悬臂梁输出的电荷很小,通过优化电路的结构和参数,降低了电路的输出电压噪声、放电时间和测量误差,保证了电路在能量收集系统低频工作范围内的检测精度。将系统与电路进行联合仿真和实验,测试结果与理论较好吻合,表明电荷放大电路对能量收集系统的测试能够用来评估系统性能。
常山[10]（2020）在《正八边形钢板腹梁力学性能研究》文中指出近年来,环境保护越来越受到人们的重视,“绿水青山就是金山银山”的科学论断也得到了人民群众的广泛认可。由于钢材的可回收利用性,采用钢结构桥梁对环境保护具有至关重要的作用。而伴随着我国人口老龄化问题的加重,有效劳动力不足和劳动力成本上涨的问题不断凸显。因此,轻型化、工业化、组装化桥梁建造在未来将占据桥梁建设的主要地位。为此,本文提出了一种基于蜂窝梁外观的新型钢结构主梁——正八边形钢板腹梁。依托江苏省“六大人才高峰”第十二批高层次人才选拔资助方案,对正八边形钢板腹梁的静载弯曲性能、破坏形态、极限承载力、腹板开孔处环向应力、腹板屈曲承载力和腹板纯剪切屈曲能力等进行理论和试验研究,并归纳总结了正八边形钢板腹梁的设计要点。在此基础上,模拟设计了一座正八边形钢板腹梁简支梁桥和一座应急桥梁,说明该结构应用于桥梁工程领域的可行性。工作主要包括以下几方面:（1）参考相关规范并结合某钢桁腹式组合梁桥设计图纸,制作了1片正八边形钢板腹梁的试验梁,采用跨中对称两点加载方式进行了静载弯曲试验。观察试验梁的荷载-挠度曲线可以看出,正八边形钢板腹梁的工作状态主要分为线弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和屈服阶段三个阶段。根据试验梁最终的破坏形态可以发现,顶板出现了明显的受压屈曲变形且腹板也出现了面外屈曲现象。（2）基于通用有限元软件ABAQUS 2017建立了正八边形钢板腹梁试验梁的非线性数值仿真分析模型。通过试验结合有限元分析的方法,研究了该结构在弯曲荷载作用下的变形特点,顶、底板的应力和应变分布特点以及最终的结构破坏形态。为避免腹板出现受压屈曲现象,应设置足够的腹板刚度。（3）借鉴蜂窝梁挠度计算中的费氏空腹桁架理论,推导正八边形钢板腹梁的挠度计算公式。针对不同荷载类型,提出相应的正八边形钢板腹梁挠度计算公式。在此基础上,提出了基于参数分析的正八边形钢板腹梁挠度计算简便方法。将有限元分析得到挠度、试验实测挠度与提出的挠度计算方法进行对比。（4）对可能影响正八边形钢板腹梁挠度的设计因素进行了参数化分析,主要包括孔型、扩张比和高跨比三个因素。通过分析各设计参数变化对结构挠度的影响,得到合理的参数取值范围或两者之间的变化规律。对正八边形钢板腹梁弯曲荷载作用下的结构受力特点进行研究,分析结构在发生顶板失稳、腹板屈曲和强度破坏三种破坏形态时,结构的承载力和结构各部件的应力计算方法。借鉴蜂窝梁极限承载力计算的假定条件,推导正八边形钢板腹梁的抗弯和抗剪极限承载力计算方法。（5）为计算腹板开孔处环向应力,结合腹板结构特点并引入费氏空腹桁架理论,将腹板划分为五个计算截面,分别讨论每个计算截面的环向应力计算方法,并通过与试验数据对比的方式进行验证。基于欧洲规范中蜂窝梁腹板屈曲承载力计算采用的斜压柱理论模型,提出了正八边形钢板腹梁腹板屈曲承载能力计算方法。为验证所提出理论模型的准确性和可靠性,采用有限元方法建立了正八边形腹板屈曲分析模型,分析扩张比、翼缘板与腹板厚度的比值等两个参数对腹板屈曲承载能力的影响。进一步地,引入翼缘板约束效应系数对提出的修正斜压柱理论模型进行改进,从而得到了适用于正八边形钢板腹梁腹板屈曲承载力计算方法。（6）采用有限元方法,对四边简支、两边简支两边固支和四边固支三种边界条件下的八边形开孔薄板纯剪切屈曲系数进行分析。基于矩形薄板屈曲特征系数计算公式,找到了合理的有限元模拟边界条件。在此基础上,采用有限元方法分析宽高比、边高比和扩张比三个因素对八边形开孔腹板屈曲系数的影响。采用数据拟合方式,对矩形薄板屈曲特征系数计算公式进行修正,从而得到八边形开孔薄板纯剪切屈曲系数计算公式。
二、压电梁中应力应变分布规律（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、压电梁中应力应变分布规律（论文提纲范文）
（1）分数阶粘弹性梁振动特性分析与控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 粘弹性梁结构国内外研究现状 |
| 1.2.1 粘弹性材料本构模型 |
| 1.2.2 粘弹性夹层梁研究进展 |
| 1.2.3 非均匀梁的振动分析 |
| 1.3 夹层梁振动控制研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容以及创新性 |
