检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第9期44卷 88-98页

作者：张宏宇代成浩黄进安陈海波中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

建立了常曲率壳结构的能量辐射传递模型,以预测高频径向点激励下结构的能量响应。基于Donnell-Mushtari薄壳理论推导了常曲率壳的振动控制方程,获得了波传播特性参数。利用驻项法近似求得了弯曲波输入功率辐射强度的方向函数。根据能量... 详细信息

建立了常曲率壳结构的能量辐射传递模型,以预测高频径向点激励下结构的能量响应。基于Donnell-Mushtari薄壳理论推导了常曲率壳的振动控制方程,获得了波传播特性参数。利用驻项法近似求得了弯曲波输入功率辐射强度的方向函数。根据能量密度控制方程求得了能量密度和功率流强度的核函数。结构内部任一点的能量由实源产生的能量和边界虚源产生的能量叠加求得。数值算例计算了三种典型常曲率壳结构的能量响应,并与模态叠加法和振动传导法的计算结果进行了对比,验证了模型的准确性。最后讨论了频率、曲率半径及阻尼对常曲率壳结构能量响应的影响。结果表明:曲率半径和激励频率均会影响壳结构波传播特性和能量分布特征,x和y方向曲率半径差距越小,弯曲波传播的方向性越小;曲率半径越小,结构平均能量密度越大;频率越高,弯曲波传播的方向性越小,结构能量密度衰减速度越快。

关键词：常曲率壳 Donnell-Mushtari理论能量辐射传递模型能量密度高频振动

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邻空气域装药水下爆炸压力场特征研究

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兵工学报 2025年第1期46卷 68-78页

作者：杨科周章涛马宏昊姚象洋傅力衡徐庆涛沈兆武中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026 中国船舶科学研究中心江苏无锡214028 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230026

为控制炸药水下爆炸能量分布,实现定向打击,研究一种典型炸药-空气柱形装药结构爆炸压力场分布特征。通过实验与数值模拟探究含不同尺寸空气域结构水下爆炸的压力和冲量分布情况,发现空气域对炸药水下爆炸具有定向增强效应。模拟结果表... 详细信息

为控制炸药水下爆炸能量分布,实现定向打击,研究一种典型炸药-空气柱形装药结构爆炸压力场分布特征。通过实验与数值模拟探究含不同尺寸空气域结构水下爆炸的压力和冲量分布情况,发现空气域对炸药水下爆炸具有定向增强效应。模拟结果表明:空气域会导致爆轰产物冲击空气-水边界,空气域方向近场峰值压力增强现象;伴随气泡形态变化,形成隔绝能量的花瓶状气泡,使空气域后方出现冲量增强现象;上述增强现象均随着距离增加而逐渐消失,其中冲量增强效应的影响范围更广。研究结果表明,空气域的存在可以显著增强该方向近场范围内的毁伤效果。

关键词：水下爆炸装药结构气泡运动能量分布

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基于数据驱动的声振耦合系统微结构拓扑优化方法研究

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振动与冲击 2025年第8期44卷 133-142页

作者：徐炅阳余秋子张佳龙操小龙陈海波中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为与设计重点实验室合肥230027 北京机电工程研究所北京100074

传统声振耦合系统微结构拓扑优化依赖于有限元、边界元等数值方法,存在计算成本高、耗时长的问题。为此,提出一种基于数据驱动的声振耦合系统微结构拓扑优化方法。该方法的核心是以微结构密度分布为特征,以系统响应和灵敏度值为标签构... 详细信息

传统声振耦合系统微结构拓扑优化依赖于有限元、边界元等数值方法,存在计算成本高、耗时长的问题。为此,提出一种基于数据驱动的声振耦合系统微结构拓扑优化方法。该方法的核心是以微结构密度分布为特征,以系统响应和灵敏度值为标签构建数据集分别训练人工神经网络,建立微结构材料分布与响应及灵敏度之间的非线性映射关系。数值测试表明,所提方法通过神经网络预测的方式替代传统的响应分析和灵敏度计算,在保证计算精度的同时减少计算成本,最终显著提升声振耦合系统微结构拓扑优化计算效率。同时该方法具有较好的泛化能力,可以针对不同的初始结构快速给出收敛的优化构型,这对拓扑优化设计中的全局优化解的搜寻具有重要意义。

关键词：声振耦合拓扑优化微结构数据驱动神经网络

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GPLs/Al复合材料阵列开口结构的自由振动

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振动工程学报 2025年第3期38卷 612-622页

作者：颜建伟江思岑何陵辉华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013 华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

针对板经典解析解中不可避免的场函数假设依赖边界约束问题,提出一种具有高自由选择性的一般性场函数方法,研究GPLs/Al复合材料板阵列开口结构的自由振动特性。场函数由高自由度的基函数和待定权重系数求积后求和得到,其中权重系数具有... 详细信息

