检索结果-内蒙古大学图书馆

固体力学学报 2014年第S1期35卷 202-207页

作者：彭家宁张栋梁赵高煜边美华广西电网公司电力科学研究院南宁530023 华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074 湖北省结构分析与安全评定重点实验室武汉430074

采用数值模拟结合风洞试验验证的方法对影响覆冰导线气动力特性的主要因素进行规律性研究,建立了覆冰导线周围的空气流场二维CFD模型.对比湖北省中山口覆冰分裂导线的数值计算结果与风洞试验数据,验证CFD数值模拟方法的准确度和可靠性.... 详细信息

采用数值模拟结合风洞试验验证的方法对影响覆冰导线气动力特性的主要因素进行规律性研究,建立了覆冰导线周围的空气流场二维CFD模型.对比湖北省中山口覆冰分裂导线的数值计算结果与风洞试验数据,验证CFD数值模拟方法的准确度和可靠性.在此基础上将CFD数值模拟方法推广至更多工况下的覆冰导线气动力系数数值模拟中,考察了覆冰导线气动力系数随覆冰形状、覆冰厚度、来流风速、导线分裂数目的影响规律.结果表明,该方法是一种实用、有效、准确的气动力系数数值模拟方法,所得气动力系数的变化规律对覆冰导线空气动力特性及舞动研究具有一定的指导意义.

关键词：覆冰导线气动力系数风洞试验数值模拟舞动

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冲击载荷下板杆组合结构的动态响应

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固体力学学报 2014年第S1期35卷 267-270页

作者：张宁赵高煜刘敏周新平武汉第二船舶设计研究所武汉430064 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

结构受冲击载荷作用可能会变形甚至失效.合理的结构形式有助于增强结构的抗冲击性能.本文对冲击载荷作用下板杆组合结构的动力学行为进行了分析,采用有限元方法模拟冲击载荷下结构的大挠度变形模式和能量吸收特性,并研究了杆件长度对抗... 详细信息

结构受冲击载荷作用可能会变形甚至失效.合理的结构形式有助于增强结构的抗冲击性能.本文对冲击载荷作用下板杆组合结构的动力学行为进行了分析,采用有限元方法模拟冲击载荷下结构的大挠度变形模式和能量吸收特性,并研究了杆件长度对抗冲击性能的影响.

关键词：冲击吸能板杆

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水凝胶边裂纹和界面裂纹断裂行为的内聚力模拟研究

水凝胶边裂纹和界面裂纹断裂行为的内聚力模拟研究

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2014年全国固体力学学术大会

作者：郭佳新罗俊华中科技大学力学系湖北武汉 430074 工程结构分析与安全评估湖北省重点实验室湖北武汉 430074

水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物,在水中能够吸收大量水分而溶胀。水凝胶兼具固体和液体的性质,具有对环境敏感等特性并具有优良的生物相容性和生物可降解性等优点,在生物医学领域具有巨大的潜在应用价值。大部分水凝胶具有较低...

水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物,在水中能够吸收大量水分而溶胀。水凝胶兼具固体和液体的性质,具有对环境敏感等特性并具有优良的生物相容性和生物可降解性等优点,在生物医学领域具有巨大的潜在应用价值。大部分水凝胶具有较低的断裂韧性。通过引入双网络分子链以及添加纳米增强相等方式可以极大地提高水凝胶的断裂性能。相比传统材料,学术界目前对水凝胶断裂行为的研究较少。本文以化学势和变形梯度张量为自变量来描述水凝胶的力学行为,采用内聚力模型研究了匀质水凝胶边裂纹以及不同水凝胶界面裂纹的断裂行为。探讨了体积溶胀度、单位体积网链数N 以及裂纹端部水分子浓度变化对两种裂纹断裂行为的影响。结果表明,当对匀质材料施加位移荷载时,N 值越大的水凝胶,其裂纹端部应力值越大;若保持内聚力模型参数值不变,N 值越大,裂纹扩展的临界位移荷载值越小;裂纹端部具有较高的水分子浓度并对裂纹尖端应力水平有一定的减缓作用;当水凝胶溶胀度增大时,裂纹端部水分子浓度和临界位移荷载值也变大,水溶液对裂纹断裂的抑制作用也越明显。对于具有不同单位体积网链条数和不同溶胀度的水凝胶之间的界面裂纹断裂问题的研究表明：两种水凝胶N 值相差越大,裂纹端部切向与法向张开位移比值越大,裂纹开始扩展时的临界拉伸比越小;当两种水凝胶的溶胀度差距增大时,裂纹尖端切向与法向张开位移比值也相应增大;水凝胶内的水溶液浓度增大能降低裂纹尖端应力水平,因此能一定程度上抑制裂纹的扩展。

关键词：

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微米尺度金属丝反常塑性行为实验研究进展

微米尺度金属丝反常塑性行为实验研究进展

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第十五届北方七省、市、区力学学术会议

作者：何玉明刘大彪张波甘志鹏胡鹏丁华明沈磊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

在微米和亚微米尺度下,金属材料的塑性力学行为与宏观尺度相比表现出明显的差异。对微尺度材料反常塑性行为的研究已经成为力学与材料科学领域的热点问题。本文对微米尺度金属丝的反常塑性行为进行了系统的实验研究,主要结果包括:①研... 详细信息

