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重庆理工大学学报（自然科学） 2016年第11期30卷 71-77页

作者：陈孚喻勇西南交通大学力学与工程学院成都610031 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031

介绍了圆盘颗粒不连续变形分析(DDA)理论。推导了圆盘与边界、圆盘与圆盘的罚函数法接触子矩阵。在罚函数法和曾广拉格朗日法下编写程序模拟了单个圆盘与边界碰撞、折斜面上的运动和多圆盘在封闭边界内的运动等3个算例。研究了罚函数法... 详细信息

介绍了圆盘颗粒不连续变形分析(DDA)理论。推导了圆盘与边界、圆盘与圆盘的罚函数法接触子矩阵。在罚函数法和曾广拉格朗日法下编写程序模拟了单个圆盘与边界碰撞、折斜面上的运动和多圆盘在封闭边界内的运动等3个算例。研究了罚函数法和增广拉格朗日法处理接触时刚度变化对系统机械能的影响,发现碰撞速度较大时,系统机械能的变化在不同刚度取值组合下相差很大。为解决模拟碰撞时存在的机械能变化不准确的问题,在计算中引入冲量法,用于计算圆盘与圆盘、圆盘与边界以及圆盘与凸角碰撞后的分离速度,以更新DDA算法中的初始速度。将冲量法编入程序在不同恢复系数和摩擦角条件下重新模拟算例,发现改善后的算例程序可较好地模拟多圆盘在运动过程中的机械能变化。

关键词：圆盘颗粒DDA 接触刚度机械能冲量法

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改进傅里叶级数法在Winkler地基薄板振动分析中的应用

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噪声与振动控制 2020年第5期40卷 76-81页

作者：王吉高芳清覃良晋郑双星丁凯文西南交通大学力学与工程学院成都610031 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室成都620031

基于Winkler地基模型,采用弹性组件及其参数设定模拟约束边界类别与状态,结合Hamilton原理,建立一种适应各类参数全局性变化的土-结构相互作用的振动分析方法。求解过程重点利用改进傅里叶级数法,给出能够满足各类边界条件的振型函数统... 详细信息

基于Winkler地基模型,采用弹性组件及其参数设定模拟约束边界类别与状态,结合Hamilton原理,建立一种适应各类参数全局性变化的土-结构相互作用的振动分析方法。求解过程重点利用改进傅里叶级数法,给出能够满足各类边界条件的振型函数统一表达式,有效地解决振型函数在任意边界条件下的选取以及不能严格满足角点条件的难点。通过数值计算与文献对比,检验方法的准确性,并验证其快速收敛特性;在此基础上,探究系统频率与地基基床系数、地基上矩形薄板尺寸参数的相互影响关系和规律。

关键词：振动与波改进傅里叶级数 Winkler地基矩形薄板 Hamilton原理任意边界条件

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6005A铝合金激光-MIG复合焊接接头超高周疲劳性能试验研究

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电焊机 2017年第12期47卷 94-98页

作者：张伟王弘西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031

对18 mm 6005A铝合金厚板进行多层多道激光-MIG复合焊接,采用超声疲劳试验技术对板状焊接接头与母材的超高周疲劳性能进行试验研究。结果表明,焊接接头和母材在10~9循环周次后均会发生疲劳断裂。焊接接头的高周疲劳数据点分散性较大,母... 详细信息

对18 mm 6005A铝合金厚板进行多层多道激光-MIG复合焊接,采用超声疲劳试验技术对板状焊接接头与母材的超高周疲劳性能进行试验研究。结果表明,焊接接头和母材在10~9循环周次后均会发生疲劳断裂。焊接接头的高周疲劳数据点分散性较大,母材和焊接接头的S-N曲线均呈连续下降趋势,在10~6~10~9周次范围内焊接接头的疲劳强度为母材的50%~80%。对比IIW标准疲劳曲线发现,焊接接头的疲劳性能在N=10~4循环周次下与IIW标准基本一致,在高周范围内表现优于IIW标准。经扫描电镜微观分析发现,焊接接头的裂纹通常萌生在表面气孔处,疲劳裂纹断裂形式为穿晶断裂,主要表现为准解理断裂特征。

关键词：焊接接头超高周疲劳性能 6005A铝合金激光-MIG复合焊 IIW标准

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激光冲击强化技术研究和多尺度模拟综述

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航空制造技术 2023年第20期66卷 50-72页

作者：宋世杰杜欣赵建锋周留成阚前华张旭西南交通大学力学与航空航天学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610097 中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621000 空军工程大学航空等离子体动力学国家级重点实验室西安710038

