刘鹏
- 作品数：10 被引量：32H指数：3
- 供职机构：湖南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：中国人民解放军总装备部预研基金国家自然科学基金教育部留学回国人员科研启动基金更多>>
- 相关领域：建筑科学生物学理学交通运输工程更多>>
- 压电双材料界面裂纹动断裂分析的扩展有限元法
- 本文采用扩展有限元法分析含界面裂纹的压电双材料在力-电冲击加载下的动断裂性态，裂纹面考虑为无面力、不渗透且绝缘情况。基于单位分解法的思想在常规有限元法位移和电势逼近中引入一些合适的加强函数以反映裂纹和界面的存在，从而实现...
- 余天堂刘鹏Tinh Quoc Bui
- 花岗岩残积土双孔结构的蒸发脱湿机理
- 2023年
- 为研究花岗岩残积土蒸发脱湿过程中的水分运移规律,对深圳花岗岩残积土进行了一系列核磁共振测试和微观试验,分析了花岗岩残积土双孔结构的成因,对比了不同饱和度下残积土的水分分布规律,提出了残积土双孔结构的水分运移机理.结果表明:氧化铁等胶结物与高岭土片层形成了花岗岩残积土的微孔结构;微孔结构与不易受扰动的大孔结构组成残积土的双孔结构;微孔结构和大孔结构在高饱和度下相互连通,在低饱和度下水力连接中断;双孔结构间水分同步蒸发,大孔结构向微孔结构的补给随着蒸发进行而减少.本研究可为研究复杂土体结构水分蒸发过程提供一定的理论基础.
- 康馨常文清陈仁朋刘鹏
- 关键词：花岗岩残积土低场核磁共振蒸发水分运移
- 基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模方法研究
- 2023年
- 针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技术,结合无人机多视角序列影像构建目标桥梁三维实景模型,引入非均匀有理B样条算法提取桥梁复杂结构曲面,获取桥梁几何数据.通过大数据信息和桥梁设计规范、设计标准图集、现场实测等调查方法获取无人机无法观测得到的桥梁内部结构参数,实现通过视觉外观、大数据信息和专家先验信息重建桥梁有限元模型.对长沙市巴溪洲大桥建立三维实景模型,验证模型误差低于2%;利用大数据信息和专家先验信息获取桥梁内部参数,基于实景模型重建目标桥梁有限元模型,验证有限元模型模态频率误差低于2%,静载挠度校验系数为0.57~0.79.研究结果表明:利用无人机倾斜摄影技术逆向建立的桥梁有限元模型可靠且精度较高,在桥梁健康监测和区域抗震分析领域具有较高的科学研究和工程实用价值.
- 周云刘鹏郝官旺朱正荣潘恒李剑
- 关键词：桥梁工程有限元模型无人机
- 干湿循环下花岗岩残积土胶结物溶蚀-微结构演化规律与力学行为
- 2024年
- 花岗岩残积土中的游离氧化铁粒间胶结作用使其具有高结构性和水敏性.因此,在干湿循环过程中,粒间胶结氧化物被溶蚀,残积土表现出结构崩解重组和复杂的剪切变形特性.为进一步研究干湿循环过程中花岗岩残积土中游离氧化铁溶蚀造成的土体组构变化及其对力学性能弱化的影响,进行一系列的宏微观试验以揭示不同干湿循环次数(0、1、2、4)下残积土的复杂力学特性.研究结果表明,随着干湿循环次数的增加,花岗岩残积土的应力-应变关系将由弱应变硬化型逐渐转变为应变软化状态.微观分析表明游离氧化铁会促使黏土颗粒胶结形成团聚体,随着干湿循环的进行其含量逐渐降低最终趋于稳定.此外,原状残积土粒度分布(PSD)曲线呈现明显的双峰,然后在干湿循环或去除氧化铁后转变为单峰曲线.反复干湿循环会削弱残积土的胶结结构特性,进而导致土体出现明显的软化特征.在剪切过程中,残积土首先表现出剪切收缩特性,随后出现明显的扩张趋势.随着干湿循环次数增加,残积土的有效黏聚力逐渐减小,但有效内摩擦角呈现逐渐增加的趋势.干湿循环过程中花岗岩残积土复杂的力学性能特点是不可逆的体积收缩和胶粒含量的变化以及微裂缝发展之间的耦合效应.
- 康馨赵士成刘鹏
- 关键词：花岗岩残积土干湿循环结构特性
- 融合无人机线型测量与振动测试的桥梁状态评估
- 2023年
- 基于无人机摄影测量及随机振动测试的方法,探索在不封闭交通条件下进行桥梁状态评估的方法.以长沙市某大桥为例,通过采用结构识别理论与无人机倾斜摄影技术分别对桥梁线型、桥梁病害、动力特性进行研究.利用无人机三维倾斜摄影技术重建目标桥梁三维实景模型并通过点云模型提取桥梁线型,将无人机测量线型与水准测量线型以及设计线型进行对比,研究发现线型差值的平均值为0.034 m,平均相对挠度值为L/12705(L为桥梁跨度),标准差为0.035 m,两者结果较为接近,验证了无人机测量桥梁线型的可靠性,也验证了运营桥梁期间外观尺寸无显著改变.利用小型无人机技术对目标桥梁辅助进行外观质量调查,调查桥墩病害和支座损伤特征,结果表明桥梁无结构性损伤.通过对结构进行环境振动测试,以行车、风等荷载作为激励,利用复模态指示函数(Complex Modal Indicator Function,CMIF)法捕捉结构模态参数(频率、振型、阻尼比),对比10年前历史基线模态数据并综合考虑环境温度影响,判断该桥结构刚度无明显下降.研究表明采用“无人机三维建模线型测量+无人机病害调查+随机振动测试”的桥梁健康状态的综合评估技术具有可行性、经济性及实用性.
