检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：胡瓯尔上海交通大学

学位级别：硕士

该文根据钟万勰院士提出的理性有限元法建立了横观同性平面应变理性元,该方法与传统的有限元方法有很大的不同.它以力学的需求作为主导,将弹性力学基本解作为单元插值逼近的基础,充分考虑了力学的微分方程.作为一种探索,该文利用横观同... 详细信息

该文根据钟万勰院士提出的理性有限元法建立了横观同性平面应变理性元,该方法与传统的有限元方法有很大的不同.它以力学的需求作为主导,将弹性力学基本解作为单元插值逼近的基础,充分考虑了力学的微分方程.作为一种探索,该文利用横观同性平面应变理性元结合自洽方法求解了单向长纤维复合材料的等效弹性模量,为将来利用理性有限元方法求解短纤维复合材料问题打下基础.

关键词：有限元细观力学复合材料平面应变理性元自洽方法等效弹性模量面向对象

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钢纤维混凝土等效弹性模量的均匀化理论及计算

钢纤维混凝土等效弹性模量的均匀化理论及计算

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作者：刘琴湘潭大学

学位级别：硕士

钢纤维混凝土是一种性能优良、运用较广的新型复合材料，钢纤维混凝土抗拉、抗弯以及抗剪强度比普通混凝土强度高，前人对钢纤维混凝土的力学性能进行了广泛的研究。弹性模量是钢纤维混凝土的一项重要的力学性能，前人一般采用实验法或... 详细信息

钢纤维混凝土是一种性能优良、运用较广的新型复合材料，钢纤维混凝土抗拉、抗弯以及抗剪强度比普通混凝土强度高，前人对钢纤维混凝土的力学性能进行了广泛的研究。弹性模量是钢纤维混凝土的一项重要的力学性能，前人一般采用实验法或者理论计算法对钢纤维混凝土弹性模量进行研究，本文采用均匀化理论结合有限元分析研究二维乱向钢纤维混凝土等效弹性模量。主要研究内容及结论如下：（1）对钢纤维的应用与发展、钢纤维在混凝土内大体的分布情况、钢纤维的基本特性以及钢纤维混凝土的发展和应用现状、基本理论研究做了总结回顾。（2）对均匀化理论以及将钢纤维混凝土进行均匀化处理做了详细的介绍。（3）建立3D单胞模型，将几何模型导入HyperMesh，划分网格、分配材料属性、导出模型并导入ANSYS，编写均匀化程序完成有限元模型后处理。（4）研究钢纤维混凝土内钢纤维的不同含量、不同长径比、不同分布以及基体不同强度对等效弹性模量的影响，并将得到的数值与文献值进行对比。研究结果表明：钢纤维含量的增加能提高材料的等效弹性模量、长径比的改变对材料的等效弹性模量的影响不是很大、钢纤维的分布能改变材料的弹性模量、基体强度的改变能改变材料的等效弹性模量、当钢纤维体积率低于1.2%时，等效弹性模量与现有研究成果基本吻合，可知利用均匀化理论研究二维乱向分布的钢纤维混凝土弹性模量具有可行性。当钢纤维体积率超过1.2%时，不适应于运用均匀化理论计算其等效弹性模量。（5）现今广泛运用的层布式钢纤维混凝土路面是由二维乱向钢纤维混凝土组成，当钢纤维含量低于1.2%时，对于采用钢纤维混凝土的刚性路面可用均匀化方法，将路面各层均匀化成为一个叠层板体系用以研究路面的受力性能。

关键词：钢纤维混凝土均匀化理论 HyperMesh 有限元等效弹性模量

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ELID砂轮等效弹性模量的研究

ELID砂轮等效弹性模量的研究

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作者：叶俊宏贵州大学

学位级别：硕士

ELID(在线电解修整)磨削被广泛应用于陶瓷等硬脆材料加工。砂轮电解形成的氧化膜对砂轮与工件之间的接触、滑擦和耕犁过程影响显著,从而影响加工质量,因此优化磨削工艺尤其重要。为了实现ELID磨削工艺的优化,需要预测ELID砂轮的等效弹... 详细信息