针对板经典解析解中不可避免的场函数假设依赖边界约束问题,提出一种具有高自由选择性的一般性场函数方法,研究GPLs/Al复合材料板阵列开口结构的自由振动特性。场函数由高自由度的基函数和待定权重系数求积后求和得到,其中权重系数具有线性相关性,其基础解系恰好由边界约束的位移函数线性方程组确定,因此边界约束的改变只需要修改边界位移函数线性方程组。由此建立的一般性场函数半解析法在处理边界约束上既解决了场函数依赖边界问题,又具备了快速转换边界条件的优点,同时在开口结构和阵列结构上以微分求和替代积分的计算方式具有更高的计算效率和鲁棒性。本文在GPLs/Al复合材料板单开口及阵列开口的自由振动研究中,从固有频率和模态分析发现,随着开口分布的均匀性增加,开口结构的质量矩阵和刚度矩阵同步减小,其自由振动特性趋于完整板的自由振动特性。

关键词：自由振动 GPLs/Al复合材料阵列开口一般性场函数法

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弹丸高速侵彻下AZ31B镁合金响应的数值模拟研究

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高压物理学报 2025年第4期39卷 28-43页

作者：周涛刘益军王子豪杨开华贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 中国科学技术大学中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027

镁合金在汽车、航空航天、电子工业等领域的应用日益广泛。为了准确描述AZ31B镁合金在高速冲击荷载作用下的响应,建立了金属动态本构模型,并编译成VUMAT用户子程序。采用万能试验机进行了光滑圆棒的准静态拉伸和异形剪切试验,基于ABAQUS... 详细信息

镁合金在汽车、航空航天、电子工业等领域的应用日益广泛。为了准确描述AZ31B镁合金在高速冲击荷载作用下的响应,建立了金属动态本构模型,并编译成VUMAT用户子程序。采用万能试验机进行了光滑圆棒的准静态拉伸和异形剪切试验,基于ABAQUS/EXPLICIT建立了有限元模型,通过数值模拟校准了AZ31B镁合金的强度模型和失效准则的相关参数。通过对比数值模拟结果与0.5-cal FSP子弹及20 mm FSP子弹冲击AZ31B镁合金靶板试验结果,验证了模型的精确性和适用性,分析了弹头形状和靶板厚度对弹丸高速侵彻AZ31B镁合金的影响。研究发现:当前模型能较好地预测靶板的弹道极限和穿孔破坏形貌;不同形状弹丸冲击下AZ31B镁合金靶板的失效机制不同,平头弹对应的弹道极限最大,锥形弹对应的弹道极限最小;靶板厚度会影响失效模式,厚靶以剪切破坏为主,而薄靶以弯曲变形和花瓣形撕裂破坏为主。

关键词： AZ31B镁合金动态本构模型弹丸侵彻破坏模式

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基于同步辐射原位实验的微观形貌演化参量提取与微波烧结磁场作用机制研究

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实验力学 2025年第1期40卷 21-29页

作者：王远香肖宇李永存王袁杰胡小方许峰中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室太原理工大学机械与运载工程学院力学国家级实验教学示范中心

作为一种先进冶金方法，微波烧结能够快速制备性能优异的材料。通过形貌特征演化揭示微波烧结机制，是优化微波烧结材料性能的关键。本文采用同步辐射计算机断层扫描(Synchrotron Radiation Computed Tomography,简称SR-CT)开展了金属... 详细信息

作为一种先进冶金方法，微波烧结能够快速制备性能优异的材料。通过形貌特征演化揭示微波烧结机制，是优化微波烧结材料性能的关键。本文采用同步辐射计算机断层扫描(Synchrotron Radiation Computed Tomography,简称SR-CT)开展了金属以及金属-非金属混合体系微波烧结过程结构演化的原位实验观测，并采用基于傅里叶描述符的方法对颗粒表面粗糙度演化进行了定量表征。基于定量表征结果，发现铜-石墨体系中颗粒表面更为光滑，同时颗粒分布较为密集的区域，颗粒表面光滑化的进度更为迅速。结合数值模拟，提出了物质与微波磁场相互作用影响磁场强度分布，进而影响颗粒表面涡流损耗，最终导致颗粒表面粗糙度发生不同演化过程的微波烧结磁场作用机制。

关键词：微波烧结微观结构同步辐射CT 电磁场表面粗糙度

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光学读出红外成像中面光源影响下的光学检测灵敏度研究

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物理学报 2013年第22期62卷 89-95页

作者：吴健雄程腾张青川高杰伍小平中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

在光学读出红外成像的理论分析中,通常将具有一定实际尺寸的非相干面光源简化为理想点光源,导致了分析误差.本文建立了面光源模型,通过夫琅禾费衍射理论,研究了面光源影响下的光学检测灵敏度,发现了光学检测灵敏度随光源半径和焦平面阵... 详细信息

在光学读出红外成像的理论分析中,通常将具有一定实际尺寸的非相干面光源简化为理想点光源,导致了分析误差.本文建立了面光源模型,通过夫琅禾费衍射理论,研究了面光源影响下的光学检测灵敏度,发现了光学检测灵敏度随光源半径和焦平面阵列反光板长度的变化关系,提出了面光源影响下的光源尺寸和反光板长度的优化设计准则.针对理论分析,进行了实验验证,测试结果与理论分析一致.