在微米和亚微米尺度下,金属材料的塑性力学行为与宏观尺度相比表现出明显的差异。对微尺度材料反常塑性行为的研究已经成为力学与材料科学领域的热点问题。本文对微米尺度金属丝的反常塑性行为进行了系统的实验研究,主要结果包括:①研制了一台高精度纤维材料微拉伸实验装置,其力传感器可同时测量试样的拉伸力和上夹持端的位移量,以精确获取试样的载荷-变形曲线。采用该装置对微米量级多晶铜丝、多晶金丝和316L不锈钢纤维进行了拉伸测试,结果表明:铜丝的拉伸力学行为无明显尺度效应;铜丝和316L不锈钢纤维的弹性模量均低于其宏现尺度下的弹性模量;不同晶粒尺寸金丝的屈服强度符合HaⅡ-Petch关系。②基于静态扭秤原理,成功研制了国内第一台微扭转实验装置,可同时实现微尺度材料的单向和循环扭转测试。首次提出采用原位扭转振动法对微扭矩传感器进行精确标定。装置的扭矩分辨力在nN·m量级,剪应变的分辨力高达亚微应变。采用该装置首次直接重复了经典的细铜丝扭转实验。实验结果表明,铜丝扭转变形的初始屈服和塑性流动阶段都具有尺度效应。③对直径为20-50μm的多晶铜丝进行了单向扭转和单轴拉伸测试,实验结果表明,铜丝扭转变形的初始屈服和塑性流动阶段都具有尺度效应,而拉伸变形并元明显的尺度依赖性。分别从几何必需位错和临界厚度的观点出发,对扭转变形尺度效应的物理机制进行了详细分析。系统的实验和理论分析表明:扭转变形时,初始屈服的尺度效应主要是由外部几何尺寸对有限应变体积的约束引起的,而塑性流动阶段的尺度效应则与应变梯度诱导的几何必需位错密切相关。④首次对微米尺度多晶铜丝和金丝进行了循环扭转测试,结果表明:微米尺度金属丝在循环扭转塑性变形时,不但具有尺度效应,还表现出强烈的Bauschinger效应和异常的塑性恢复现象,即反向的塑性流动在卸载时就开始发生。实验结果与分子动力学和离散位错动力学模拟定性一致。理论分析表明,在微米尺度下,塑性应变梯度诱导的几何必需位错不但会引起尺度效应,也会导致反常的Bauschinger效应。⑤对直径为20μm和50μm的纯金丝进行了单轴拉伸和扭转测试。为得到不同晶粒尺寸的试样,分别对两种直径的金丝进行从330℃到750℃的退火处理。实验研究表明:Hall-Petch效应和应变梯度效应存在竞争关系,晶粒较小时,Hall-Petch效应占主导;当试样接近准单晶时,应变梯度效应起主导作用。

关键词：扭转拉伸尺度效应 Bauschinger效应应变梯度塑性 Hall-Petch效应

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覆冰导线气动力特性的规律性研究

覆冰导线气动力特性的规律性研究

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2014年全国固体力学学术大会

作者：张栋梁何锃赵高煜华中科技大学力学系武汉 430074 湖北省结构分析与安全评定重点实验室武汉 430074

在一定的气象条件下，输电导线可能在其迎风面形成覆冰，在横向风作用下会产生升力、阻力和扭矩。覆冰导线的气动力参数是导线舞动的关键因素，气动力特性的规律性研究对舞动分析和防舞技术研究具有重要的理论和现实意义。风洞试验作为... 详细信息

在一定的气象条件下，输电导线可能在其迎风面形成覆冰，在横向风作用下会产生升力、阻力和扭矩。覆冰导线的气动力参数是导线舞动的关键因素，气动力特性的规律性研究对舞动分析和防舞技术研究具有重要的理论和现实意义。风洞试验作为覆冰导线空气动力学研究的重要方法，存在费用高、周期长的局限性，无法满足实际工程中冰型、冰厚、来流风速的随机性和导线型号、分裂数目的多样性需求，因此有必要采用数值模拟的方法。

关键词：覆冰导线气动力数值模拟规律舞动

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双相钢电阻点焊动态电阻规律研究

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汽车工程学报 2014年第5期4卷 359-363页

作者：张磊姚敢英杨浩杨芃王元勋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湖北武汉430074 武汉钢铁(集团)公司湖北武汉430063

利用数据采集系统采集双相钢电阻点焊过程中的主要焊接参数,对双相钢电阻点焊过程中动态电阻曲线进行了研究。结果表明,双相钢点焊过程中材料的微观组织变化和焊接参数的变化对焊接过程中动态电阻有重要影响,且具有一定的规律性。发生... 详细信息