ELID(在线电解修整)磨削被广泛应用于陶瓷等硬脆材料加工。砂轮电解形成的氧化膜对砂轮与工件之间的接触、滑擦和耕犁过程影响显著,从而影响加工质量,因此优化磨削工艺尤其重要。为了实现ELID磨削工艺的优化,需要预测ELID砂轮的等效弹性模量,但是相关研究较为缺乏。针对该问题,本文提出了一种大弹性模量夹杂物下的等效弹性模量的数学模型。基于有限元仿真对所提出的预测模型进行了研究,与现阶段常用的理论模型进行比较,并应用纳米压痕表征方法验证了所提模型的有效性。该模型能够准确的预测在磨粒弹性模量远大于氧化膜基体时的EILD砂轮氧化膜的等效弹性模量,这对预测磨削行为,提升工件表面质量,控制加工精度等方面有积极作用。具体工作和结论如下: (1)研究了EILD砂轮基体等效弹性模量的理论模型。基于细观力学理论建立的砂轮基体有限元仿真模型与Mori-Tanaka模型、自洽模型、Halpin-Tsai模型进行对比研究,并用实验结果验证模型的合理性。结果表明:Mori-Tanaka模型给出了边界条件,但是无法体现磨粒的特性;自洽模型计算繁琐,并且不适于求解ELID砂轮基体;Halpin-Tsai模型和仿真模型综合考虑了磨粒特性和体积分数的影响,因此Halpin-Tsai模型和仿真模型所得的结果更接近于实验结果,具有更高的可靠性。 (2)建立了EILD砂轮氧化膜等效弹性模量的理论数学模型。本文首次将复合材料细观力学的方法应用到EILD砂轮氧化膜等效弹性模量的求解中,并且对氧化膜进行分层处理,将EILD砂轮的等效弹性模量求解类比转化为对大弹性模量夹杂物下的复合材料求解,建立了EILD砂轮氧化膜的等效弹性模量理论数学模型。理论分析表明:当磨粒弹性模量远大于氧化膜基体时,氧化膜基体区域的等效弹性模量只和氧化膜基体的弹性模量和磨粒的体积分数有关。随着氧化膜厚度的增加,氧化膜的等效弹性模量不断在减小,最终接近于氧化膜基体区域的等效弹性模量。 (3)研究了ELID砂轮氧化层不同参数对其等效弹性模量的影响。根据理论计算模型,分别从ELID砂轮氧化层厚度、磨粒体积分数以及磨粒大小三个因素对砂轮氧化层等效弹性模量的影响进行分析。通过ABAQUS对氧化膜代表单元体模型进行了有限元仿真,求解了砂轮氧化膜的等效弹性模量,并与Halpin-Tsai分析模型对比,结合砂轮氧化膜纳米压痕和扫描电镜表征结果对理论数学模型进行了验证。结果表明:砂轮电解形成的氧化膜越厚,氧化膜的等效弹性模量越低;磨粒体积分数越高,氧化膜的等效弹性模量也越大;磨粒大小对氧化膜等效弹性模量的影响几乎可以忽略不计。 (4)修正了本文提出的理论计算模型,并加以验证。由于磨粒之间存在相互作用,随着磨粒体积分数的增加磨粒的相互作用越发明显,通过对模型添加了影响因子进行修正,修正后模型与修正前模型的相对误差随磨粒体积分数的增大而增大,磨粒体积分数0.27以下误差幅度较小,之后误差呈指数上升,说明此时磨粒的相互作用越来越明显。铜基砂轮实验结果表明了修正后的模型理论数值计算的可靠性。

关键词： EILD砂轮等效弹性模量理论数学模型有限元仿真

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基于均匀化理论的钢纤维混凝土等效弹性模量的计算

基于均匀化理论的钢纤维混凝土等效弹性模量的计算

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作者：刘智林湘潭大学

学位级别：硕士

钢纤维混凝土性能卓越，现在已被广泛应用于各种工程领域。由于这种材料的复合特性，影响其力学性能的因素众多。弹性模量是钢纤维混凝土一项重要的力学性能，是计算钢纤维混凝土结构的变形和裂缝开展等所必需的重要参数之一。为了进一... 详细信息