| 第二章 振动分析方法以及基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分数阶微积分理论 |
| 2.3 分数阶粘弹性本构方程 |
| 2.4 波向量法基本理论 |
| 2.5 压电理论基础 |
| 2.5.1 压电效应 |
| 2.5.2 压电方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于波向量法的分数阶粘弹性均匀梁振动分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波向量法求解可行性分析 |
| 3.2.1 粘弹性梁分数阶动力学模型 |
| 3.2.2 算例验证 |
| 3.3 振动波在非连续梁界面传递特性分析 |
| 3.3.1 材料非连续界面 |
| 3.3.2 材料截面非连续界面 |
| 3.3.3 截面非连续界面 |
| 3.4 多跨梁振动特性分析 |
| 3.4.1 支撑周期分布粘弹性梁 |
| 3.4.2 支撑位置优化的粘弹性梁 |
| 3.5 分段均匀梁振动特性分析 |
| 3.5.1 振动分析方法 |
| 3.5.2 算例与结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于波向量法的粘弹性非均匀梁振动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粘弹性连续变截面梁振动特性分析 |
| 4.2.1 振动分析方法 |
| 4.2.2 算例与结果分析 |
| 4.3 轴向非均匀梁振动分析 |
| 4.3.1 等截面轴向功能梯度梁 |
| 4.3.2 轴向非均匀粘弹性梁 |
| 4.4 声学黑洞梁结构的振动波传递特性分析 |
| 4.4.1 传统声学黑洞梁结构 |
| 4.4.2 多材料分布ABH梁结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 粘弹性夹层梁分数阶动力学建模与振动分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 约束阻尼夹层梁分数阶动力学建模与振动分析 |
| 5.2.1 约束阻尼夹层梁分数阶模型建模 |
| 5.2.2 约束阻尼夹层梁的振动特性分析 |
| 5.3 覆膜夹层梁分数阶动力学建模与振动分析 |
| 5.3.1 覆膜夹层梁的分数阶动力学模型 |
| 5.3.2 覆膜夹层梁的振动特性分析 |
| 5.3.3 振动特性影响因素分析 |
| 5.4 覆膜夹层梁实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 粘弹性覆膜夹层梁振动控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 压电覆膜夹层梁的分数阶动力学方程 |
| 6.2.1 压电驱动方程 |
| 6.2.2 压电传感方程 |
| 6.3 基于粒子群优化算法的优化控制方法 |
| 6.3.1 PSO算法 |
| 6.3.2 双压电片夹层梁 |
| 6.3.3 算例与结果分析 |
| 6.4 基于波向量法的振动波反馈局部控制方法 |
| 6.4.1 单压电片夹层梁振动控制 |
| 6.4.2 双压电片夹层梁振动控制 |
| 6.4.3 局部反馈控制影响因素分析 |
| 6.5 基于夹层梁分数阶模型的LQR控制方法 |
| 6.5.1 分数阶状态空间方程 |
| 6.5.2 LQR控制算法设计 |
| 6.5.3 算例与结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（2）嵌入式压阻传感器在混凝土构件监测中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 结构健康监测 |
| 1.2.2 智能传感器 |
| 1.2.3 智能结构 |
| 1.3 本文研究内容和方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 嵌入式橡胶基压阻传感器在混凝土柱智能监测中的应用研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验研究与分析 |
| 2.2.1 原材料 |
| 2.2.2 试件制备 |
| 2.2.3 测试方法 |
| 2.2.4 测试结果与分析 |
| 2.3 有限元模拟与分析 |
| 2.3.1 模型信息 |
| 2.3.2 理论分析 |
| 2.3.3 电极、复合材料及混凝土材质对传感器监测性能的影响 |
