摘要:聚甲醛(POM)纤维是一种具有改善机场道面混凝土性能潜力的新型聚合物纤维。POM纤维对混凝土弯曲疲劳性能的影响是其在机场道面混凝土应用中的一个重要问题。在本研究中,使用纤维体积含量为0.6%和1.2%的普通性能混凝土(OPC)和POM纤维机场道面混凝土(PFAPC)在四个应力水平下进行了四点弯曲疲劳试验,以检查这些材料的弯曲疲劳特性。在使用循环比(n / N)检查弯曲疲劳变形的变化后,进行了弯曲疲劳寿命的双参数威布尔分布检验。然后考虑各种失效概率(生存率)构建了弯曲疲劳寿命方程。结果表明,POM纤维对机场道面混凝土的静载强度无明显影响,PFAPC与OPC静载强度差异在5%以内。POM纤维可使机场道面混凝土的弯曲疲劳变形能力提高近100%,但与OPC相比,POM纤维对机场道面混凝土的疲劳寿命有不同程度的不利影响,最大降低幅度达85%。OPC和PFAPC的疲劳寿命均服从双参数威布尔分布,考虑各种失效概率的单、双对数疲劳方程对双参数威布尔分布的拟合度较高,R2均在0.90以上。PFAPC的极限疲劳强度比OPC低约4%。本次对POM纤维机场道面混凝土弯曲疲劳性能的研究,对POM纤维在长寿命机场道面建设中的应用具有明显的研究价值。
摘要:纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度,正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为:20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验,并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命,对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估,这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%,直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明,玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效,而在低应力水平下,失效模式受应力水平控制。最后,利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较,结果表明,所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
摘要:纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度,正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为:20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验,并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命,对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估,这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%,直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明,玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效,而在低应力水平下,失效模式受应力水平控制。最后,利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较,结果表明,所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
摘要:可穿戴传感器越来越多地应用于医疗保健领域,以生成数据并以不引人注意的方式监控患者。它们在脑机接口 (BCI) 中的应用允许不引人注意地监控一个人的认知状态。认知疲劳是与多个领域相关的一种特殊状态,它可能会影响绩效和注意力等能力。对这种状态的监测将应用于真实的学习环境中,以检测和建议有效的休息时间。在本研究中,使用两个功能性近红外光谱 (fNIRS) 可穿戴设备构建 BCI,以使用机器学习算法自动检测认知疲劳状态。开发了一种实验程序来有效诱导认知疲劳,其中包括接近真实的数字课程和两个标准认知任务:Corsi-Block 任务和集中任务。机器学习模型经过用户调整,以考虑每个参与者的个人动态,分类准确率达到约 70.91 ± 13.67%。我们得出的结论是,尽管该方法对某些受试者有效,但在应用之前需要单独验证。此外,任务时间并不是分类(即诱发认知疲劳)的特别决定因素。进一步的研究将包括其他生理信号和人机交互变量。
摘要:飞行员疲劳是与人为错误有关的航空事故的一个重要原因。如果可以利用飞行员的眼球运动测量来预测疲劳,那么与人有关的事故可能会减少。眼动追踪是一种非侵入式的可行方法,不需要飞行员暂停当前任务,并且设备不需要与飞行员直接接触。在本研究中,研究了心理运动警觉测试 (PVT) 测量(即反应时间、误报次数和失误次数)与眼球运动测量(即瞳孔大小、眼球注视次数、眼球注视持续时间、视觉熵)之间的正相关或负相关。然后,开发了疲劳预测模型,使用通过前向和后向逐步回归确定的眼球运动测量来预测疲劳。所提出的方法已在涉及新手和专家飞行员的模拟短途多阶段飞行任务中实施。结果表明,测量值之间的相关性因专业知识而异(即新手与专家);因此,据此开发了两个预测模型。此外,回归结果表明,单个或部分眼球运动测量值可能足以预测疲劳。结果显示了使用非侵入式眼球运动作为疲劳预测指标的前景,并为我们更接近开发近乎实时的预警系统以防止重大事故奠定了基础。
