纳米复合材料结构非线性动力学行为理论与实验研究

将理论分析、数值模拟和实验方法相结合，研究非线性粘弹性树脂基碳纳米复合材料梁和板，在参数振动下的非线性动力学行为与载荷参数、材料参数和几何参数等之间的依赖关系和动力稳定性问题。重点研究将谐波平衡非线性识别方法(HBNID)推广到多自由度非自治系统。通过理论与实验数据，从碳纳米管特性对复合材料宏观力学性能的影响而建模，提出非线性粘弹性材料结构数学建模的新方法；实验研究结构非线性动力学行为，特别是不同组份材料对结构动力学性能影响的机理，揭示碳纳米复合材料结构在材料参数发生变化时的非线性动力学现象。研究的范围从非线性粘弹性结构的数学建模方法、动力学行为分析延伸到纳米复合材料制备、力学性能测量，体现了力学与材料科学学科研究领域的交叉。因此，本项目的研究不仅对纳米复合材料力学性能的设计具有实际的应用价值，而且对非线性粘弹性材料的动力学分析具有重要的理论意义。为非线性动力学理论的应用提了新的途径。 2100433B

随着科学技术的飞速发展，轻质和柔性构件在结构中大量应用，同时对结构的定位精度、运行速度和稳定性要求也不断提高。本项目采用理论分析、数值计算和实验验证相结合的研究方法，以机械柔性梁类结构为研究对象，探索其复杂非线性振动过程中的跳跃、分叉以及混沌等动力学特性。主要内容包括：理论分析、数值计算和实验。建立L型梁结构和T型梁结构的非线性动力学方程，从理论上分析L型梁结构和T型梁结构的全局分叉和多脉冲混沌动力学特性；利用数值模拟方法研究L型梁结构和T型梁结构的复杂非线性动力学性质；建立机械柔性梁结构的振动实验平台，利用实验方法研究L型梁结构和T型梁结构的非线性振动特性，实验发现和验证理论研究中出现的跳跃、分叉和混沌等复杂非线性现象。本项目的研究成果不仅能够推动非线性动力学理论研究和实验研究的发展，同时能够促进非线性动力学理论在实际工程中的应用。 2100433B

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室1 ．载运工具与交通基础设施的相互作用研究

内容为汽车- 道路耦合非线性动力学，高速交通路基动载力学行为研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室2 ．桥梁结构力学行为控制与可靠性评价研究

内容为桥梁结构损伤机理和灾变演化过程研究，桥梁结构安全监测与可靠性评价理论与方法研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室3 ．长大隧道围岩稳定性理论与控制

内容为隧道围岩稳定性、结构耐久性控制理论，隧道施工过程力学与安全控制技术。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室4 ．应急工程结构理论与技术

内容为在突发事件中各类交通设施破坏机理研究、应急结构的设计理论和抢险抢修技术研究，能快速生成、应急使用的大型工程结构和工程设备的研究。

河北省交通工程结构力学行为与控制重点实验室5 ．新型智能材料与结构的力学行为

内容为基于磁电材料的传感和控制理论研究，磁电材料多场耦合的本构关系，发展基于超声波谱理论的材料性能测试方法，磁电梁、板、壳的变形和动力学行为, 层状磁电材料中表面波和导波的传播规律。

6 ．轨道交通基础稳定性与变形控制

内容为高速铁路、城市轨道交通基坑稳定性与变形控制研究，软土地基动力固结理论研究。