| 2.3.4 电极、复合材料及混凝土尺寸对传感器监测性能的影响 |
| 2.3.5 不同试验工况对传感器监测性能的影响 |
| 2.3.6 传感器材质、尺寸及埋设位置对混凝土柱强度的影响 |
| 2.4 监测方法及应用 |
| 2.4.1 应变监测 |
| 2.4.2 倒塌预警 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 嵌入式水泥基压阻传感器在磁浮轨道梁智能监测中的应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 项目背景 |
| 3.3 有限元模拟与分析 |
| 3.3.1 材料参数 |
| 3.3.2 模型信息 |
| 3.3.3 模拟结果与分析 |
| 3.4 实验研究与分析 |
| 3.4.1 原材料 |
| 3.4.2 试件制备 |
| 3.4.3 测试方法 |
| 3.4.4 测试结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A C50混凝土损伤塑性模型参数信息 |
| 附录B 水泥基压阻传感器应力-电阻率变化率曲线 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 攻读硕士学位期间参加会议情况 |
| 攻读硕士学位期间获得奖励情况 |
| 攻读硕士学位期间参与科研情况 |
| 致谢 |
（3）可循环使用全装配钢-混凝土组合梁抗弯试验及理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钢-混凝土组合梁研究现状 |
| 1.2.1 剪力连接件的研究现状 |
| 1.2.2 钢-混凝土组合梁的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 可循环使用全装配组合梁抗弯试验研究 |
| 2.1 试验目的 |
| 2.2 试件设计及制作 |
| 2.2.1 试件设计 |
| 2.2.2 试件加工 |
| 2.2.3 试件材性 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.3.1 加载装置及加载制度 |
| 2.3.2 测试内容及测点布置 |
| 2.3.3 脉动测试 |
| 2.4 试验结果及分析 |
| 2.4.1 试验现象 |
| 2.4.2 荷载-挠度曲线 |
| 2.4.3 跨中截面应变 |
| 2.4.4 相对滑移 |
| 2.4.5 TJ型剪力连接件应变 |
| 2.4.6 挠度沿跨长分布 |
| 2.4.7 模态数据 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 可循环使用全装配组合梁抗弯试验有限元模拟 |
| 3.1 有限元模型建立 |
| 3.1.1 混凝土本构 |
| 3.1.2 钢材本构 |
| 3.1.3 单元选择 |
| 3.1.4 接触设置 |
| 3.1.5 荷载及边界条件设置 |
| 3.1.6 网格划分 |
| 3.2 有限元分析结果与试验结果对比验证 |
| 3.2.1 荷载挠度曲线 |
| 3.2.2 组合梁变形 |
| 3.3 有限元参数分析 |
| 3.3.1 TJ型剪力连接件预紧力的影响 |
| 3.3.2 预制板数量的影响 |
| 3.3.3 碗状连接件处预紧力的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 可循环使用全装配组合梁设计方法 |
| 4.1 TJ型剪力连接件抗剪承载力 |
| 4.2 可循环使用全装配组合梁正截面抗弯承载力 |
| 4.2.1 部分剪力连接组合梁抗弯承载力 |
| 4.2.2 抗弯承载力经验公式 |
| 4.3 可循环使用全装配组合梁刚度与挠度 |
| 4.3.1 截面抗弯刚度 |
| 4.3.2 组合梁挠度计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）面向特定频率能量收集的压电悬臂梁优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压电悬臂梁基底优化方面的研究现状 |
| 1.2.2 压电悬臂梁压电优化方面的研究现状 |
| 1.2.3 适应环境振动的能量收集器结构 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 悬臂梁式压电能量收集器特性分析 |
| 2.1 能量收集器原理及压电方程 |
| 2.2 压电悬臂梁的固有频率及其影响因素分析 |