- 周云李剑刘鹏周晓枫潘恒杜宗
- 关键词：桥梁结构识别
- 鱼鳞状叠层防护体系多尺度力学行为的有限元模拟
- 自然界中,如贝壳、鹿角、鱼鳞等生物材料,具有多级结构,并表现出优越的力学性能.而硬骨鱼(如条纹鲈鱼,草鱼,鲤鱼等)的鳞片主要由硬质的钙化外层和柔韧的内部胶原蛋白层组成,具有超薄、超轻的特点,鱼鳞片之间相互覆盖,可以分散外...
- 刘鹏朱德举
- 关键词：鱼鳞LS-DYNA
- 淡水鱼鳞片的结构及拉伸力学行为被引量：1
- 2018年
- 硬骨鱼鳞片在长时间的自然进化过程中变得超薄、轻质,并具有良好的韧性。为了揭示其结构和力学性能,本文对产自新西兰的两种鱼鳞(鲤鱼、金鱼)进行了研究。首先对两种鳞片的形貌、横截面及其多级结构进行观察,然后对鳞片试样进行轴向拉伸测试。结果表明,鲤鱼和金鱼鳞片不同部位的表面形貌差异明显,而两种鳞片均由硬质骨质外层和软质胶原内层组成。鲤鱼鳞片应力在拟直线段后有小范围的下降,然后继续上升,直至达到峰值后降至零。对于金鱼鳞片,其应力在拟直线段后继续增加,达到峰值后逐渐降为零。比较两种鱼鳞的力学性能参数,金鱼鳞片的强度高于鲤鱼鳞片,但鲤鱼鱼鳞的延性优于金鱼鱼鳞。
- 朱德举张超慧刘鹏
- 关键词：表面形貌横截面力学性能
- 天然和仿生柔性生物结构的设计被引量：9
- 2018年
- 自然界中生物材料表现出的力学性能与其结构设计形式紧密相关。柔性生物材料多为多级结构设计,其独特的功能梯度特征使其具备优异的变形能力及良好的断裂韧性。本文借鉴工程结构设计基本单元的思想提出柔性结构仿生元素理念,根据几何形态将结构仿生元素分为:线元素、梁元素、柱元素、板壳元素、薄膜元素及组合元素。根据系统论的观点建立仿生柔性结构设计体系,归纳总结出柔性仿生结构的设计准则,并基于鱼鳞梯度结构设计新型仿生功能梯度板。通过有限元的方法对功能梯度板归一化自然频率进行分析。结果表明,类鱼鳞功能梯度板具有柔韧性及刚度软化特性。阐述了仿生柔性结构的设计方法,包括模仿设计、组合设计及选择匹配设计。
- 朱德举张超慧刘鹏
- 关键词：生物材料功能梯度设计准则
- 草鱼鳞片的多级结构及力学性能被引量：13
- 2016年
- 经过长时间的自然进化,硬骨鱼鳞片变得超薄、超轻,并具有很好的柔韧性。为研制新型柔性防护体系,对草鱼鳞片的多级结构及力学性能进行了研究。首先,按3个不同方向（0°、45°和90°）在鳞片中心区域裁取鳞片和胶原层2组试样;然后,进行了轴向拉伸测试并对不同含水量的鳞片以及不同应变率下鳞片和胶原层的力学性能进行了对比研究。结果显示：草鱼鳞片主要由坚硬的骨质外层和软质的胶原层组成,其中胶原层由胶原纤维层交错叠加组成,交错角约为28°~31°;鳞片的力学性能为平面内各向异性,而胶原层的力学性能为各向同性;脱水鳞片的弹性模量和拉伸强度显著增加,分别约为饱水鳞片的10倍和3倍,但极限应变减少了约50%。饱水鳞片和胶原层的力学性能与应变率有很大相关性。所得结论为新型仿生复合材料及柔性防护体系的研究提供了思路。
- 刘鹏汪俊文朱德举
- 关键词：鱼鳞力学性能含水量应变率
- 路基煤矸石填料土-水特征曲线试验研究被引量：10
- 2020年
- 煤矸石作为煤层开采和洗选过程中产生的废弃料,常用于路基填筑。压实的路基煤矸石填料存在双孔隙群结构,其土-水特征曲线(SWCC)具有双台阶现象。而SWCC与土体非饱和渗透系数密切相关,对路基内部水分运移以及路基长期累积变形有重要影响。为了探究压实度、粉粒含量、最大颗粒粒径对双台阶SWCC的影响,对路基煤矸石填料进行了一系列压力板试验,并采用描述双台阶SWCC的Bi-V-G公式拟合实测SWCC,分析了模型参数变化规律。试验结果表明,粉粒含量为5%时,不同压实度试样SWCC均存在双台阶现象;粉粒含量为50%时,随着压实度增大,试样SWCC由双台阶形过渡为单台阶形,在0.90和0.95压实度之间存在一个界限值,双台阶现象消失;增大压实度、提高粉粒含量或减小最大颗粒粒径,均会使SWCC台阶高差减小。随着压实度增大或粉粒含量提高,模型参数a1、a2(与进气值有关的参数)和n1、n2(与排水程度有关的参数)值均逐渐减小,试样大、小孔隙部分均进气值增大,持水能力提高。
- 陈仁朋陈仁朋刘鹏程威刘鹏杨微
- 关键词：土-水特征曲线路基工程
