检索结果-内蒙古大学图书馆

2018年全国固体力学学术会议

作者：周坤代胡亮王琳倪樵华中科技大学力学系工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

不同于两端支撑的输流管道系统,悬臂输液管道系统为非保守系统,当管道内的流体流速超过临界值时,将发生颤振失稳,因此它的动力学行为也更加复杂。在工程应用中,控制这样的颤振系统一直都是一个挑战。受此激发,本文主要通过引入由质量、... 详细信息

不同于两端支撑的输流管道系统,悬臂输液管道系统为非保守系统,当管道内的流体流速超过临界值时,将发生颤振失稳,因此它的动力学行为也更加复杂。在工程应用中,控制这样的颤振系统一直都是一个挑战。受此激发,本文主要通过引入由质量、阻尼及非线性刚度组成的非线性能量汇来实现对悬臂输流管道非线性振动的被动控制。基于Hamilton原理推导建立了悬臂输流管和非线性能量汇的非线性耦合动力学方程,利用高阶Galerkin模态截断法对耦合方程进行求解。线性结果显示提高非线性能量汇的质量和阻尼将有效增大悬臂输流管道的临界流速从而增加其稳定性。值得一提的是,要使临界流速增大的效果显著,非线性能量汇的摆放位置需要根据管道发生颤振时的模态来确定,不同的颤振模态对应的非线性能量汇的最佳摆放位置不同。同时非线性结果显示,随着流速的增加,非线性能量汇对管道振动幅值的控制效果可以分为三个不同的抑制区域。改变非线性能量汇的质量,阻尼以及刚度将改变不同抑制区域的大小,并且改变这些参数还将影响管道的动力学行为,将使管道出现周期、类周期、概周期以及混沌行为。

关键词：悬臂输流管非线性能量汇颤振失稳临界流速非线性振动

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松动支撑下超音速气流中二维壁板的非线性颤振

松动支撑下超音速气流中二维壁板的非线性颤振

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2018年全国固体力学学术会议

作者：陈伟王琳代胡亮华中科技大学力学系工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

本文研究了超音速气流中二维壁板的非线性颤振问题,其中壁板的气流末端支撑出现松动。该模型下的壁板被视为末端弹簧约束的悬臂板,其中松动支撑分别用"立方弹簧"模型和"光滑三次弹簧"来近似,并且考虑了单侧松动约... 详细信息

本文研究了超音速气流中二维壁板的非线性颤振问题,其中壁板的气流末端支撑出现松动。该模型下的壁板被视为末端弹簧约束的悬臂板,其中松动支撑分别用"立方弹簧"模型和"光滑三次弹簧"来近似,并且考虑了单侧松动约束与双侧松动约束两种情况。首先,考虑几何非线性,基于Hamilton原理推导出了非线性振动方程。然后采用伽辽金法将非线性控制方程离散为一系列常微分方程,并采用四阶龙格库塔法求解了离散后的方程组。基于收敛的高维模型,本文给出了详细的分叉图、并绘制出典型的相图与庞加莱映射以展示不同系统参数(如气流速度、松动间隙距离、弹簧刚度等)对壁板动力学行为的影响。非线性分析表明:当气流速度稍高于临界流速时,壁板将周期性地撞击松动的支撑;进一步增大气流速度时,壁板会出现周期、拟周期、混沌等运动。同时我们发现,松动支撑的间距、弹簧刚度对壁板的运动类型具有决定性作用。

关键词：超音速流悬臂板松动支撑非线性动力学混沌

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位错滑移攀移耦合的晶体塑性本构模型及其对高温下弯曲行为尺寸效应的模拟研究

位错滑移攀移耦合的晶体塑性本构模型及其对高温下弯曲行为尺寸效...

