基于声发射能量模型的胶合木结构蠕变机理与演变规律研究

基本信息
批准号:31760182
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:36.00
负责人:李明
学科分类:
依托单位:西南林业大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王远,朱代根,舒宇,申丽娟,戴丽,李杨,于帅帅
关键词:
胶合木蠕变黏弹性声发射
结项摘要

Stability and durability of modern timber buildings mainly depend on the creep behavior of their structural glulams. In theory, creep property is usually described by constitutive relation models on the deformation. Nevertheless, all the existing creep models are built with linear and continuous functions. Obviously, these models disagree with the real nonlinear creep process. In fact, deformation is only the macro-scene of the creep behavior. Conversely, the creep process can be rebuilt by strain energy, and then the strain energy will be released by acoustic emission (AE) signals. For this reason, a series of constructive relation models based on AE characteristics will be built to describe the creep mechanism and evolvement in this project. At first, a multi channel AE acquisition system will be constructed with AE sensors and high-speed data acquisition equipments, and then, the approaches are designed to extract real AE signals from the original noisy ones and reconfigure AE waves based on wavelet theory. The propagation of AE in different directions in the glulams also will be studied through experiments with artificial AE sources. Secondly, regarding the AE frequency as a parameter, a strain-frequency-time constructive relation model will be built to identify the stages of creep behavior of the glulams. In order to reveal the creep mechanism and evolution, the cumulative energy of AE waves during creep process will be used as a parameter and then a strain-energy-time constructive relation model will be constructed. At last, with the help of location approaches of AE sources, a series of evaluation criterions will be established to dynamically monitor and predict the damage degree of creep behaviors in glulams. The research results can provide a new effective method for analyzing and forecasting of creep behavior in structural glulams that is helpful to guarantee the security of the glulams. Furthermore, the results can be directly used to real time dynamically monitor and evaluate the creep damage of modern timber buildings.

胶合木结构蠕变行为是决定木结构建筑稳定和耐久的关键因素,蠕变模型是研究蠕变特性的根本方法,现有蠕变模型都是基于形变的线性连续数学模型,与实际非线性蠕变过程不符。形变只是蠕变行为的宏观表现,能量才是反映蠕变行为的特征变量,而蠕变过程又是通过声发射方式释放应变能,为此,本项目拟基于蠕变过程声发射特征构建胶合木结构蠕变本构关系模型,从能量角度揭示蠕变机理及演变规律。首先,基于小波理论研究蠕变过程声发射信号在胶合木中的传播规律;其次,分别以声发射信号频率和能量为特征变量,采用数值分析方法构建反映蠕变成因和状态的应变-频率-时间本构关系模型,以及反映蠕变机理和演变规律的应变-能量-时间本构关系模型;最后,在蠕变模型的基础上,依据声发射源定位理论,研究胶合木结构蠕变损伤动态评价与预测模型。不仅为胶合木结构蠕变机理与规律研究提供基于能量的理论模型,同时提出了一种有效的木结构建筑动态安全监测方法。

项目摘要

胶合木结构蠕变行为是决定木结构建筑稳定和耐久的关键因素,形变只是蠕变行为的宏观表现,能量才是反映蠕变行为的特征变量,而蠕变过程又是通过声发射(AE)方式释放应变能,为此,本项目拟基于蠕变过程AE特征构建胶合木结构蠕变本构关系模型,从能量角度揭示蠕变机理及演变规律。研究内容主要包括:1)搭建多通道木材AE信号采集系统,针对AE信号降噪问题,设计相应的信号处理与波形重构算法;2)研究对应不同木材损伤类型的AE信号时频域特征;3)研究AE信号在胶合木及木材中传播的速度与能量衰减规律;4)设计木材AE源定位算法,研究胶合木及木材损伤动态监测与评价方法;5)依据弹性波理论,研究AE信号在木材中以横波与纵波形式传播的速度与能量衰减规律。研究取得的主要成果为:1)自主搭建了8个通道、最大采样频率为2MHz的木材AE信号采集系统,提出了基于小波及EMD的木材AE信号波形重构算法;2)采样信号相关性分析与谱白化方法,建立AE信号在胶合木及木材中的各向异性速度计算模型以及相应的能量衰减模型。3)针对胶合木及木材不同损伤类型,提出了基于频率的AE事件辨识方法,并且依据AE信号随机特性,提出了基于AE信号信息熵和分形维数的木材损伤过程应变能集中释放判别方法,从而建立基于AE信号的胶合木及木材损伤动态监测与评价方法。4)依据弹性波理论,建立了AE信号分别在针叶和阔叶树材中表面横波与内部纵波的速度与能量传播模型。项目搭建的多通道AE信号采集系统为木材AE检测技术的理论与应用研究提供了基本的技术保障,项目研究所得到了AE信号在胶合木及木材中的速度及能量模型是木材AE无损动态监测基本理论的补充与完善,项目研究提出的AE源定位算法和基于频率的AE事件辨识方法,为胶合木及木材损伤动态监测与评价提供了一种有效途径。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)09-2956-07
发表时间:2022
3

