吴志强
- 作品数：6 被引量：53H指数：5
- 供职机构：中南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学一般工业技术交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于石墨烯复合薄膜的应变传感器及性能分析被引量：9
- 2020年
- 为了克服现有应变传感器在结构健康监测上的不足,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电填料,纳米纤维素(CNF)为骨架,硅橡胶(PDMS)为弹性基体,采用溶剂挥发法,制备一种层状结构的柔性应变传感器。分析GO-CNF悬浮液分散性和rGO-CNF/PDMS薄膜传感器的机敏性能,分析传感器的应变-电阻响应机理,建立rGO-CNF/PDMS复合薄膜的压阻行为预测理论模型。研究结果表明:CNF能有效协助rGO的分散,CNF相互交叉、搭接有助于在PDMS基底表面形成多孔隙结构的rGO-CNF薄膜;rGO-CNF/PDMS传感器能承受较大的拉伸变形(应变大于80%),可通过调整基底材料种类和厚度进行调节,并且传感器对应变具有较高的灵敏度(灵敏系数为12~41),可通过调整rGO和CNF的掺量进行调节;rGO-CNF/PDMS复合薄膜的压阻行为预测理论模型所得应变与电阻的关系与实测结果较吻合。
- 卫军吴志强董荣珍
- 关键词：石墨烯纳米纤维素应变传感器层状结构
- 基于模态应变能和Bayes理论的梁结构损伤识别被引量：9
- 2019年
- 为提高对梁结构损伤识别的准确性,改善单一方法对梁结构损伤识别的灵敏性,在模态应变能变化率指标的基础上,提出一种经Bayes数据融合理论处理的改进损伤识别方法。通过对一预应力混凝土模型梁的有限元分析和试验研究,提取模态参数并处理,比较经Bayes数据融合的损伤识别指标和单元模态应变能变化率指标,验证改进方法的有效性和实用性。研究结果表明:相比于模态应变能法,经Bayes数据融合的损伤识别方法能够更加准确和有效地确定梁结构单处损伤和多处损伤的位置;随着损伤程度的增加,Bayes融合概率变大;Bayes数据融合放大了损伤识别指标在不同程度损伤单元之间、损伤单元和完好单元之间的差别,对损伤更敏感;对于不同程度的损伤,先通过Bayes融合准确定位损伤,再利用对应MSECR值可以有效识别损伤程度。
- 卫军杜永潇吴志强黄敦文刘康
- 关键词：损伤识别模态应变能梁结构
- 考虑残余变形影响的混凝土疲劳损伤本构模型被引量：13
- 2016年
- 从分析混凝土材料的基本损伤机制出发,考虑疲劳荷载作用下混凝土的损伤累积和残余变形,推导了由Helmholtz自由能表示的混凝土本构方程,根据变分原理建立了基于能量的混凝土疲劳损伤本构模型.并根据疲劳过程中残余变形的发展规律,定义了物理意义明确的残余变形影响因子,并将其与混凝土变形模量损伤因子一同融入混凝土疲劳损伤本构模型中,为混凝土疲劳行为的计算机分析提供了一种更为精确、简化的混凝土疲劳本构模型.试验数据和数值算例的对比误差不超过3%,从而验证了该模型的准确性与适用性.
- 卫军李松林董荣珍刘晓春吴志强
- 关键词：混凝土
- 钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟被引量：13
- 2015年
- 针对焊接过程复杂的边界条件及高度非线性,基于钢结构焊接残余应力的产生机理及特点,提出钢梁桥复杂结构构造焊接残余应力的简化模型和计算机模拟的基本流程。采用热-结构单向顺序耦合的方法先进行温度场分析,后将温度场计算结果作为预定义场进行加载求解应力场,实现钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟。基于生死单元技术采用逐步激活焊缝单元模拟焊缝材料的逐步填充过程,采取生热率的方式模拟热源的移动加载,以模拟实际焊接中沿深度方向的焊接传热过程。以沪通长江大桥正交异性钢桥面板与U肋焊接为例,采用有限元软件ANSYS分析焊接过程中的温度与应力响应,计算结果与理论规律吻合良好,验证了所提方法和基本流程的可行性。
- 卫军汪东明刘晓春吴志强高宗余
- 关键词：钢梁桥焊接残余应力温度场应力场计算机模拟有限元法
- 石墨烯压阻复合材料及其在裂纹监测中的应用被引量：6
- 2020年
- 为了弥补现有柔性应变传感器在健康监测上的不足,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电填料,纳米纤维素(CNF)为分散剂和结构骨架,硅橡胶(PDMS)为聚合物弹性基体,采用溶液共混和溶剂挥发法,制备具有压阻效应的弹性复合材料.对复合材料进行微观结构、力学、电学和机敏性能分析,结果表明,CNF能有效协助r GO在PDMS基体中均匀分散,形成稳定的三维增强和导电网络,提高复合材料的弹性模量和电导率.当r GO、CNF占PDMS的质量分数分别为10%、3%时,复合材料的弹性模量最大为2.53 MPa,电导率为0.34 S/m.当复合材料薄膜应变小于10%时,电阻相对变化量与应变呈线性关系,灵敏系数最大为63,对应r GO、CNF的质量分数分别为10%、3%;当应变大于10%时,呈指数变化.分析复合材料的力电响应机理,将复合材料应用于材料或构件疲劳裂纹的监测中,设计应力强度因子薄膜传感器,并通过理论分析验证其可行性.
- 吴志强卫军董荣珍
- 关键词：纳米纤维素硅橡胶压阻效应薄膜传感器
- 钢箱-桁架梁K型整体节点焊接残余应力的有限元分析被引量：5
- 2016年
- 以新型钢箱-桁梁桥下弦杆K型整体节点为研究对象,采用ANSYS软件建立K型整体节点焊接的热力学有限元模型,根据实际焊接工艺及施焊顺序,采用生死单元法模拟焊接热源加载和冷却过程,开展节点焊接残余应力的数值模拟分析,得出的焊接残余应力分布规律与缩尺模型试验实测结果吻合较好。钢箱-桁梁桥K型整体节点焊接残余应力的有限元分析结果表明,腹板对焊处形成最大焊接残余应力区域,节点与腹杆对接部分所受影响较小。
- 张依如卫军刘晓春吴志强高宗余陈涛
- 关键词：残余应力K型节点有限元分析