关键词：面光源光学读出焦平面阵列非制冷红外成像

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Al-4％Cu多晶合金中锯齿形屈服现象的初步时序分析

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金属学报 2006年第6期42卷 611-618页

作者：卢俊勇蒋震宇张青川中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

对Al-4％Cu合金试样拉伸实验的锯齿形应力曲线进行了系统的统计分析,研究了锯齿应力跌幅、跌落时间以及再加载时间等特征物理量随应变、试样厚度和加载应变率的时序演化规律．结果表明,跌落时间对应变不敏感; 1和2 mm厚试样的平均应力... 详细信息

对Al-4％Cu合金试样拉伸实验的锯齿形应力曲线进行了系统的统计分析,研究了锯齿应力跌幅、跌落时间以及再加载时间等特征物理量随应变、试样厚度和加载应变率的时序演化规律．结果表明,跌落时间对应变不敏感; 1和2 mm厚试样的平均应力跌幅和平均再加载时间均随应变线性增加, 3 mm厚试样的统计结果比较复杂．展示了PLC效应中自组织临界性存在的证据,并通过与经典沙堆模型的对比,结合动态应变时效原理和位错理论,解释了PLC变形带形成的非线性机制．

关键词： Al—Cu合金锯齿形屈服效应统计分析自组织临界性

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Al-4.5wt%Cu合金中溶质原子及析出相对锯齿形屈服时空特性的影响

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物理学报 2007年第6期56卷 3411-3417页

作者：孙亮张青川晏顺平江慧丰刘颢文卢俊勇伍小平中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

借助不同温度下的固溶处理,得到一系列具有不同溶质原子浓度及析出相含量的Al-4.5wt%Cu合金材料试件.比较这些试件在拉伸实验中的锯齿形屈服现象的时空特性,分析溶质原子与析出相对位错运动的影响,从而探究动态应变时效产生的微观机理.... 详细信息

借助不同温度下的固溶处理,得到一系列具有不同溶质原子浓度及析出相含量的Al-4.5wt%Cu合金材料试件.比较这些试件在拉伸实验中的锯齿形屈服现象的时空特性,分析溶质原子与析出相对位错运动的影响,从而探究动态应变时效产生的微观机理.实验结果显示,当固溶处理温度由500℃逐步降低,应力-时间曲线上的应力锯齿跌落幅值逐渐减小,并在300℃时达到最小.继续降低固溶处理温度至100℃,应力锯齿跌落幅值又逐渐增大.同时,热处理方式的改变对剪切带的传播特性也有显著影响.实验发现,固溶处理温度高于300℃时,溶质原子对DSA的影响强于析出相;反之,固溶处理温度低于300℃时,析出相对DSA的影响强于溶质原子;室温下析出相是影响Al-4.5wt%Cu合金DSA机理的主要因素.

关键词：铝铜合金锯齿形屈服动态应变时效固溶处理

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5456铝合金PLC效应的两种临界机制研究

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金属学报 2012年第12期48卷 1453-1458页

作者：符师桦程腾张青川曹鹏涛胡琦中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027

在不同温度下对5456铝合金进行拉伸实验,观察到低温下的正常临界行为和高温下的反常临界行为.对比不同温度下的应力应变曲线,分别定义上下包络线.临界应变之前的应力在低温时遵循下包络线,在高温时遵循上包络线.锯齿状应力-应变曲线在... 详细信息

在不同温度下对5456铝合金进行拉伸实验,观察到低温下的正常临界行为和高温下的反常临界行为.对比不同温度下的应力应变曲线,分别定义上下包络线.临界应变之前的应力在低温时遵循下包络线,在高温时遵循上包络线.锯齿状应力-应变曲线在上下包络线之间振荡,且在低温时,锯齿方向朝上;高温时锯齿方向朝下.通过对应力和微观位错运动的分析讨论,提出了分别对应于上下包络线的2种稳定塑性变形,并给出相应的位错运动情况:下包络线对应着位错没有被溶质原子钉扎,上包络线对应着一部分位错已经被溶质原子钉扎但未能脱钉.正常临界行为取决于第一次钉扎,而反常临界行为取决于第一次脱钉.

关键词： 5456铝合金,Portevin-Le Chatelier(PLC)效应,动态应变时效,位错,拉伸实验

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