納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)行為理論與實(shí)驗(yàn)研究

將理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合，研究非線性粘彈性樹(shù)脂基碳納米復(fù)合材料梁和板，在參數(shù)振動(dòng)下的非線性動(dòng)力學(xué)行為與載荷參數(shù)、材料參數(shù)和幾何參數(shù)等之間的依賴關(guān)系和動(dòng)力穩(wěn)定性問(wèn)題。重點(diǎn)研究將諧波平衡非線性識(shí)別方法(HBNID)推廣到多自由度非自治系統(tǒng)。通過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從碳納米管特性對(duì)復(fù)合材料宏觀力學(xué)性能的影響而建模，提出非線性粘彈性材料結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)建模的新方法；實(shí)驗(yàn)研究結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)行為，特別是不同組份材料對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能影響的機(jī)理，揭示碳納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在材料參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的非線性動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。研究的范圍從非線性粘彈性結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)建模方法、動(dòng)力學(xué)行為分析延伸到納米復(fù)合材料制備、力學(xué)性能測(cè)量，體現(xiàn)了力學(xué)與材料科學(xué)學(xué)科研究領(lǐng)域的交叉。因此，本項(xiàng)目的研究不僅對(duì)納米復(fù)合材料力學(xué)性能的設(shè)計(jì)具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，而且對(duì)非線性粘彈性材料的動(dòng)力學(xué)分析具有重要的理論意義。為非線性動(dòng)力學(xué)理論的應(yīng)用提了新的途徑。 2100433B

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，輕質(zhì)和柔性構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中大量應(yīng)用，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的定位精度、運(yùn)行速度和穩(wěn)定性要求也不斷提高。本項(xiàng)目采用理論分析、數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法，以機(jī)械柔性梁類(lèi)結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，探索其復(fù)雜非線性振動(dòng)過(guò)程中的跳躍、分叉以及混沌等動(dòng)力學(xué)特性。主要內(nèi)容包括：理論分析、數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)。建立L型梁結(jié)構(gòu)和T型梁結(jié)構(gòu)的非線性動(dòng)力學(xué)方程，從理論上分析L型梁結(jié)構(gòu)和T型梁結(jié)構(gòu)的全局分叉和多脈沖混沌動(dòng)力學(xué)特性；利用數(shù)值模擬方法研究L型梁結(jié)構(gòu)和T型梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜非線性動(dòng)力學(xué)性質(zhì)；建立機(jī)械柔性梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)方法研究L型梁結(jié)構(gòu)和T型梁結(jié)構(gòu)的非線性振動(dòng)特性，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證理論研究中出現(xiàn)的跳躍、分叉和混沌等復(fù)雜非線性現(xiàn)象。本項(xiàng)目的研究成果不僅能夠推動(dòng)非線性動(dòng)力學(xué)理論研究和實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)展，同時(shí)能夠促進(jìn)非線性動(dòng)力學(xué)理論在實(shí)際工程中的應(yīng)用。 2100433B

河北省交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1 ．載運(yùn)工具與交通基礎(chǔ)設(shè)施的相互作用研究

內(nèi)容為汽車(chē)- 道路耦合非線性動(dòng)力學(xué)，高速交通路基動(dòng)載力學(xué)行為研究。

河北省交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2 ．橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)行為控制與可靠性評(píng)價(jià)研究

內(nèi)容為橋梁結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理和災(zāi)變演化過(guò)程研究，橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)與可靠性評(píng)價(jià)理論與方法研究。

河北省交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3 ．長(zhǎng)大隧道圍巖穩(wěn)定性理論與控制

內(nèi)容為隧道圍巖穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)耐久性控制理論，隧道施工過(guò)程力學(xué)與安全控制技術(shù)。

河北省交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4 ．應(yīng)急工程結(jié)構(gòu)理論與技術(shù)

內(nèi)容為在突發(fā)事件中各類(lèi)交通設(shè)施破壞機(jī)理研究、應(yīng)急結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和搶險(xiǎn)搶修技術(shù)研究，能快速生成、應(yīng)急使用的大型工程結(jié)構(gòu)和工程設(shè)備的研究。

河北省交通工程結(jié)構(gòu)力學(xué)行為與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室5 ．新型智能材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為

內(nèi)容為基于磁電材料的傳感和控制理論研究，磁電材料多場(chǎng)耦合的本構(gòu)關(guān)系，發(fā)展基于超聲波譜理論的材料性能測(cè)試方法，磁電梁、板、殼的變形和動(dòng)力學(xué)行為, 層狀磁電材料中表面波和導(dǎo)波的傳播規(guī)律。

6 ．軌道交通基礎(chǔ)穩(wěn)定性與變形控制

內(nèi)容為高速鐵路、城市軌道交通基坑穩(wěn)定性與變形控制研究，軟土地基動(dòng)力固結(jié)理論研究。