通讯作者:Christine M. Smudde 加州大学材料科学与工程系 One Shields Ave. Davis, CA 95616, USA 电话:(714) 356-0477 电子邮箱:cmsmudde@ucdavis.edu
摘要:如今人们越来越倾向于晚睡,并将睡眠时间与各种电子设备一起度过。同时,BCI(脑机接口)康复设备采用视觉显示器,需要评估视觉疲劳问题,避免影响训练效果。因此,了解夜间黑暗环境下使用电子设备对人体视觉疲劳的影响非常重要。本文利用Matlab编写不同颜色范式刺激,使用屏幕亮度可调的4K显示器联合设计实验,利用眼动仪和g.tec脑电图(EEG)设备采集信号,然后进行数据处理和分析,最终得到不同颜色和不同屏幕亮度的组合对黑暗环境下人体视觉疲劳的影响。本研究让受试者评估其主观(李克特量表)感知,并在黑暗环境下(<3 lx)收集客观信号(瞳孔直径、θ+α频带数据)。 Likert量表显示,暗环境下较低的屏幕亮度可以降低受试者的视疲劳程度,受试者对蓝色的偏好高于红色。瞳孔数据显示,中高屏幕亮度下,视知觉敏感度更容易受到刺激,更容易加深视疲劳。EEG频段数据表明,典型颜色和屏幕亮度对视疲劳的影响并不显著。在此基础上,本文提出了一个新的指标——视觉抗疲劳指数,为优化室内居住环境,提高电子设备和BCI康复设备的使用满意度,以及保护人眼提供了有价值的参考。
第 7 章。结论................................................................................................................ 128 第 8 章。局限性和未来研究............................................................................................... 132 附录 A。正态性检验................................................................................................................. 135 附录 B. Irb 同意书......................................................................................................................... 142 附录 C. 自觉用力程度(Borg 量表)表格.................................................................................... 145 附录 D. 数据............................................................................................................................. 146 附录 E. 额外工具图片............................................................................................................. 155 参考书目……… ...
首先根据实测车辆参数建立整车MBD(多体动力学)模型。十、进行路谱采集试验。在试验路况下,采集整车多个位置的加速度、位移、力信号。以路试信号为迭代目标,以车辆MBD模型为迭代载体,利用VIM(虚拟迭代法)获取车辆等效激励。将VIM获取的等效激励应用到车辆MBD模型中,得到驱动后桥关键点的载荷谱。通过实测信号与迭代信号的对比,验证模型的准确性,增强关键点载荷谱的可靠性。其次,建立后桥FEA(有限元分析)模型,借助FEA软件获取单位载荷下各关键点的静态分析结果。第三步,将后桥有限元分析结果、关键点载荷谱、材料疲劳特性曲线输入疲劳软件进行后桥疲劳仿真,根据疲劳分析结果准确定位疲劳寿命未达到设定目标的位置,最后基于以上结果对结构进行优化,优化后的后桥疲劳寿命评估表明其耐久性得到了显著提高。
金属合金的疲劳裂纹扩展速率 (FCGR) 曲线通常分为三个区域,区域 I 和 III 的斜率较陡,区域 II 的线性斜率适中,这通常称为巴黎制度。但是,文献中有许多例子表明区域 II 的斜率存在变化。一些研究人员假设区域 I 和 III 呈线性行为,并导致整个 FCGR 曲线的多线性描述。在本文中,我们将假设疲劳裂纹扩展在所有裂纹长度和所有应力强度因子范围 (ΔK) 下均受幂律行为控制。为了适应多线性 FCGR 曲线的变化,在 FCGR 方程中引入了数学枢轴点,允许直接拟合裂纹长度与循环曲线以获得 FCGR。能够拟合区域 I 中裂纹的细小和长裂纹扩展曲线,证实了区域 I 裂纹扩展速率受幂律行为控制。FCGR 结果表明,细小裂纹速度更快,但从区域 I 到区域 II 的过渡发生在特定的疲劳裂纹扩展速率下,无论是细小裂纹还是长裂纹。这导致过渡处 ΔK 明显偏移,并指出不均匀采样是细小裂纹阈值较低的原因。将精确的小裂纹扩展速率测量与长裂纹扩展速率测量相结合,从初始不连续尺寸计算疲劳寿命,这与光滑样品实验获得的疲劳寿命结果相对应。