ftx试验的简单介绍

本篇文章主要给网友们分享ftx试验的知识，其中更加会对进行更多的解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，记得关注本站！

弦振动的实验中的弦线张力T怎么算？

实 验 报 告

【实验目的】

1. 了解波在弦上的传播及驻波形成的条件 2. 测量不同弦长和不同张力情况下的共振频率 3. 测量弦线的线密度

4. 测量弦振动时波的传播速度

【实验仪器】

弦振动研究试验仪及弦振动实验信号源各一台、双综示波器一台

【实验原理】

驻波是由振幅、频率和传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而成的特殊干涉现象。

当入射波沿着拉紧的弦传播，波动方程为

y?Acos2??ft?? ??

当波到达端点时会反射回来，波动方程为y?Acos2??ft?x

式中，A为波的振幅;f为频率;?为波长;x为弦线上质点的坐标位置，两拨叠加后的波方程为

y?y1?y2?2Acos2?

x

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?

cos2?ft

x

这就是驻波的波函数，称为驻波方程。式中，2Acos2?

?

是各点的振幅 ，它只与x有关，

即各点的振幅随着其与原点的距离x的不同而异。上式表明，

当形成驻波时，弦线上的各点作振幅为2Acos2?

x

?

、频率皆为f的简谐振动。

令2Acos2?

x

?

?0，可得波节的位置坐标为

x???2k?1?令2Acos2?

?

4

k?0,1,2?

x

?

?1，可得波腹的位置坐标为

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x??k

?

2

k?0,1,2?

相邻两波腹的距离为半个波长，由此可见，只要从实验中测得波节或波腹间的距离，就可以确定波长。

在本试验中，由于弦的两端是固定的，故两端点为波节，所以，只有当均匀弦线的两个固定端之间的距离(弦长)L等于半波长的整数倍时，才能形成驻波。

n?2L 或 ?? n?0,1,2? 2n

式中，L为弦长;?为驻波波长;n为半波数(波腹数)。

既有 L?

另外，根据波动离乱，假设弦柔性很好，波在弦上的传播速度v取决于线密度和弦的张力T，其关系式为

v?

T

?

又根据波速、频率与波长的普遍关系式v?f?,可得

v?f??

可得横波传播速度

T

?

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v?f

如果已知张力和频率，由式可得线密度

2L n

?n??T??2Lf

?

如果已知线密度和频率，可得张力

??? ?

2

2

?2Lf?T????

n??nT

2L?

如果已知线密度和张力，由式可得频率

f?

【实验内容】 一、实验前准备

1. 选择一条弦，将弦的带有铜圆柱的一端固定在张力杆的U型槽中，把带孔的一端套到调

整螺旋杆上圆柱螺母上。

2. 把两块劈尖(支撑板)放在弦下相距为L的两点上(它们决定弦的长度)，注意窄的一

端朝标尺，弯脚朝外;放置好驱动线圈和接收线圈，接好导线。 3. 在张力杆上挂上砝码(质量可选)，然后旋动调节螺杆，使张

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力杆水平(这样才能从挂

的物块质量精确地确定弦的张力)。因为杠杆的原理，通过在不同位置悬挂质量已知的物块，从(转 载于: 写 论文 网:弦振动实验报告思考题)而获得成比例的、已知的张力，该比例是由杠杆的尺寸决定的。 二、实验内容

1. 张力、线密度一定时，测不同弦长时的共振频率，并观察驻波现象和驻波波形。

(1) 放置两个劈尖至合适的间距并记录距离，在张力杠杆上挂上一定质量的砝码记录。

量及放置位置(注意，总质量还应加上挂钩的质量)。旋动调节螺杆，使张力杠杆处于水平状态，把驱动线圈放在离劈尖大约5~10cm处，把接收线圈放在弦的中心位置。提示:为了避免接收传感器和驱动传感器之间的电磁干扰，在实验过程中应保证两者之间的距离至少有10cm。