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2018年全国固体力学学术会议

作者：苑书林李振环黄敏生华中科技大学力学系结构分析与安全评定湖北省重点实验室

尺寸效应是对小尺度材料尺寸相关力学行为的描述。在常温下,大量实验和模拟研究显示众多FCC纯金属表现出相似的尺寸效应规律;然而在高温下,尺寸效应的规律还缺乏实验描述。在高温条件下,位错攀移是重要的晶体塑性变形机制,对理解材料蠕... 详细信息

尺寸效应是对小尺度材料尺寸相关力学行为的描述。在常温下,大量实验和模拟研究显示众多FCC纯金属表现出相似的尺寸效应规律;然而在高温下,尺寸效应的规律还缺乏实验描述。在高温条件下,位错攀移是重要的晶体塑性变形机制,对理解材料蠕变等力学行为起着重要作用。本文基于位错密度动力学演化发展了一种显式考虑位错攀移和滑移的晶体塑性本构模型,该模型不仅考虑了攀移的应变率贡献和攀移导致的位错湮灭,而且考虑了位错攀移对位错滑移的促进作用。针对该本构模型,发展了一套基于中间构型塑性速度梯度的本构积分算法,并在ABACUS软件框架下对其进行了有限元算法实现。在此基础上,对单晶铜弯曲行为进行了有限元模拟,成功预测了小尺度弯曲测试的尺寸效应,并调查了高温条件下位错攀移对尺寸效应的影响。

关键词：位错攀移晶体塑性尺寸效应

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微米级薄膜弯曲力学性能测量新技术及装置研制

微米级薄膜弯曲力学性能测量新技术及装置研制

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2018年全国固体力学学术会议

作者：刘大彪李渊何玉明 D.J.Dunstan 华中科技大学力学系工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室 School of Physics and Astronomy Queen Mary University of London

本文改进了经典的St?lken-Evans加-卸载微梁弯曲测量方案,基于非接触式表面轮廓仪,发展了一种高精度和宽量程的微梁弯曲测试技术,并研制了相关装置。采用该技术可以有效地消除传统微弯曲实验中的系统误差。装置的弯矩分辨率在0.1μNm量... 详细信息

本文改进了经典的St?lken-Evans加-卸载微梁弯曲测量方案,基于非接触式表面轮廓仪,发展了一种高精度和宽量程的微梁弯曲测试技术,并研制了相关装置。采用该技术可以有效地消除传统微弯曲实验中的系统误差。装置的弯矩分辨率在0.1μNm量级,表面应变的分辨率高达微应变量级。采用该装置对厚度为10-125μm的多晶镍薄膜进行了弯曲实验,结果表明:(1)该装置可以同时获得弹性区域、屈服点处和高塑性应变区域的数据,进而得到完整的弯矩-表面应变关系曲线;(2)对比不同厚度和不同晶粒尺寸的镍薄膜测量结果,发现晶粒尺寸效应和应变梯度效应之间存在相互作用,其关系强烈依赖于晶粒尺寸;(3)利用钝化/非钝化薄膜弯曲实验,验证了"应力跳跃"现象的存在性,为发展合理的应变梯度塑性理论提供了重要实验支撑。

关键词：应变梯度塑性尺度效应弯曲镍薄膜几何必需位错

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氧化锆陶瓷相变、断裂和低温退化行为的相场模拟研究

氧化锆陶瓷相变、断裂和低温退化行为的相场模拟研究

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2018年全国固体力学学术会议

作者：罗俊祝经明孙原尊赵天楷华中科技大学力学系工程结构分析与安全评估湖北省重点实验室

氧化钇稳定的四方相氧化锆(Y-TZP)具有高强度、高断裂韧性以及优良的化学稳定性和生物相容性,在牙科修复、关节置换等医学领域得到了广泛应用。Y-TZP陶瓷的高断裂韧性来源于裂纹端部应力引发的四方相向单斜相的相变(即t-m相变)。在潮湿... 详细信息

氧化钇稳定的四方相氧化锆(Y-TZP)具有高强度、高断裂韧性以及优良的化学稳定性和生物相容性,在牙科修复、关节置换等医学领域得到了广泛应用。Y-TZP陶瓷的高断裂韧性来源于裂纹端部应力引发的四方相向单斜相的相变(即t-m相变)。在潮湿环境(如人体内)中,受水分子诱导作用,Y-TZP能自发地发生t-m相变,同时伴随着表面糙化和内部微裂纹的萌生,并影响其服役性能,这种现象称为低温退化(LTD)。本文发展了模拟氧化锆陶瓷t-m相变和裂纹扩展的耦合相场模型,采用该耦合相场模型研究了四方相单晶氧化锆的断裂行为和相变增韧效应以及四方相多晶氧化锆中相变诱导晶界微裂纹萌生的现象。研究结果显示:t-m相变对单晶氧化锆中的裂纹扩展产生明显的增韧效应,增韧效应受晶体取向影响;在多晶氧化锆中,马氏体变体的宽度及其对晶界的入射角对t-m相变引起的晶界微裂纹形核具有较大影响。以上研究结果表明:我们所发展的耦合相场模型能从介观尺度有效地表征氧化锆陶瓷的相变增韧效应和低温退化行为。

