检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2018年第3期37卷 210-216页

作者：胡廷勋胡德安湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

考虑带预制孔容器内空气的影响,采用三维FEM-SPH自适应耦合算法程序对含预制孔容器在内爆载荷作用下的动态响应过程进行了模拟,与实验所得到的破坏特征参量吻合。同时也用LS-DYNA软件中ALE算法得到的计算结果与FEM-SPH自适应耦合算法得... 详细信息

考虑带预制孔容器内空气的影响,采用三维FEM-SPH自适应耦合算法程序对含预制孔容器在内爆载荷作用下的动态响应过程进行了模拟,与实验所得到的破坏特征参量吻合。同时也用LS-DYNA软件中ALE算法得到的计算结果与FEM-SPH自适应耦合算法得到的结果进行比较,进一步分析了FEM-SPH自适应耦合算法的有效性。FEM-SPH自适应耦合算法能够稳定再现内爆载荷作用下含预制孔容器的爆炸鼓包过程、预制孔毁伤破坏过程以及容器内空气运动过程,可以为容器内爆问题的数值模拟研究提供有效途径。

关键词：内爆容器爆炸预制孔 FEM-SPH耦合算法 ALE算法

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PMMA材料裂纹动态扩展及止裂研究

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应用力学学报 2017年第2期34卷 230-236页

作者：朱婷胡德安王毅刚湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

PMMA俗称有机玻璃,是一种用途十分广泛的工程材料,其裂纹动态扩展及止裂是工程应用研究的难点问题。以SHPB为动态加载装置,通过实验和仿真研究了含圆孔PMMA板的单边裂纹动态扩展问题,模拟结果与裂纹动态实验结果的对比验证了仿真模型的... 详细信息

PMMA俗称有机玻璃,是一种用途十分广泛的工程材料,其裂纹动态扩展及止裂是工程应用研究的难点问题。以SHPB为动态加载装置,通过实验和仿真研究了含圆孔PMMA板的单边裂纹动态扩展问题,模拟结果与裂纹动态实验结果的对比验证了仿真模型的有效性。在此基础上,研究了PMMA板中的圆孔半径、预裂纹长度、止裂孔半径、止裂孔与裂纹尖端竖直位移等因素对裂纹扩展的影响。研究结果表明,圆孔半径和预裂纹长度对裂纹的起始扩展时间有明显影响,在裂纹尖端设置止裂孔可以有效地抑制裂纹的扩展,并且止裂孔半径、止裂孔与裂纹尖端竖直位移对止裂效果有显著影响。本文研究结果对PMMA材料工程应用有一定的参考价值。

关键词： PMMA 有机玻璃 SHPB 裂纹扩展止裂孔

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含概率与区间混合不确定性的系统可靠性分析方法

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力学学报 2017年第2期49卷 456-466页

作者：刘海波姜潮郑静韦新鹏黄志亮湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

系统可靠性问题中通常存在大量的不确定参数,传统方法一般是基于概率模型对系统进行可靠性分析,但是实际工程中由于数据缺乏或试验条件的限制往往难以得到参数的精确概率分布.本文将结构体系一部分样本信息充足的不确定变量用随机变量... 详细信息

系统可靠性问题中通常存在大量的不确定参数,传统方法一般是基于概率模型对系统进行可靠性分析,但是实际工程中由于数据缺乏或试验条件的限制往往难以得到参数的精确概率分布.本文将结构体系一部分样本信息充足的不确定变量用随机变量进行描述,而另一部分样本缺乏的用区间表示,并提出了一种新的含概率与区间混合不确定性的系统可靠性分析方法.首先,基于一个高效求解方法获得单失效模式下结构的最小可靠度指标;再针对多失效模式下含概率与区间混合不确定性问题建立了系统可靠性分析模型;考虑各失效模式之间的相关性,通过线性相关度计算方法求得相关系数矩阵;最后提出了串联体系和并联体系可靠度求解方法.3个数值算例表明,该方法可以实现含概率与区间混合的多个非线性失效模式下系统可靠度的计算.通过对比传统的概率可靠性分析方法,本文方法只需要少量的不确定信息便可确保系统更加安全,更适合复杂结构系统可靠性的分析和设计.