| 2.3 压电悬臂梁的应力分布及其影响因素分析 |
| 2.4 电极占比对提高能量存储的原因分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 悬臂梁式压电能量收集器设计优化 |
| 3.1 有限元仿真基础设置 |
| 3.2 特定频率下的悬臂梁结构设计 |
| 3.3 全压电结构与局部压电结构比较 |
| 3.4 梯形压电悬臂梁尺寸参数设计 |
| 3.4.1 梯形压电悬臂梁的上下底比率 |
| 3.4.2 梯形压电悬臂梁尺寸的选择 |
| 3.5 电极占比仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 悬臂梁式压电能量收集器实验 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 能量管理电路 |
| 4.2.1 同步电荷提取电路 |
| 4.2.2 间歇式供电电路 |
| 4.3 压电悬臂梁电极占比实验 |
| 4.4 压电悬臂梁温湿度传感器供电实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）弹性波超材料中拓扑行为的主动控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 声子晶体与弹性波超材料的基本特性 |
| 1.2.1 声子晶体 |
| 1.2.2 弹性波超材料 |
| 1.2.3 不可约布里渊区 |
| 1.3 拓扑性质 |
| 1.3.1 拓扑的概念与发展 |
| 1.3.2 狄拉克点 |
| 1.4 主动控制系统 |
| 1.4.1 压电材料 |
| 1.4.2 压电分流电路 |
| 1.4.3 电阻分流电路 |
| 1.4.4 LC(R)分流电路 |
| 1.4.5 负电容电路 |
| 1.5 课题来源、研究目的以及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究目的 |
| 1.5.3 主要研究内容 |
| 2 压电超材料梁中弹性波的带隙特性与界面局域态传输的主动控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含压电分流电路的主动控制系统 |
| 2.3 传递矩阵法 |
| 2.4 弹性波超材料梁中的带隙特性和局域界面态 |
| 2.4.1 局部化因子和带隙特性 |
| 2.4.2 有限元模拟与实验验证 |
| 2.4.3 界面局域态 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 六边形周期形式弹性波超材料中的拓扑性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 狄拉克点及其拓扑性质 |
| 3.2.1 主动控制系统 |
| 3.2.2 狄拉克点 |
| 3.2.3 拓扑交界态 |
| 3.3 类狄拉克点及其拓扑性质 |
| 3.3.1 类狄拉克点 |
| 3.3.2 拓扑保护 |
| 3.3.3 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Kagome晶格的拓扑性质与主动控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 狄拉克点及其拓扑性质 |
| 4.2.1 狄拉克点 |
| 4.2.2 拓扑交界态 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于形状记忆合金的大型风力机复合材料叶片振动被动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 风力机叶片振动控制研究现状 |
| 1.2.1 振动控制方法 |
| 1.2.2 风力机叶片振动被动控制研究现状 |
| 1.2.3 风力机叶片振动主动控制研究现状 |
| 1.2.4 风力机叶片振动半主动控制研究现状 |
| 1.2.5 智能风力机叶片振动控制研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 典型的形状记忆合金唯象理论本构模型及超弹性模拟 |
| 2.1 形状记忆合金概述 |
| 2.1.1 形状记忆合金的主要特性 |
| 2.1.2 形状记忆合金的应用 |
| 2.2 典型的形状记忆合金唯象本构模型 |
| 2.2.1 早期的Auricchio模型 |
| 2.2.2 改进的Auricchio模型 |
| 2.2.3 ANSYS中 SMA的本构模型 |