关键词：氧化锆 t-m相变相变增韧低温退化相场法

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形状记忆合金弹热效应的相场模拟研究

形状记忆合金弹热效应的相场模拟研究

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2018年全国固体力学学术会议

作者：孙原尊罗俊祝经明华中科技大学力学系工程结构分析与安全评估湖北省重点实验室

形状记忆合金(SMA)具有特殊的热-力耦合变形机制,是一种集传感与驱动于一体的新型智能材料,在航空航天、生物医学、民用工业等领域具有巨大的潜在应用价值。SMA在不同温度时表现出不同的热力学性质,例如低温时表现为形状记忆效应(SME),... 详细信息

形状记忆合金(SMA)具有特殊的热-力耦合变形机制,是一种集传感与驱动于一体的新型智能材料,在航空航天、生物医学、民用工业等领域具有巨大的潜在应用价值。SMA在不同温度时表现出不同的热力学性质,例如低温时表现为形状记忆效应(SME),在高温时表现为伪弹性效应(PE)。SMA特殊的热力学性能和其内部应力或温度诱导的马氏体相变过程有关。SMA在正逆马氏体相变过程中一般伴随着大量相变潜热的释放和吸收,其中,预加应力的SMA在逆相变过程中会吸收热量,因此,可以改变周围环境温度。利用SMA的弹热效应制作的冷却器件已成功应用于微机电和芯片系统。本文建立了模拟多晶SMA内部相变和热传导过程的热-力耦合相场模型,系统探讨了环境温度和晶粒尺寸等因素对SMA加卸载力学行为以及制冷性能的影响,并与相应的实验结果进行了对照。

关键词：形状记忆合金弹热效应晶粒尺寸效应相场法热力耦合

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弓形虫虫株在多宿主系统中的毒性进化

弓形虫虫株在多宿主系统中的毒性进化

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数学力学物理学高新技术交叉研究进展 ——中国交叉科学学会第十七届学术年会

作者：江雯王梦月工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室华中科技大学土木工程与力学学院

弓形虫因其生物学和流行病学的多样性而受到广泛关注。鉴于弓形虫生物学及流行病学的多样性,其基因型理应呈现多样性,然而弓形虫的遗传多样性仅在中美和南美地区1有所体现。本文试图基于自适应动力学框架建立一个完整的弓形虫病毒性进... 详细信息

弓形虫因其生物学和流行病学的多样性而受到广泛关注。鉴于弓形虫生物学及流行病学的多样性,其基因型理应呈现多样性,然而弓形虫的遗传多样性仅在中美和南美地区1有所体现。本文试图基于自适应动力学框架建立一个完整的弓形虫病毒性进化模型,用以研究弓形虫的地域分布是否与弓形虫病在当地的传播强度存在内在联系。现阶段的分析初步表明:在弓形虫病的传播以直接传播和垂直传播占优的地区,例如北美洲和欧洲,仅有无毒性的虫株才能存活。而当该地区弓形虫病的各类传播途径均不占优时,可能会出现进化分岔。

关键词：弓形虫病地域分布直接传播流行病弓形虫虫株南美洲弓形虫感染生物学传播途径垂直传播北美洲宿主系统

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弓形虫虫株在多宿主系统中的毒性进化

弓形虫虫株在多宿主系统中的毒性进化

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中国交叉科学学会第17届学术年会

作者：江雯王梦月工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室湖北武汉 430074 华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉 430074

弓形虫因其生物学和流行病学的多样性而受到广泛关注。鉴于弓形虫生物学及流行病学的多样性，其基因型理应呈现多样性，然而弓形虫的遗传多样性仅在中美和南美地区1有所体现。本文试图基于自适应动力学框架建立一个完整的弓形虫病毒性...