(2) 将驱动信号的频率调至最小，以便于调节信号幅度。

(3) 慢慢升高驱动信号的频率，观察示波器接收到的波形的改变。注意:频率调节过程

不能太快，因为弦线形成驻波需要一定的能量积累时间，太快则来不及形成驻波。如果不能观察到波形，则调大信号源的输出幅度;如果弦线的振幅太大，造成弦线敲击传感器，则应减小信号源输出幅度;适当调节示波器的通道增益，以观察到合适的波形大小为准。一般一个波腹时，信号源输出为2~3V，即可观察到

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剪力墙偏拉是不是要定义为偏拉

剪力墙受拉分析，是结构计算分析中的一个重点。

因为，剪力墙承受的轴向拉力会和弯矩耦合，可能呈现小偏拉或大偏拉状态。与此同时，剪力墙承受拉力又会影响抗剪性能，在某种程度上，拉力又与斜截面承载力耦合。

以前，我们的认知大致是这样的：“剪力墙小偏心受拉，可能会导致出现水平通缝，从而严重削弱抗剪能力，抗侧刚度严重退化，剪力发生转移致使其他墙肢抗剪不足，因此应尽量避免出现小偏拉。大偏拉同样会导致墙肢出现裂缝，剪力重分配。”

因此，《高规》7.2.4条规定：

抗震设计的双肢剪力墙，其墙肢不宜出现小偏心受拉；当任一墙肢出现偏心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。

另外，规范给出的偏拉剪力墙斜截面承载力计算公式（《高规》7.2.11条）也考虑了轴拉力对抗剪能力的削弱作用。但这条公式对轴拉力的考虑，有个上限，约为4XftXbXh0.

再进一步，《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》（2015版）对轴拉力的规定更加明确：

中震时双向水平地震下墙肢全截面由轴向力产生的平均名义拉应力超过混凝土抗拉强度标准值时宜设置型钢承担拉力，且平均名义拉应力不宜超过两倍混凝土抗拉强度标准值(可按弹性模量换算考虑型钢和钢板的作用)，但全截面型钢和钢板的含钢率超过2.5%时可按比例适当放松。

说实话，这条规定操作起来比较容易，以至于很多工程师都按这条复核轴拉力，反而不够重视正截面的偏拉复核。但如果细究的话，这条规定引起的争议也很大。

本号曾发表过一篇文章《超限报告中的几点问题07——混凝土名义拉应力超过2ftk》，阐述了这个问题（主要是方大师的观点）。总结起来，观点如下：

构件是否安全，主要关注正截面承载力、斜截面承载力及裂缝是否满足要求，名义拉应力不是硬性要求；

基于刚度退化的考虑，如果小偏拉剪力墙较多，其余偏压剪力墙抗剪承载力可适当放大。

最近，方小丹团队在建筑结构学报上发表了一篇文章《偏心受拉钢筋混凝土剪力墙受剪性能试验研究》，对上述问题又有新的研究。文章提到：

轴拉力的存在使得各个试件的受压区混凝土难以达到极限压应变，受压区混凝土虽有破碎，但均为混凝土受拉开裂后受试件变形影响而局部挤压剥落破碎，各个试件均未发生混凝土被压溃的破坏情况。

试件的破坏形态表现为拉弯剪破坏，破坏始于斜截面水平钢筋及剪力墙边缘暗柱钢筋的受拉屈服。即随着水平荷载的增大，试件下部弯矩较大的截面出现压力，但压应力很小，混凝土未发生受压破坏。这是偏心受拉剪力墙之所以有优良延性的主要原因。

这个观点非常有趣，因为钢筋混凝土构件，我们需要避免的脆性破坏，都是由受压区混凝土压溃作为终止条件的。因此，我们常说，混凝土轴压比越高，延性相对降低。反过来想，如果混凝土构件施加的不是压力，而是拉力，拉弯作用下，混凝土压应力就会减小，此时，构件破坏形态变为受拉区钢筋的屈服，延性反而变好。

文章指出，提高竖向钢筋配筋率对于提高钢筋混凝土剪力墙偏心受拉斜截面受剪承载力效果明显，并给出推荐公式：



这个公式中的0.18fyAs，即是考虑竖向钢筋对抗剪承载力的贡献。其实，竖向钢筋（或纵筋）对抗剪承载力的贡献，一直都存在，只是对板式构件作用更明显。我在《超限报告中的几点问题05—楼板薄弱连接位置抗剪计算》 一文中也讨论过类似问题。