变可信度近似模型及其在复杂装备优化设计中的应用研究进展

变可信度近似模型及其在复杂装备优化设计中的应用研究进展

DOI:10.3901/jme.2020.24.219
发表时间:2020
4

采用黏弹性人工边界时显式算法稳定性条件

采用黏弹性人工边界时显式算法稳定性条件

DOI:10.11883/bzycj-2021-0196
发表时间:2022
5

不同分子分型乳腺癌的多模态超声特征和临床病理对照研究

不同分子分型乳腺癌的多模态超声特征和临床病理对照研究

DOI:10.3760/cma.j.cn131148-20190926-00591
发表时间:2020

李明的其他基金

批准号:30901282
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11571188
批准年份:2015
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:39670727
批准年份:1996
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:81200489
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61802132
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71101153
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21372137
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11105226
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61804156
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61306012
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11364010
批准年份:2013
资助金额:57.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:39470637
批准年份:1994
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:30900885
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11775306
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11574382
批准年份:2015
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:31371589
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:21277116
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20506019
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51203125
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572480
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:71303043
批准年份:2013
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570599
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:31360454
批准年份:2013
资助金额:54.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:10674158
批准年份:2006
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:31872248
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:31471978
批准年份:2014
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:11072190
批准年份:2010
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:30770318
批准年份:2007
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:61472356
批准年份:2014
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:61271297
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41402136
批准年份:2014
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61275192
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:30630016
批准年份:2006
资助金额:140.00
项目类别:重点项目
批准号:61070214
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:61573261
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:11904316
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61671101
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:20872074
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:60573125
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:21005024
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60876071
批准年份:2008
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:30270215
批准年份:2002
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:31371186
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:61601493
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30571888
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11302039
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704281
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11304081
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61203062
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11764011
批准年份:2017
资助金额:44.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51874254
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81372012
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51674289
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81673091
批准年份:2016
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:30571282
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:41206184
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30570292
批准年份:2005
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:51706045
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30872274
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:20572057
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:30170839
批准年份:2001
资助金额:16.50
项目类别:面上项目
批准号:81102081
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900903
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31660602
批准年份:2016
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31300516
批准年份:2013
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81904262
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30271440
批准年份:2002
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:30600732
批准年份:2006
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21906053
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100424
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61503355
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50141001
批准年份:2001
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51409216
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701687
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60873264
批准年份:2008
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:31500541
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700076
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701755
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71571191
批准年份:2015
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:21272220
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11101401
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10927402
批准年份:2009
资助金额:180.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41402021
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:90406013
批准年份:2004
资助金额:25.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61272402
批准年份:2012
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:81602605
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39070583
批准年份:1990
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:21073144
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:30970427
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:11126126
批准年份:2011
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31471448
批准年份:2014
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:11501067
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31401683
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401423
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701529
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000633
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21002095
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41907334
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51402304
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61105116
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21908122
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770661
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:39200121
批准年份:1992
资助金额:3.40
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11202010
批准年份:2012
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81874239
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:61902393
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10602054
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50966004
批准年份:2009
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31772429
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51666018
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31370169
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:41901407
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31530068
批准年份:2015
资助金额:278.00
项目类别:重点项目
批准号:30471561
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:31101119
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30570283
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:61401524
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000947
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39860054
批准年份:1998
资助金额:12.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30872611
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:21704006
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61773413
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51871246
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31470459
批准年份:2014
资助金额:92.00
项目类别:面上项目
批准号:11771321
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:31771381
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81472867
批准年份:2014
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:31460480
批准年份:2014
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61103103
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61535012
批准年份:2015
资助金额:255.00
项目类别:重点项目
批准号:81901251
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21672194
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:91753104
批准年份:2017
资助金额:70.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81573043
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:41103014
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900920
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61872320
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11402290
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81172401
批准年份:2011
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11503032
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11372245
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:61377002
批准年份:2013
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:61774105
批准年份:2017
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:50806028
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30100018
批准年份:2001
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11672056
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:31270420
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51301073
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31560528
批准年份:2015
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30870590
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:61672238
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11005123
批准年份:2010
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31300694
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11201244
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41001306
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

胶合木结构梁柱螺栓节点动力滞回规律研究

批准号:51008221
批准年份:2010
负责人:宋晓滨
学科分类:E0805
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于微观试验的大理岩蠕变机理及蠕变模型研究

批准号:41102176
批准年份:2011
负责人:陈文玲
学科分类:D0705
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于半主动TMD系统的多层正交胶合木结构减震机理研究

批准号:51908007
批准年份:2019
负责人:黄浩宇
学科分类:E0805
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于声波与声发射试验的盐岩蠕变损伤表征方法研究

批准号:41602328
批准年份:2016
负责人:李浩然
学科分类:D0705
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目