国家自然科学基金(51075310)
- 作品数：13 被引量：20H指数：3
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- 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
- 连铸用钢包的耐火内衬优化及疲劳寿命预测
- 2022年
- 连铸技术对钢包的性能要求越来越高,而传统钢包炉衬构件普遍存在使用寿命短、消耗高等问题。通过研究耐火材料特性,优化内衬结构布置,设计出一种长寿命、超保温的新型钢包,并基于数值模拟技术,对新型钢包与传统钢包在典型工况下的温度与应力进行对比分析。温度场模拟结果表明,新型钢包在保温性能上有较大的提升,钢包壳最高温度较传统钢包降低54℃。同时,应力场结果表明,新型钢包壳的最大应力减小了66.7 MPa且整体应力分布更加均匀。最后将温度场和应力场的分析结果反馈到钢包的生产、制造、维护上,并进行实验验证。实验结果表明,新型钢包在保温与长寿等性能方面表现更好,内衬寿命提高了119炉次,达到了钢包设计、制造、维护一体化的效果。
- 袁忠平孙瑛蒋国璋李公法郭国红曹永成
- 关键词：钢包温度场应力场
- 基于多尺度广义自洽模型对耐火材料损伤过程的模拟被引量：6
- 2011年
- 基于材料在受拉和受压状态下损伤机理不同的假设,在恒温条件下,以细观力学以及多尺度广义自洽模型为手段,分别对耐火材料在两种受载状态下的损伤过程进行了研究,提出了一种模拟耐火材料在承受拉压载荷下非线性损伤行为的方法.以镁碳质耐火材料为例,分别对材料在受到拉力和受到压力过程的损伤进行了模拟.结果表明,运用此方法对耐火材料的非线性力学行为进行模拟与试验结果能够较好的吻合.
- 刘昌明王志刚李友荣熊智强
- 关键词：耐火材料细观力学
- 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：2
- 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ABAQUS的耐火材料细观损伤本构模型的开发与实现被引量：1
- 2012年
- 针对耐火材料复杂的非线性力学行为及其损伤机制,在细观力学基础上提出了基于界面相模型的耐火材料细观损伤力学模型,利用ABAQUS软件的二次开发平台,开发了该本构关系的子程序。利用该本构模型,对镁碳质耐火材料的受压试验进行了数值模拟。结果表明,运用该本构模型对耐火材料的非线性损伤力学行为进行模拟,与试验结果能够较好地吻合。
- 陈瑶王志刚刘昌明孔建益
- 关键词：耐火材料本构模型细观力学ABAQUS软件
- 基于小波能谱系数的耐火材料损伤分析被引量：2
- 2013年
- 为弄清镁碳质耐火材料在加载破坏过程中的损伤演化,利用小波变换对不同损伤阶段的典型声发射信号进行分析。采用小波特征能谱系数描述信号能量在各个频率范围的分布情况,得出耐火材料不同损伤阶段的破坏形式以及各损伤阶段所呈现出来的特性。结果表明,不同损伤阶段的信号能量分布特征存在明显的差异,利用小波特征能谱系数分析法能够有效地提取声发射源信号的特征并确定耐火材料的损伤类型。
- 赵尧杰王志刚刘昌明孔建益韩兵强
- 关键词：镁碳质耐火材料声发射小波变换
- MgO-C耐火材料受载损伤过程的声发射特性研究被引量：2
- 2012年
- 为了弄清MgO-C耐火材料的损伤演化过程及破坏形式,利用声发射技术研究了MgO-C耐火材料受载破坏过程中的声发射现象,通过信号分析方法,对声发射信号功率谱的质心频率和声发射能量历程图进行了分析。结果表明:MgO-C耐火材料的受载破坏过程分为4个阶段,主要的损伤形式为基质损伤和界面损伤。
- 赵尧杰王志刚刘昌明韩兵强
- 关键词：镁碳质耐火材料声发射