针对偏心受拉剪力墙，方大师文章还给出三条建议：

令竖向钢筋的受拉承载力不小于混凝土的受拉承载力，可得竖向钢筋的最小配筋率ρv,min=ft/fy，不同强度混凝土及钢筋计算得到的最小配筋率如下：



控制剪力墙竖向钢筋不屈服，水平裂缝宽度 不大于0.4mm，竖向钢筋直径不小于 14 mm，可保证钢筋的销栓作用，剪力墙斜截面受剪承载力充分发挥。

考虑剪跨比为1.5，令水平钢筋受拉承载力的贡献不小于混凝土受拉承载力的贡献，可得偏拉剪力墙水平向钢筋的最小配筋率为：ρh,min=0.5ft/fy。

值得一提的是，任重翠、肖从真、徐培福，2018年4月，在土木工程学报上发了一篇文章《钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验研究》。这篇文章和方大师最近发的文章，部分结论是一致的，比如：

轴拉力的存在，可改善剪力墙延性；

轴拉力降低剪力墙的抗震承载力；

竖向钢筋可提高剪力墙的抗剪承载力及变形能力。

美军协同导弹防御系统的几个细节

美国导弹防御局（MDA）4月宣布在新墨西哥州白沙导弹靶场成功进行了一次导弹防御跟踪试验。

一、背景

此次试验由MDA与陆军合作完成，检验了“末段高空区域防御系统”（THAAD，中文也称“萨德”）和低空“爱国者”之间的互操作性。此次试验可能产生较大影响。美国2019财年国防授权法案可能增加1.75亿美元来加快“爱国者”和“萨德”的整合以满足驻韩美军的需要。日前，MDA局长塞缪尔·格里夫斯披露了本次试验的更多细节。

二、试验内容

本次试验代号为FTX-35，它完成了两个防御系统之间互操作性的测试任务，也符合2016年国防授权法案第1675条关于互操作性和一体化的要求。试验证明了这两个系统之间的互操作能力。试验中，一枚“山猫”近程导弹靶弹从白沙导弹靶场发射，被“萨德”AN/TPV-2型雷达探测和跟踪，“爱国者”也采用类似方式进行探测和跟踪。“萨德”和“爱国者”通过战术数据链交换实时数据和协调作战，以验证武器系统之间的互操作性。

三、互操作程度

弹道导弹防御系统(BMDS)是针对各种射程弹道导弹的分层防御系统，需要各组成部分比如“萨德”和“爱国者”之间能够有效通信。作为分层防御系统的一部分，“萨德”和“爱国者”系统都可以通过战术数据链进行标准的信息通信，实现信息共享。FTX-35试验主要用来确认跟踪飞行目标时的系统互操作性。试验结果表明互操作性没有问题。

弹道导弹防御系统(BMDS)的“指挥、控制、作战管理与通信”（C2BMC）部分通过战术视距无线电、卫星通信、长途光纤通信链来连接“萨德”和“爱国者”，为作战司令部提供了一体化的区域导弹防御能力。为便于弹道导弹防御系统(BMDS)各组成部分之间的信息通信，美军还设计了战术软件，并对作战人员在建立和维护战术数据链方面进行了训练。

四、互操作性的重要性

通过弹道导弹防御系统(BMDS)各组成部分之间的互操作性，美军将能够整合、同步导弹防御系统，从而获得优化、多层的防御能力。战术通信对于作战人员最大化协同防御、节省防空导弹、为作战指挥官提供态势感知而言具有关键作用。

五、战术数据链和软件升级

战术数据链由弹道导弹防御系统(BMDS)部署地点的作战人员负责搭建和维护。FTX-35还对软件升级进行了测试，升级涉及到“萨德”武器系统，是为了便于将新的AN/TPY-2 X86终端模式雷达与“萨德”武器系统进行整合。FTX-35支持了“萨德”软件Build 3.0的测试，预计该软件将在2018财年第4季度投入陆军使用。FTX-35证实了该软件对弹道导弹防御系统(BMDS)互操作性没有不良影响。

来源：美国《C4ISR与网络》/图片来自互联网

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