国家自然科学基金(11132002) 作品数:18 被引量:59 H指数:5 相关作者: 何存富 吴斌 刘秀成 唐楠 刘飞 更多>> 相关机构: 北京工业大学 安徽理工大学 华南理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 理学 金属学及工艺 一般工业技术 机械工程 更多>>
液体黏滞系数测量新方法 被引量:3 2014年 提出一种利用磁致伸缩传感器在金属杆(探杆)中激励超声导波扭转模态,用于液体黏滞系数测量的新方法.与基于导波波速的理论测量模型(波速模型)相比较,分析基于导波衰减系数的理论测量模型(衰减模型)的优势,并通过数值仿真分析衰减法模型中频率、探杆材料以及直径3个参数对测量结果的影响.根据磁致伸缩传感器系统设计原理,针对被检测液体黏滞系数范围,给出满足系统整体最佳衰减值为1 Np或限制在0.5~5 Np范围内要求的传感器系统最佳设计参数.利用衰减法对不同浓度(质量分数)的丙三醇溶液的黏滞系数进行试验测量,结果显示,试验测量值与传统方法测得的参考值,以及理论模型预测曲线相吻合,表明该方法可用于牛顿液体黏滞系数的测量. 吴斌 徐秀 高博 刘秀成 何存富关键词:超声导波 磁致伸缩传感器 Band Structures of 2D Sonic Crystals with Honeycomb Lattices Based Finite Element Method Sonic crystals are composite materials made of periodic distributions of inclusions embedded in a matrix.Due t... Bin WU Zong-fa LIU Cun-fu HE 1 College of Mechanical Engineering & Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology, Beijing,100124 2 College of Planning and Architectural Engineering,Henan University of Science and Technology,Luoyang,471003兆赫兹磁致伸缩超声导波管道检测系统的研制 被引量:6 2013年 研制的扭转模态磁致伸缩管道检测系统采用排线式磁致伸缩传感器时,可在管道中激励出低频T(0,1)模态超声导波,并有效检测出管道中截面缺失率为3%的通孔缺陷。为拓展检测系统的工作频率范围,设计出一款柔性印刷感应线圈,对其进行的实验验证结果表明,柔性线圈式磁致伸缩传感器可在管道中激励出兆赫兹T(0,1)模态超声导波,传感器的中心频率达1.30 MHz,有望进一步提高磁致伸缩传感器的缺陷检测灵敏度。柔性印刷线圈无需使用适配器,可直接卷曲贴覆在管道表面,易于拆装。由此,研制的磁致伸缩管道检测系统的频率范围可覆盖几十千赫兹到兆赫兹,适合应用于实际工程检测。 刘秀成 吴斌 何存富 高博 徐秀 冯欢关键词:磁致伸缩 超声导波 基于分向半解析有限元法的椭圆杆波动特性 被引量:2 2015年 波导结构中导波的传播特性是超声导波检测技术的重要基础.本文选择椭圆杆作为研究对象,在椭圆坐标系下,采用分向半解析有限元法,结合变分原理,建立运动方程.由此计算得到的圆杆相速度曲线与解析解的吻合,验证了计算方法的正确性.在此基础上,进一步研究了长短轴比以及物理参数对椭圆截面杆中导波频散特性的影响规律.结果表明,椭圆坐标系下分向半解析有限元法能够求解出椭圆杆的频散曲线,为椭圆杆结构的导波检测提供了理论依据. 唐楠 吴斌 刘秀成 何存富关键词:导波 频散 具有平行四边形截面的杆类结构波动特性分析 被引量:2 2015年 超声导波无损检测技术具有高效、快捷、灵敏等特点,应用前景广泛。复杂结构的无损检测方案,需要根据结构中超声导波传播特性分析结果进行优化选取。针对平行四边形截面杆,采用同时满足平行四边形域基本方程及斜边边界条件的斜坐标系,建立了完整的平行四边形杆的波动力学方程。采用分向半解析法,计算得到了平行四边形杆中超声导波的频散曲线,并分别研究了斜坐标系角度、对角线之比和邻边边长之比对纵向、扭转模态频散特性的影响规律。最后,通过导波激励、接收实验,验证了计算所得结论的正确性。 唐楠 吴斌 刘秀成 曹海洋 何存富关键词:频散 LONGITUDINAL WAVE PROPAGATION IN ADHESIVE STRUCTURE UNDER DIFFERENT FORMS OF INTERFACES The description of the wave propagation in the multilayer adhesive structure under different forms of interfac... Jun-cai DING Bin WU Cun-fu HE四边固定加劲板在横向激励作用下的主共振 针对工程中常用的加劲板,研究了在横向激励作用下的主共振特性。将加劲板分为母板与加劲肋两个部分考虑,考虑几何非线性,根据能量原理推导了加劲板的非线性动力平衡方程。针对一个横向谐波激励作用下的四边固定且不可移动的加劲板,运用... 马牛静 王荣辉 韩强关键词:加劲板 主共振 多尺度法 深海S-lay铺设大直径薄壁管道的奇异摄动分析 被引量:3 2015年 文中利用奇异摄动理论得到了深海管道S-lay铺设过程中的构型解析解,并研究了不同张紧力、水深以及海流力对管道构型及弯矩的影响.同时,采用有限元法对深海大直径管道铺设过程进行了数值仿真,并与奇异摄动解进行了对比和验证.理论结果表明:其他参数相同时,适当增大张紧力可使管道构型更平缓,对铺管有利;海水越深,管道的构型越陡,靠近海底处管道的弯矩峰值越大,对铺管不利;当管道受到与铺设方向相反的海流力时,海流力越大,靠近海底部管道弯矩的峰值越大,对铺管越不利. 韩强 汪志钢 张永强 陶旭关键词:奇异摄动 解析解 有限元法 波导结构频散分析的特征频率法及在板条结构中的应用 被引量:8 2013年 提出一种求解波导结构频散特性的有限元特征频率法,该方法基于振动问题的特征频率计算理论,根据模态振型识别波数与模态类型,建立了相速度及群速度的求解方法。该方法可适用于任意波导结构的频散关系求解。首先分析满足收敛精度要求的最大网格单元尺寸与最小模型长度,并用该方法对简支板条结构的频散特性进行了计算。结果表明,有限元特征频率法适合求解波动频散关系,板条结构中模态受边界影响会产生同阶高次模态,边界尺寸决定新模态的截止频率;随频率的增大,同阶低次反对称模态会趋于一致;对称模态能量分布受边界影响较大。本文也为板条类结构导波实验结果的分析提供了理论依据。 吴斌 刘飞 何存富关键词:导波 有限元 频散 基于分向半解析有限元法的矩形杆波动特性 2015年 为了研究超声导波无损检测的技术核心,利用分向半解析有限元法对矩形杆中超声导波的频散曲线进行计算,求解了几种不同尺寸、不同物理参数的矩形杆中超声导波的相速度和群速度曲线.通过对比得出分向半解析法能够精确求解矩形杆中导波的频散特性;几何尺寸和材料参数的变化对不同导波模态的影响并不相同.最后,搭建试验装置,对具体模型进行试验验证,进一步验证了计算方法的准确性. 唐楠 吴斌 刘秀成 曹海洋 何存富关键词:频散