关键词：系统可靠性概率与区间混合不确定性最大失效概率失效模式相关性

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一种子域光滑无网格伽辽金法在计算固体力学中的应用

一种子域光滑无网格伽辽金法在计算固体力学中的应用

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第二届无网格与粒子类方法研讨会

作者：胡德安王毅刚湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙

通过构造子域建立了一种基于光滑应变技术的子域光滑无网格伽辽金法。在子域中使用Moving Kriging 插值方法和基于光滑域的数值积分形成子域的刚度矩阵，再通过组装各个子域的刚度矩阵形成总体刚度矩阵。从而使该方法既保留了无网格方... 详细信息

通过构造子域建立了一种基于光滑应变技术的子域光滑无网格伽辽金法。在子域中使用Moving Kriging 插值方法和基于光滑域的数值积分形成子域的刚度矩阵，再通过组装各个子域的刚度矩阵形成总体刚度矩阵。从而使该方法既保留了无网格方法自适应性强、应力计算精度高等特性，又具备了有限元方法计算效率高等优点。

关键词：无网格法光滑应变扩充形函数裂纹扩展

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碳纤维复合材料冲击响应的数值模型确认

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振动与冲击 2017年第11期36卷 255-262页

作者：杨刚刘让奇肖钊湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

通过有限次数的实验结合模型确认方法对数值模型的可靠性进行验证,建立了考虑参数不确定性碳纤维复合材料冲击响应的数值模型确认方法;以碳纤维增强复合材料(T700/X105)试件沿厚度方向受到冲击的数值模型确认过程为例,基于累积分布函数... 详细信息

通过有限次数的实验结合模型确认方法对数值模型的可靠性进行验证,建立了考虑参数不确定性碳纤维复合材料冲击响应的数值模型确认方法;以碳纤维增强复合材料(T700/X105)试件沿厚度方向受到冲击的数值模型确认过程为例,基于累积分布函数的模型确认准则,对三种不同工况下碳纤维复合材料的数值模型进行了确认分析,验证了所建立的模型确认方法的有效性,为具有不确定性的碳纤维复合材料的数值模型确认提供新的思路和参考方案。

关键词：碳纤维复合材料冲击响应参数不确定性模型确认

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结构体碰撞噪声辐射的数值仿真与实验研究

结构体碰撞噪声辐射的数值仿真与实验研究

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2018年全国固体力学学术会议

作者：杨刚肖伟胡德安湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进技术与仿真教育部重点实验室

结构体碰撞产生的噪声辐射是工业噪声辐射的主要来源之一。在实际工程应用中,结构之间的碰撞不可避免,并且该碰撞过程往往是一个联动过程,涉及多个结构体的碰撞。所以,有必要对碰撞噪声辐射机理及规律进行研究。但是,目前大部分研究只... 详细信息

结构体碰撞产生的噪声辐射是工业噪声辐射的主要来源之一。在实际工程应用中,结构之间的碰撞不可避免,并且该碰撞过程往往是一个联动过程,涉及多个结构体的碰撞。所以,有必要对碰撞噪声辐射机理及规律进行研究。但是,目前大部分研究只是针对两个结构体碰撞产生的噪声辐射,还未开展对多个结构碰撞噪声辐射机理的研究。为了进一步对结构体碰撞噪声辐射机理建立科学的认识,首先针对多个钢球的碰撞,分别采用实验与仿真的方法对其碰撞噪声辐射进行了相关研究。联合动态有限元法(Dynamic FEM)和瞬态边界元法(TBEM)建立了多个钢球碰撞噪声辐射的数值模型。通过数值仿真实现了多个钢球碰撞噪声辐射声场的可视化,揭示了多个钢球碰撞噪声辐射机理及其辐射规律。并基于建立的数值模型,分别研究了主动钢球冲击速度、被动钢球初始间隙和被动钢球数目对碰撞噪声辐射声场的影响。最后采用多个钢球碰撞噪声的研究方法,建立了汽车关门噪声辐射的数值模型。结合该数值模型分析了汽车关门噪声的辐射机理及规律,并探讨了车门密封胶条的相关参数对关门噪声辐射的影响。因此,通过本文的研究不仅可以为结构碰撞噪声辐射机理的研究奠定基础,还可为结构碰撞噪声的预测、分析及控制提供参考。

关键词：碰撞噪声噪声辐射多钢球碰撞汽车关门噪声动态有限元瞬态边界元

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低速冲击载荷下的AHSS双曲板性能研究

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中国科技论文在线精品论文 2018年第13期11卷 1359-1371页

作者：叶超戴宏亮徐伟力罗爱辉湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙 410082 宝钢集团汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室上海 201900 湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室长沙 410082 宝钢集团汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室上海 201900

基于von Karman方程和经典的薄壳理论,建立了一组低速冲击载荷作用下的先进高强度钢(advanced high strength steel,AHSS)双曲板的非线性控制方程.通过有限差分法和Newmark法,可将控制方程分别在空间域和时间域上离散,在此基础上,整个... 详细信息

基于von Karman方程和经典的薄壳理论,建立了一组低速冲击载荷作用下的先进高强度钢(advanced high strength steel,AHSS)双曲板的非线性控制方程.通过有限差分法和Newmark法,可将控制方程分别在空间域和时间域上离散,在此基础上,整个问题可以通过迭代法求解.数值计算结果表明,板的几何参数、材料特性和冲击物的基本参数对低速冲击载荷作用下的AHSS双曲板的无量纲挠度、正应力和接触力有显著影响.