利用数据采集系统采集双相钢电阻点焊过程中的主要焊接参数,对双相钢电阻点焊过程中动态电阻曲线进行了研究。结果表明,双相钢点焊过程中材料的微观组织变化和焊接参数的变化对焊接过程中动态电阻有重要影响,且具有一定的规律性。发生焊接喷溅时动态电阻出现突降,这为焊接喷溅的识别提供了依据。掌握焊接过程动态电阻的变化规律可以预测焊接熔核的形成过程,实现对焊点质量的监测。

关键词：动态电阻电阻点焊双相钢质量监控

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欧拉-伯努利梁几何非线性变形的等几何有限元分析

欧拉-伯努利梁几何非线性变形的等几何有限元分析

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2014年全国固体力学学术大会

作者：黄正何锃江雯华中科技大学力学系武汉430074 湖北省结构分析与安全评定重点实验室武汉430074

柔性梁结构广泛存在于各种结构中，例如空间可展结构、飞机螺旋桨和机翼、风力发电机螺旋桨、柔性机械臂、生物细胞的微管等，这些结构的变形通常表现为大位移和有限转动，一般采用空间非线性梁单元来模拟它们的几何非线性变形行为。

关键词：等几何分析欧拉-伯努利梁几何非线性 NRUBS

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考虑到表面效应的纳米梁在柔性基底上的屈曲行为分析

考虑到表面效应的纳米梁在柔性基底上的屈曲行为分析

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2014年全国固体力学学术大会

作者：高飞程骞罗俊华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉 430074 控制结构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 工程结构分析与安全评估湖北省重点实验室湖北武汉 430074

附着于柔性基底上的纳米材料在释放基底预应变时会发生屈曲并产生规则的波形，此类波形结构能极大地增强纳米材料的变形能力，从而在柔性电子器件等领域中具有良好的应用前景。由于表面效应对纳米结构的力学响应具有显著的影响，本文研...

附着于柔性基底上的纳米材料在释放基底预应变时会发生屈曲并产生规则的波形，此类波形结构能极大地增强纳米材料的变形能力，从而在柔性电子器件等领域中具有良好的应用前景。由于表面效应对纳米结构的力学响应具有显著的影响，本文研究了表面效应(包括表面弹性和残余表面应力两部分)对纳米梁在柔性基底上的屈曲行为的影响，包括面外屈曲和面内屈曲两种屈曲模式。采用考虑表面效应的纳米梁模型推导了面外屈曲和面内屈曲的波长，波幅，以及使结构发生屈曲的临界应变的理论解。根据得到的理论解，从临界屈曲应变和系统总势能的角度分析纳米梁的几何参数，物理参数，以及表面效应常数对屈曲行为的影响。分析结果表明，对于横截面尺寸和弹性模量较小的梁，残余表面应力对临界屈曲应变和系统总势能有较为显著的影响。在某些取值范围内，残余表面应力会影响结构的屈曲模式。本文采用能量准则给出了矩形截面纳米梁发生面外和面内屈曲时，残余表面应力和截面高宽比的取值范围。

关键词：

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基于证据理论的复合材料层合板可靠性分析及优化设计

基于证据理论的复合材料层合板可靠性分析及优化设计

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2014年全国固体力学学术大会

作者：戴立江魏俊红陈建桥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武汉430074

复合材料层合结构的可靠度评估中，不确定参数的描述非常重要。当描述不确定参数的信息比较充分时，可以考虑用随机变量进行描述，当信息缺乏时，可以用区间变量进行描述，而当同时存在认知不确定时，证据理论则表现出更好的适用性。本... 详细信息

复合材料层合结构的可靠度评估中，不确定参数的描述非常重要。当描述不确定参数的信息比较充分时，可以考虑用随机变量进行描述，当信息缺乏时，可以用区间变量进行描述，而当同时存在认知不确定时，证据理论则表现出更好的适用性。本文考虑描述复合材料强度参数的信息不充分，并同时存在认知不确定，利用D-S 证据理论描述强度参数的不确定性，建立基于证据理论的复合材料层合板可靠度分析模型。

关键词：证据理论信息融合可靠度复合材料层合板

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考虑相变影响的电阻点焊数字模拟

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焊接学报 2013年第10期34卷 71-74,116-117页

作者：易荣涛赵大伟王元勋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武汉430074

热膨胀作用于焊接整个过程,考虑相变对线膨胀系数的影响,建立了考虑相变影响的电阻点焊二维轴对称有限元数值分析模型.以双相高强度钢DP600为研究对象,考虑相变潜热的影响,得到焊接过程温度场分布结果.利用热弹塑性理论和线性混合法则,... 详细信息

热膨胀作用于焊接整个过程,考虑相变对线膨胀系数的影响,建立了考虑相变影响的电阻点焊二维轴对称有限元数值分析模型.以双相高强度钢DP600为研究对象,考虑相变潜热的影响,得到焊接过程温度场分布结果.利用热弹塑性理论和线性混合法则,考虑相变对线膨胀系数的影响,对双相钢电阻点焊应力场及工件焊接变形进行了分析研究.结果表明,考虑相变对线膨胀系数的影响,计算分析结果更接近实际.

关键词：双相高强度钢相变数值模拟应力场变形

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