| 2.3 基于ANSYS Workbench的 SMA伪弹耗能特性研究 |
| 2.3.1 大直径SMA棒材的力学性能 |
| 2.3.2 SMA垂直矫治曲的力学行为 |
| 2.3.3 超弹性SMA复合材料梁的静态响应分析 |
| 2.3.4 超弹性SMA复合材料梁的瞬态响应分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于ANSYS Workbench的三闭式 SMA 混杂复合材料箱型梁的有限元分析 |
| 3.1 模态分析 |
| 3.1.1 模态分析的有限元基本方程 |
| 3.1.2 SMA混杂复合材料箱型结构梁的有限元建模 |
| 3.1.3 模型验证 |
| 3.1.4 不同因素对箱型结构梁模态的影响规律 |
| 3.2 静态有限元分析 |
| 3.2.1 铺层方案的确定 |
| 3.2.2 不同因素对箱型结构梁在横向载荷下位移的影响规律 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 大型风力机复合材料叶片建模 |
| 4.1 叶片结构建模 |
| 4.1.1 叶片几何参数及翼型的选取 |
| 4.1.2 叶片截面空间坐标求解 |
| 4.1.3 叶片三维结构建模 |
| 4.1.4 结构网格划分 |
| 4.1.5 叶片结构布局型式 |
| 4.2 复合材料叶片铺层策略 |
| 4.2.1 材料属性 |
| 4.2.2 铺层方案 |
| 4.2.3 叶片铺层及局部细化 |
| 4.3 叶片模型验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 SMA智能风力机复合材料叶片结构静/动力学分析 |
| 5.1 含SMA层复合材料叶片设计 |
| 5.2 风力机叶片载荷类型 |
| 5.2.1 气动力载荷 |
| 5.2.2 重力载荷 |
| 5.2.3 离心力载荷 |
| 5.3 SMA复合材料风力机叶片静态响应数值模拟 |
| 5.3.1 加载与求解 |
| 5.3.2 位移响应分析 |
| 5.3.3 应力响应分析 |
| 5.3.4 不同横向载荷作用下的静态响应 |
| 5.4 SMA复合材料风力机叶片谐响应分析 |
| 5.4.1 模态叠加法 |
| 5.4.2 施加谐波载荷并求解 |
| 5.4.3 谐响应分析之后处理 |
| 5.5 SMA复合材料风力机叶片随机振动分析 |
| 5.5.1 功率谱密度(PSD) |
| 5.5.2 分析步骤 |
| 5.5.3 SMA复合材料风力机叶片位移功率谱密度 |
| 5.6 不同铺设方案对叶片随机振动的影响规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 主要创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 1 发表论文 |
| 2 获得奖励情况 |
| 3 参与科研项目 |
（7）一维压电结构中的弯曲波与扭转波（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 孤立波的研究背景与现状 |
| 1.3 研究方法 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第二章 压电层合梁中的弯曲波 |
| 2.1 基础模型与弯曲波方程 |
| 2.2 扩展F展开法 |
| 2.3 数值模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 弯曲波动方程中的包络孤立子解 |
| 3.1 约化摄动法 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 纯压电矩形悬臂杆中的扭转波 |
| 4.1 模型与扭转波方程 |
| 4.2 Anstaz法 |
| 4.3 数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（9）基于涡激振动的压电能量收集系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 海洋环境中压电能量收集系统的应用 |
| 1.2 海洋环境中压电能量收集系统的发展背景 |
| 1.3 基于涡激振动的压电能量收集系统分类 |
| 1.3.1 “海鳗”式压电能量收集系统 |
| 1.3.2 悬挂式压电能量收集系统 |
| 1.3.3 悬臂梁式压电能量收集系统 |
| 1.3.4 其它压电能量收集系统 |
| 1.4 压电能量收集系统的串并联分析 |
| 1.5 电荷放大器 |