钢纤维混凝土性能卓越，现在已被广泛应用于各种工程领域。由于这种材料的复合特性，影响其力学性能的因素众多。弹性模量是钢纤维混凝土一项重要的力学性能，是计算钢纤维混凝土结构的变形和裂缝开展等所必需的重要参数之一。为了进一步促进钢纤维混凝土的技术发展与实用化进程，对这种复合材料的等效弹性模量进行深入的研究意义重大。本文假设钢纤维混凝土的内部结构呈近似周期性分布，通过渐进均匀化理论与有限元方法相结合，建立了单胞3D模型，编写了均匀化的运行程序，研究了钢纤维混凝土的宏观力学性能与材料内部结构间的关系。开展的研究工作及取得的结论如下： (1)对钢纤维混凝土的发展和应用现状以及其基本理论研究做了总结回顾。 (2)运用均匀化理论计算了钢纤维混凝土复合材料的等效弹性模量，研究了钢纤维的体积率、长径比以及混凝土的基体强度对复合材料弹性模量的影响。 (3)钢纤维混凝土的弹性模量随钢纤维体积率增大而增加；在钢纤维体积率相同时，长径比对钢纤维混凝土弹性模量的影响不大；钢纤维混凝土的弹性模量随基体强度的增加而增大。 (4)提出了利用有限元方法模拟实验计算钢纤维混凝土复合材料的弹性模量的方法。将模拟实验结果与均匀化理论计算结果对比后显示：在钢纤维和混凝土基体共同工作的弹性阶段，不考虑钢纤维与基体界面结合力的情况下两种方法得到的数值比较接近，这说明本文提供的模拟试验方法也可用于对复合材料等效弹性模量的预测。 (5)运用有限元方法对基体强度分别为C30和C40的钢纤维混凝土纵向和横向等效弹性模量和泊松比进了比较，等效弹性模量和泊松比均表现出了各向异性，随着体积率的增加，其各向异性越明显。

关键词：钢纤维混凝土均匀化理论有限元等效弹性模量泊松比

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CFRP对称层合板等效弹性模量参数敏感性研究

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材料开发与应用 2024年第3期39卷 99-109页

作者：张二庆王绪超赵鑫胡艳志王旭马志魁上海尚辰宇通精密装备有限公司上海201611 上海大学绍兴研究院浙江绍兴312071 上海大学材料科学与工程学院上海200444 武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

实际工程结构设计中往往将复合材料层合板看成均匀的各向异性板,并用等效弹性模量来表征层合板的刚度。为便于表征复合材料层合板的弹性性能,本研究从理论计算和ANSYS ACP仿真模拟两方面研究单层工程弹性常数与刚度系数的关系、[0/90]_... 详细信息

实际工程结构设计中往往将复合材料层合板看成均匀的各向异性板,并用等效弹性模量来表征层合板的刚度。为便于表征复合材料层合板的弹性性能,本研究从理论计算和ANSYS ACP仿真模拟两方面研究单层工程弹性常数与刚度系数的关系、[0/90]_(S)正交对称层合板的等效弹性模量、准各向同性层合板的等效弹性模量和铺层顺序对对称层合板等效弹性模量的影响。结果表明,单层工程弹性常数与刚度系数有较为简单的对应关系;[0/90]_(S)正交对称层合板的等效弹性模量约为单层正轴弹性模量E_(L)与E_(T)之和的一半;准各向同性层合板的等效弹性模量约为E_(L)与E_(T)之和的三分之一;改变铺层顺序后,层合板的等效弹性模量没有发生变化,但对层合板的弯曲刚度有较大影响;并用理论验证有限元解法的合理性,为复合材料层合板的应用设计提供了理论和仿真模拟指导。

关键词： ANSYS ACP 仿真模拟对称层合板等效弹性模量

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金属-陶瓷功能梯度材料(FGM)等效弹性模量有限元模型

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科技创新导报 2019年第31期16卷 101-105页

作者：郑恒伟涂志鹏胡琪何彪王立燕重庆科技学院力学系重庆401331

基于有限元方法离散思想,直接考虑基体相与增强相相互作用,建立预测金属-陶瓷功能梯度材料(Functionally Graded Materials,简称FGM)等效弹性模量的有限元模型,分别预测Al2O3/Al FGM和SiC/Al FGM等效弹性模量,并分析预测结果。

关键词：等效弹性模量功能梯度材料(FGM) 有限元方法

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基于规则孔型的多孔结构材料等效弹性模量的有限元分析

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铸造设备研究 2009年第4期 11-14页

作者：杨思一王录才王彦启山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

利用金刚石型多孔结构的代表单元模型,选择圆形支柱截面,从结构的几何关系出发推导出了相对密度公式,并在线弹性范围内,用有限元方法计算出了不同相对密度下的金刚石型多孔结构的等效弹性模量Et及相对弹性模量Et/Es随相对密度的变化曲... 详细信息

