检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第8期46卷 1-6页

作者：江雯黄辉彭伟才原春晖华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 华中科技大学湖北省结构分析与安全评定重点实验室湖北武汉430074 中国舰船研究设计中心船舶振动噪声重点实验室湖北武汉430064

基于传递点导纳方法和复功率法推导了无限加筋板面导纳的解析解,并采用有限元方法得到了有限加筋板面导纳的数值解,通过实验验证了解的正确性;研究了加筋条各参数对加筋板面导纳的影响规律,结果表明：加筋条距激励中心越远,对板面导纳... 详细信息

基于传递点导纳方法和复功率法推导了无限加筋板面导纳的解析解,并采用有限元方法得到了有限加筋板面导纳的数值解,通过实验验证了解的正确性;研究了加筋条各参数对加筋板面导纳的影响规律,结果表明：加筋条距激励中心越远,对板面导纳的影响越弱;多加筋条对板面导纳的影响不能简化成各单筋的叠加,线性叠加方法会高估加筋对降低低频振动和增加高频振动的作用;加筋条截面尺寸与筋板模量比对无限加筋板面导纳的影响主要集中在低频,加筋条截面高度相比截面宽度对有限加筋板的影响更为明显,低频时面导纳随着加筋条截面高度增加而减小,筋板的不同模量比对面导纳的影响频段不一样,且模量比越高对低频段的影响范围越广.

关键词：工程结构面导纳无限加筋板有限加筋板传递点导纳

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基于微结构动态演化机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构及其有限元模拟

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力学学报 2017年第4期49卷 763-781页

作者：熊骏李振环朱亚新黄敏生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

因其优异的高温力学性能,镍基单晶高温合金在航空航天和能源等领域得到了广泛的应用.镍基单晶高温合金优异的高温性能来源于其特有的两相微结构.基于代表体胞模型及分块均匀化方法,以位错密度为主要内变量,发展了一个包含两相微结构和... 详细信息

因其优异的高温力学性能,镍基单晶高温合金在航空航天和能源等领域得到了广泛的应用.镍基单晶高温合金优异的高温性能来源于其特有的两相微结构.基于代表体胞模型及分块均匀化方法,以位错密度为主要内变量,发展了一个包含两相微结构和位错演化信息的单晶镍基高温合金塑性行为的本构模型.该本构模型充分考虑了镍基单晶合金中位错在基体相和沉淀增强相中的多种演化机制,例如,基体位错八面体滑移、立方滑移、位错攀移、交滑移、位错弓出、位错切过沉淀增强相以及位错Kear-Wilsdolf(K-W)锁形成与解锁等.在商用有限元软件ABAQUS的框架下,编制了UMAT用户材料子程序.利用该用户子程序,对单晶和多晶镍基高温合金在不同温度、不同加载方向下的单调塑性、循环塑性、蠕变等典型行为进行了计算模拟.结果表明:该晶体塑性本构模型能"统一地"刻画镍基高温合金在不同温度、不同方向下的多种变形行为,并与实验结果具有良好的一致性.

关键词：晶体塑性本构镍基高温合金微结构蠕变循环塑性单调塑性

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具有松动约束悬臂输液管的三维非线性振动

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科学通报 2017年第36期62卷 4270-4277页

作者：王乙坤倪樵王琳严浩罗杨阳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

输液管动力学是流固耦合振动力学研究的重要问题之一.悬臂输液管的二维平面振动已经得到较多的研究,但其三维非平面振动,特别是在非线性碰撞约束力下的动力学问题,已有的工作还很少.考虑松动约束及其摩擦力对悬臂输液管的三维非线性振... 详细信息

输液管动力学是流固耦合振动力学研究的重要问题之一.悬臂输液管的二维平面振动已经得到较多的研究,但其三维非平面振动,特别是在非线性碰撞约束力下的动力学问题,已有的工作还很少.考虑松动约束及其摩擦力对悬臂输液管的三维非线性振动的影响,建立了系统的非平面动力学控制方程.基于Galerkin法离散后的动力学方程组,研究了内流激励下悬臂管与松动约束的碰撞振动问题,着重分析了输液管在两个垂直坐标方向上的非线性振动行为,以及摩擦系数的大小对管道动力学行为的影响.研究结果表明,松动约束产生的碰撞力可使管道的动态响应行为发生很大变化,在某些流速情形下管道可出现三维概周期运动,流速对管道发生二维周期运动所在平面的方位也有较大影响.对较小的内流速度,管道与约束间的摩擦力对其动力学响应影响较小;对较大的内流速度,摩擦力对管道平面运动的轨迹有一定影响.