| 1.6 基于涡激振动的压电能量收集系统的研究意义 |
| 1.7 本文研究工作的意义和主要内容 |
| 第二章 压电能量收集系统机理分析 |
| 2.1 系统理论基础 |
| 2.1.1 卡门涡街特性 |
| 2.1.2 PVDF悬臂梁工作机理 |
| 2.2 系统工作原理 |
| 2.2.1 液弹耦合系统分析 |
| 2.2.2 机电耦合系统分析 |
| 2.3 系统仿真模拟 |
| 2.3.1 系统仿真模型 |
| 2.3.2 系统液弹耦合系统分析 |
| 2.3.3 圆柱和压电悬臂梁上的升阻力分析 |
| 2.4 系统实验验证 |
| 2.4.1 系统实验平台 |
| 2.4.2 系统仿真和实验输出电压对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 压电能量收集系统优化分析 |
| 3.1 阻流体形状对涡街性能的影响 |
| 3.1.1 四种阻流体背面的滞流区域 |
| 3.1.2 四种阻流体激发涡街的涡量场 |
| 3.2 采用带狭缝和凹背面圆柱的VIVPEHS |
| 3.2.1 系统数学模型 |
| 3.2.2 采用阻流体C1 和C4 系统的仿真和实验对比 |
| 3.3 采用增厚PVDF悬臂梁的VIVPEHS |
| 3.3.1 PVDF悬臂梁的压电效应模型 |
| 3.3.2 PVDF悬臂梁的机械振动模型 |
| 3.3.3 PVDF悬臂梁的机电转换模型 |
| 3.3.4 采用增厚PVDF悬臂梁的能量收集系统分析 |
| 3.4 改进VIVPEHS在无线传感器网络中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 压电能量收集系统中的串并列结构分析 |
| 4.1 双改良圆柱体C4 的串并列分析 |
| 4.1.1 并列双改良圆柱体C4 后的涡街 |
| 4.1.2 串列双改良圆柱体C4 后的涡街 |
| 4.2 并列改良圆柱体和PVDF悬臂梁的VIVPEHS |
| 4.2.1 并列双改良圆柱体和双PVDF悬臂梁的VIVPEHS |
| 4.2.2 并列双改良圆柱体和三PVDF悬臂梁的VIVPEHS |
| 4.2.3 并列三改良圆柱体和五PVDF悬臂梁的VIVPEHS |
| 4.3 串列双改良圆柱体和双PVDF悬臂梁的VIVPEHS |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 新型的低噪声高精度电荷放大电路 |
| 5.1 PVDF悬臂梁位移和受力的计算机理 |
| 5.2 四种电荷放大电路分析 |
| 5.2.1 阻容电荷放大电路分析 |
| 5.2.2 二级电荷放大电路分析 |
| 5.2.3 低噪声电荷放大电路分析 |
| 5.2.4 高精度电荷放大电路分析 |
| 5.3 低噪声高精度电荷放大电路 |
| 5.3.1 低噪声高精度电荷放大电路原理 |
| 5.3.2 低噪声高精度电荷放大电路参数设计 |
| 5.3.3 低噪声高精度电荷放大电路精度验证 |
| 5.4 低噪声高精度电荷放大电路与VIVPEHS的联合仿真 |
| 5.5 低噪声高精度电荷放大电路与VIVPEHS的联合实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的成果 |
（10）正八边形钢板腹梁力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 蜂窝梁研究现状 |
| 1.2.2 桁腹式组合梁桥研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线图 |
| 第二章 正八边形钢板腹梁静载弯曲性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验目的与内容 |
| 2.3 试验梁的设计与加工 |
| 2.3.1 试验梁的尺寸与构造 |
| 2.3.2 试验梁的加工 |
| 2.4 试验梁防锈蚀处理 |
| 2.5 试验方案 |
| 2.5.1 试验设备 |
| 2.5.2 试验布置 |
| 2.5.3 试验加载方案 |
| 2.5.4 数据测量 |
| 2.6 试验现象 |
| 2.7 试验结果 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 静载弯曲试验的数值仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验梁的数值仿真分析模型 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.2 单元选择、网格划分和边界条件 |