弓形虫因其生物学和流行病学的多样性而受到广泛关注。鉴于弓形虫生物学及流行病学的多样性，其基因型理应呈现多样性，然而弓形虫的遗传多样性仅在中美和南美地区1有所体现。本文试图基于自适应动力学框架建立一个完整的弓形虫病毒性进化模型，用以研究弓形虫的地域分布是否与弓形虫病在当地的传播强度存在内在联系。现阶段的分析初步表明：在弓形虫病的传播以直接传播和垂直传播占优的地区，例如北美洲和欧洲，仅有无毒性的虫株才能存活。而当该地区弓形虫病的各类传播途径均不占优时，可能会出现进化分岔。

关键词：

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基于代理模型的变刚度复合材料结构优化设计

基于代理模型的变刚度复合材料结构优化设计

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第三届中国国际复合材料科技大会

作者：钟继凡陈建桥张晓生华中科技大学力学系工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

直线纤维路径结构因其分析简单而得以广泛研究,而变刚度(曲线纤维路径)结构充分利用复合材料的可设计性使得设计空间大大增加,其合理的设计使得结构的荷载分布更加均匀,强度指标、刚度指标变得更加优越。复合材料圆筒结构简单、研究方便... 详细信息

直线纤维路径结构因其分析简单而得以广泛研究,而变刚度(曲线纤维路径)结构充分利用复合材料的可设计性使得设计空间大大增加,其合理的设计使得结构的荷载分布更加均匀,强度指标、刚度指标变得更加优越。复合材料圆筒结构简单、研究方便,应用广泛,在实际工程中,圆形筒体存在制造缺陷(即椭圆度),导致结构的抗屈曲性能发生变化,因此变刚度筒体结构屈曲优化设计的研究变得尤为重要。有限元分析的复合材料结构优化设计比较费时,为了节约计算成本,本文利用一种基于混合加点准则的自适应Kriging代理模型方法结合遗传算法(GA)对复合材料筒体进行优化设计,寻找其最佳纤维路径。算例表明,变刚度结构设计能够提高结构性能。与直线纤维路径圆筒相比,曲线纤维路径圆筒抗屈曲性能有较大提升,曲线纤维路径设计的筒体能够很大程度上消除制造缺陷带来的性能影响。

关键词：椭圆度变刚度加点准则 Kriging代理模型优化设计

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一种新的覆冰导线舞动非线性有限元分析方法

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固体力学学报 2016年第5期37卷 461-470页

作者：张栋梁何锃乔厚江雯华中科技大学力学系武汉430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

覆冰导线舞动严重威胁输电线路的安全稳定运行,论文针对覆冰导线的大幅舞动问题,基于Hamilton原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度以及偏心覆冰作用下导线的非线性舞动方程,提出了一种新的覆冰导线舞动分析非线性有限元模型,... 详细信息

覆冰导线舞动严重威胁输电线路的安全稳定运行,论文针对覆冰导线的大幅舞动问题,基于Hamilton原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度以及偏心覆冰作用下导线的非线性舞动方程,提出了一种新的覆冰导线舞动分析非线性有限元模型,将相邻跨导线和绝缘子等效为线性弹簧单元,同时考虑覆冰导线非线性气动力和大幅舞动的几何非线性,采用Newmark-β时间积分结合修正的Newton-Raphson非线性迭代求解舞动有限元方程.论文数值解与D形覆冰导线舞动实测值无论在振幅还是频率方面均吻合得非常好,证明了论文新提出的导线舞动有限元模型的准确性.论文研究表明:舞动是一种以上下运动为主的低频振动,通常发生在一阶上下自振频率附近,其振幅和频率由输电线路的物理参数和风载荷唯一确定,与初始运动状态无关.通过与现有方法对比,论文在覆冰导线的舞动模型和气动力处理方面有较大的创新和改进,计算精度更高,效率较传统有限元法有显著提升,能为输电线路舞动研究和防舞抑舞控制提供一种新的方法与思路.

关键词：覆冰导线舞动非线性有限元数值模拟

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