利用金刚石型多孔结构的代表单元模型,选择圆形支柱截面,从结构的几何关系出发推导出了相对密度公式,并在线弹性范围内,用有限元方法计算出了不同相对密度下的金刚石型多孔结构的等效弹性模量Et及相对弹性模量Et/Es随相对密度的变化曲线。结果表明:在较小相对密度下,相对密度随孔结构尺寸的变化关系与Gibson公式相近,平方项前的系数都接近于1,相对弹性模量随相对密度的变化符合二次多项式的关系。

关键词：金刚石型结构代表单元等效弹性模量有限元

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梯度闭孔泡沫金属有效导热系数-等效弹性模量预测的关联模型

梯度闭孔泡沫金属有效导热系数-等效弹性模量预测的关联模型

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中国力学大会-2015

作者：杨肖虎王文斌张钱城卢天健多功能材料和结构教育部重点实验室西安交通大学西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学

利用宏观热阻串并联模型,考虑微观孔径及其分布的三维形状因子对Laplace导热方程特解的影响,发展了能够预测泡沫孔径和孔隙率梯度变化的闭孔泡沫金属有效导热系数解析模型.采用基于有限容积(FVM)法的数值模型,对micro-CT扫描重构的梯度... 详细信息

利用宏观热阻串并联模型,考虑微观孔径及其分布的三维形状因子对Laplace导热方程特解的影响,发展了能够预测泡沫孔径和孔隙率梯度变化的闭孔泡沫金属有效导热系数解析模型.采用基于有限容积(FVM)法的数值模型,对micro-CT扫描重构的梯度泡沫铝三维拓扑进行了直接数值模拟.此外,基于等效导热控制方程和等效弹

关键词：泡沫金属等效弹性模量有效导热系数关联模型

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基于均质化理论的复合地基等效弹性模量研究

基于均质化理论的复合地基等效弹性模量研究

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中国土木工程学会第十届土力学及岩土工程学术会议

作者：唐晓武程冠初陈云敏浙江大学岩土工程研究所杭州 310027

基于均质化理论,从细观尺度出发,将桩及其影响区域内的土体所构成的非均质复合体作为代表性体积单元RVE(RepresentativeVolume Element),引入表征RVE形状、组分几何布置信息的细观特征函数,由细观平衡方程求解得到细观特征函数,再借助... 详细信息

基于均质化理论,从细观尺度出发,将桩及其影响区域内的土体所构成的非均质复合体作为代表性体积单元RVE(RepresentativeVolume Element),引入表征RVE形状、组分几何布置信息的细观特征函数,由细观平衡方程求解得到细观特征函数,再借助宏观平衡方程求解、评价宏观等效弹性模量。比较相同置换率不同布置方式(正方形柱桩和格构式排桩)的复合地基均质化等效弹性模量数值解,揭示了细观特征函数能够表征桩土复合体形状、组分几何布置信息的本质。

关键词：均质化理论细观特征函数复合地基等效弹性模量

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微分等效介质理论计算裂缝诱导各向异性介质等效弹性模量

微分等效介质理论计算裂缝诱导各向异性介质等效弹性模量

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中国地球物理学会第二十七届年会

作者：潘昱洁李宏兵姚逢昌胡天跃北京大学地球与空间科学学院中国石油勘探开发研究院

1.引言随着油气田勘探精度要求越来越高,各向异性已成为油气储层介质物理性质的重要因素,裂缝性油气藏作为一种隐蔽性油气藏在我国的油气勘探与开发中占据重要的地位。随着对地球介质认识的不断深入和地震波传播理论的不断发展,人们逐... 详细信息

1.引言随着油气田勘探精度要求越来越高,各向异性已成为油气储层介质物理性质的重要因素,裂缝性油气藏作为一种隐蔽性油气藏在我国的油气勘探与开发中占据重要的地位。随着对地球介质认识的不断深入和地震波传播理论的不断发展,人们逐渐认识到裂缝性油气藏中裂缝诱导各向异性和孔隙流体的存在对地震波的传播有很大影响,并逐步建立了与地下储层实际情况更加接近的有效介质模型。2.方法

关键词：各向异性介质 DEM 纵横波速度等效介质理论等效弹性模量

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