| 3.2.3 钢材本构关系 |
| 3.3 有限元与试验对比分析 |
| 3.3.1 荷载-挠度曲线对比分析 |
| 3.3.2 荷载-应变曲线对比分析 |
| 3.3.3 试验梁应力分布特点和破坏形态对比 |
| 3.4 避免腹板受压屈曲措施 |
| 3.5 腹板应变沿梁高方向的变化规律 |
| 3.6 顶、底板正应变沿横向的分布规律 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 弯曲荷载作用下结构的变形特性 |
| 4.1 费氏空腹桁架理论 |
| 4.1.1 弯曲挠度 |
| 4.1.2 剪切挠度 |
| 4.1.3 剪力次弯矩引起的挠度 |
| 4.2 基于费氏空腹桁架理论的挠度计算方法 |
| 4.2.1 腹板割离法 |
| 4.2.2 弯曲挠度的计算 |
| 4.2.3 剪力及其次弯矩引起的挠度计算 |
| 4.3 基于参数分析的挠度计算方法 |
| 4.3.1 二分之一结构单元竖向位移的计算 |
| 4.3.2 四分之一结构单元竖向位移的计算 |
| 4.4 试验梁挠度计算及试验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 正八边形钢板腹梁设计参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 影响结构挠度的参数分析 |
| 5.2.1 分析模型 |
| 5.2.2 孔型 |
| 5.2.3 扩张比 |
| 5.2.4 高跨比 |
| 5.3 结构破坏形态分析 |
| 5.3.1 基于材料力学的内力理论研究 |
| 5.3.2 顶板失稳 |
| 5.3.3 腹板屈曲 |
| 5.3.4 强度破坏 |
| 5.3.5 试验梁破坏形态分析 |
| 5.4 极限承载力研究 |
| 5.4.1 假定条件 |
| 5.4.2 两类开孔截面的受力状态 |
| 5.4.3 两类开孔截面的极限承载力计算 |
| 5.4.4 考虑结构缺陷的试验梁极限承载力计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 腹板应力及屈曲承载力研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 腹板开孔处环向应力计算 |
| 6.2.1 简化理论与假设 |
| 6.2.2 腹板开孔环向应力计算 |
| 6.2.3 腹板环向应力计算方法的验证 |
| 6.3 腹板屈曲承载力计算方法 |
| 6.3.1 斜压柱理论模型 |
| 6.3.2 修正斜压柱理论模型 |
| 6.3.3 修正斜压柱理论的改进和验证 |
| 6.4 腹板纯剪屈曲能力计算 |
| 6.4.1 矩形薄板纯剪屈曲问题 |
| 6.4.2 有限元边界条件验证 |
| 6.4.3 八边形开孔薄板纯剪屈曲分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 正八边形钢板腹梁设计要点 |
| 附录B 简支梁桥上部结构设计 |
| 附录C 应急桥梁设计 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 |
四、压电梁中应力应变分布规律（论文参考文献）
- [1]分数阶粘弹性梁振动特性分析与控制研究[D]. 徐俊. 南京林业大学, 2021(02)
- [2]嵌入式压阻传感器在混凝土构件监测中的应用研究[D]. 张敬川. 大连理工大学, 2021
- [3]可循环使用全装配钢-混凝土组合梁抗弯试验及理论研究[D]. 臧增运. 山东大学, 2021(12)
- [4]面向特定频率能量收集的压电悬臂梁优化设计[D]. 李嘉婷. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]弹性波超材料中拓扑行为的主动控制[D]. 孙文静. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]基于形状记忆合金的大型风力机复合材料叶片振动被动控制研究[D]. 曾令旗. 青岛科技大学, 2021(02)
- [7]一维压电结构中的弯曲波与扭转波[D]. 魏程鹏. 中北大学, 2021(09)
- [8]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [9]基于涡激振动的压电能量收集系统的研究[D]. 潘非非. 东南大学, 2020
- [10]正八边形钢板腹梁力学性能研究[D]. 常山. 东南大学, 2020(02)