关键词：固体力学先进高强度钢低速冲击有限差分法 Newmark法

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二维固体声子晶体中拓扑缺陷导致的多重拓扑相变

二维固体声子晶体中拓扑缺陷导致的多重拓扑相变

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2018年全国固体力学学术会议

作者：黄宏波陈久久霍绍勇谭柱华湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进设计技术仿真教育部国防重点实验室河北工业大学机械工程学院

近年来,人工带隙材料(如声子晶体)由于其优异的性能,已成为新一代智能材料的研究焦点。另一方面,材料拓扑学由凝聚态物理领域逐渐延伸到其他粒子或准粒子系统,而研究人工带隙材料的拓扑性质更是受到人们的广泛关注,其特有的鲁棒边界态,... 详细信息

近年来,人工带隙材料(如声子晶体)由于其优异的性能,已成为新一代智能材料的研究焦点。另一方面,材料拓扑学由凝聚态物理领域逐渐延伸到其他粒子或准粒子系统,而研究人工带隙材料的拓扑性质更是受到人们的广泛关注,其特有的鲁棒边界态,具有缺陷免疫、背散射抑制和自旋轨道锁定的传输等特性,潜在应用前景巨大。本文将拓扑缺陷的概念引入到二维固体声子晶体中,揭示了在三角点阵中利用椭圆介质柱的拓扑变化来控制涡旋手性并实现多重拓扑相变的特性。最后通过实验证明了受到拓扑不变量保护的弹性波边界态的单向传输行为和对缺陷的背向散射抑制。利用拓扑缺陷结构的多变性,可以简便地调控拓扑边界态控制弹性波的传播,可为未来弹性波拓扑绝缘体的研究提供良好的平台。

关键词：固体声子晶体弹性波拓扑缺陷多重拓扑相变

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基于FE-SPH自适应耦合算法对长杆弹侵彻反应装甲的模拟研究

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工程力学 2016年第1期33卷 223-231页

作者：杨刚傅奕轲郑建民胡德安湖南大学机械与运载工程学院特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室湖南长沙410082

该文采用自编程序实现的FE-SPH自适应耦合算法对长杆弹侵彻反应装甲的过程开展了数值模拟研究。为了实现反应装甲中的凝聚炸药在长杆弹冲击作用下的起爆过程,在FE-SPH自适应耦合算法中嵌入了凝聚炸药的点火-增长模型。该文首先应用FE-SP... 详细信息

该文采用自编程序实现的FE-SPH自适应耦合算法对长杆弹侵彻反应装甲的过程开展了数值模拟研究。为了实现反应装甲中的凝聚炸药在长杆弹冲击作用下的起爆过程,在FE-SPH自适应耦合算法中嵌入了凝聚炸药的点火-增长模型。该文首先应用FE-SPH自适应耦合算法对二维轴对称反应装甲冲击起爆模型进行了模拟分析,并以此验证了自适应FE-SPH自适应耦合算法对此类问题模拟的可行性和有效性。其次,针对长杆弹斜侵彻反应装甲的过程进行模拟,再现了反应装甲动态响应干扰长杆弹入侵的过程。通过与相关实验数据结果及其他方法模拟的结果对比,FE-SPH自适应耦合方法能够有效地对长杆弹侵彻反应装甲和后效目标靶进行一体化仿真。

关键词：工程力学反应装甲 FE-SPH 侵彻起爆

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基于光滑扩展有限元的平板裂纹参数不确定性反求

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应用数学和力学 2016年第1期37卷 60-72页

作者：张利轩卿宏军胡德安湖南大学特种装备先进设计技术与仿真教育部重点实验室长沙410082

裂纹位置和尺寸等是工程监测需掌握的非常重要的信息.光滑扩展有限元是近年来发展起来的一种模拟裂纹的有效方法,即使采用极度不规则单元仍可获得精确的模拟结果,无需单元"质量"要求.因此在单元自动划分方面具有突出的优势,... 详细信息

裂纹位置和尺寸等是工程监测需掌握的非常重要的信息.光滑扩展有限元是近年来发展起来的一种模拟裂纹的有效方法,即使采用极度不规则单元仍可获得精确的模拟结果,无需单元"质量"要求.因此在单元自动划分方面具有突出的优势,这一特点也使得该方法适用于裂纹反求过程的实时调用和含裂纹仿真模型的网格自动划分.研究基于光滑扩展有限元的不确定反求方法,用于识别平面弹性板中直裂纹位置和尺寸参数,即采用光滑扩展有限元法进行拉伸工况的正问题分析,通过测量平板边缘的节点位移建立优化模型,调用遗传算法实现裂纹参数的反求.反求过程中将材料的弹性模量和Poisson(泊松)比作为区间不确定变量,采用一阶Taylor(泰勒)公式实现了平板裂纹参数的不确定性反求.

关键词：不确定性反求光滑扩展有限元裂纹遗传算法优化模型

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