关键词：输液管三维非线性振动碰撞动力学摩擦分岔平面运动非平面运动

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裂尖韧脆转变行为的离散位错动力学——扩展有限元耦合算法及模拟

裂尖韧脆转变行为的离散位错动力学——扩展有限元耦合算法及模拟

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2018年全国固体力学学术会议

作者：梁爽黄敏生李振环华中科技大学工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

裂尖区域的韧脆转变主导了材料的断裂行为,材料中裂纹扩展的韧脆形式取决于多种因素且相应机理比较复杂,为了准确理解材料断裂行为的物理机理,增进对裂尖区域韧脆转变过程的认识是十分必要的。因其可以有效的追踪晶体中离散分布的位错... 详细信息

裂尖区域的韧脆转变主导了材料的断裂行为,材料中裂纹扩展的韧脆形式取决于多种因素且相应机理比较复杂,为了准确理解材料断裂行为的物理机理,增进对裂尖区域韧脆转变过程的认识是十分必要的。因其可以有效的追踪晶体中离散分布的位错的动态演化过程,离散位错动力学成为在亚微米尺度下描述材料塑性变形及其物理机制的一种有效工具。然而目前现有的离散位错算法在处理位错与裂纹,位错与微观表界面相互作用的模拟上具有一定的局限性。基于以上考虑,本文开发了基于扩展有限元的离散位错动力学算法,同时融入了基于Rice-Thomson模型的位错发射模型和法向内聚力本构模型来分别模拟裂纹尖端的动态位错发射及I型内聚力裂纹的扩展。研究了裂纹尖端的多位错发射对单晶韧性断裂过程中裂纹尖端韧脆转变行为的影响,及发射位错的局部场与裂尖场相互作用的内在物理机制。相关的算法验证及计算模拟结果表明:(1)本文提出的基于扩展有限元的离散位错算法可以在一个统一的框架中直接求解包含复杂表/界面的离散位错相关的边值问题,并可以直接获取位错在复杂微结构局部产生的相关应力场分布,且计算结果具有令人满意的精度;(2)裂尖发射的位错会在裂纹尖端产生一个局部应力场,该局部应力场的作用效果不仅可以屏蔽裂纹的扩展还会抑制裂尖后续的位错发射。位错演化过程中以上两种屏蔽效果间的竞争导致了裂纹尖端区域内位错发射和裂纹解理扩展的交替发生。因此对裂纹扩展过程中的韧脆转变行为起着至关重要的作用;(3)位错障碍等影响裂尖附近位错运动性能的因素会影响裂纹尖端区域内的位错发射--裂纹扩展复合过程从而改变裂尖韧脆转变行为。本文的离散位错模拟结果与先前的分子动力学模拟具有良好的一致性。

关键词：裂纹扩展位错发射 XFEM 离散位错动力学韧脆转变

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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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溶质氢对α-Fe扭转双晶塑性变形的影响

溶质氢对α-Fe扭转双晶塑性变形的影响

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2018年全国固体力学学术会议

作者：朱亚新李振环黄敏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

采用分子动力学模拟方法,重点研究了溶质氢对不同扭转角度的?-Fe扭转双晶(TBC)塑性变形机制的影响作用。结果表明,TBC中存在三种主要塑性变形机制:1.位错滑移主导的变形机制,2.孪晶主导的变形机制,3.位错滑移和孪晶共同主导的变形机制... 详细信息

采用分子动力学模拟方法,重点研究了溶质氢对不同扭转角度的?-Fe扭转双晶(TBC)塑性变形机制的影响作用。结果表明,TBC中存在三种主要塑性变形机制:1.位错滑移主导的变形机制,2.孪晶主导的变形机制,3.位错滑移和孪晶共同主导的变形机制。具体的变形机制取决于扭转角和加载方向。在位错滑移主导的TBC中,溶质氢的引入增加了位错形核强度,以及位错可动性和位错密度;由于溶质氢原子与位错的频繁相互作用,还会进一步增加TBC内的空位浓度。空位汇聚会产生微裂纹或者微孔洞,因此高空位浓度是引起材料脆化的潜在威胁。在位错滑移和孪晶共同主导的TBC中,溶质氢对位错密度和孪晶体积分数的影响较弱。然而,在孪晶主导的TBC中,溶质氢会辅助孪晶变形,增加变形孪晶体积分数,但不会显著增加空位浓度。因此,增强孪晶变形能力可能是抵抗材料氢脆的重要途径。这些结果有助于我们进一步了解氢脆机理,并指导研发新型抵制氢脆的高强度材料。

关键词：氢脆塑性位错孪晶分子动力学

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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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悬臂输流管非线性振动控制研究

悬臂输流管非线性振动控制研究

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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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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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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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