激光冲击强化技术是一种利用高功率密度和短脉冲的激光对材料表面进行强化处理的新型表面改性技术,能够在材料表面形成梯度纳米结构并产生有益的梯度残余压应力场,有效提高材料的力学性能。本文介绍了激光冲击强化技术的发展历史和研究... 详细信息

激光冲击强化技术是一种利用高功率密度和短脉冲的激光对材料表面进行强化处理的新型表面改性技术,能够在材料表面形成梯度纳米结构并产生有益的梯度残余压应力场,有效提高材料的力学性能。本文介绍了激光冲击强化技术的发展历史和研究现状,并就该技术的应用前景进行了展望。随后,分析了激光冲击强化技术的原理,并分析了激光冲击诱导产生的残余应力和梯度纳米结构对材料的强化作用。综述了激光冲击强化技术对材料强韧性、抗疲劳性、耐磨性和抗应力腐蚀开裂能力的影响,最后从宏观、介观、细观、微观和纳观5个尺度介绍了激光冲击强化技术的多尺度模拟研究,并对比了不同尺度模拟手段的差异。

关键词：激光冲击(LSP) 残余应力梯度纳米结构力学性能多尺度模拟

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滚动问题的DDA模拟

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西南科技大学学报 2016年第3期31卷 102-106页

作者：陈孚喻勇西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031

对非刚性圆盘DDA理论进行了介绍,对圆盘位移公式进行了修正。提出了单个圆盘与凸角接触的处理方法,并给出了圆盘在折边上运动时接触种类的判别方法。编写了圆盘在斜面上运动问题的两个算例程序,以验证圆盘DDA理论的有效性和不足之处。... 详细信息

对非刚性圆盘DDA理论进行了介绍,对圆盘位移公式进行了修正。提出了单个圆盘与凸角接触的处理方法,并给出了圆盘在折边上运动时接触种类的判别方法。编写了圆盘在斜面上运动问题的两个算例程序,以验证圆盘DDA理论的有效性和不足之处。使用罚函数法处理圆盘与边界接触,并使用开闭迭代提高计算精度。针对模拟碰撞过程的能量突变问题,提出用变刚度方法控制碰撞中的能量损失,对保持圆盘在碰撞前后动量守恒的方法进行了讨论。

关键词：数值方法不连续变形分析接触模型变刚度滚动

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灰铸铁抗拉强度测量方法比较

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西南科技大学学报 2019年第2期34卷 56-61,91页

作者：朱星宇喻勇朱建林西南交通大学力学与工程学院四川成都610031 应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031

采用灰铸铁材料进行圆环劈裂试验、扭转试验、四点弯曲试验和直接拉伸试验,得到上述4种抗拉强度测量方法的结果比值约为2.87∶1.33∶1.17∶1。四点弯曲试验的测量结果与直接拉伸试验结果接近。结合文献中的试验数据,发现铸铁、岩石、混... 详细信息

采用灰铸铁材料进行圆环劈裂试验、扭转试验、四点弯曲试验和直接拉伸试验,得到上述4种抗拉强度测量方法的结果比值约为2.87∶1.33∶1.17∶1。四点弯曲试验的测量结果与直接拉伸试验结果接近。结合文献中的试验数据,发现铸铁、岩石、混凝土等不同脆性材料的间接拉伸试验结果与直接拉伸试验结果比值相近,于是可给出带修正系数的通用间接测量抗拉强度公式。有限元分析表明,间接拉伸试验中试件断裂面上不是均匀应力,当断裂面的小部分单元达到应力极限时只产生微观裂纹,并没有发生整体破坏,当断裂面上大部分单元都达到应力极限时才会丧失承载能力,发生宏观破坏,这可能是导致不同测量方法结果不一致的原因。

关键词：抗拉强度灰铸铁圆环劈裂试验四点弯曲试验扭转试验脆性材料

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基于时温等效原理的热致形状记忆聚合物模型

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四川理工学院学报（自然科学版） 2016年第3期29卷 66-69页

作者：张泽斌阚前华董诗玉李建康国政应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 西南交通大学力学与工程学院成都610031

基于粘弹性高分子理论和时温等效原理,对玻璃态热致型形状记忆聚合物的形状记忆过程进行模拟。将形状记忆聚合物的粘弹性应力应变响应分为依赖于应变的应力部分和依赖于时间的松弛部分。依赖于应变的应力部分采用不可压缩的Mooney-Rivli... 详细信息

基于粘弹性高分子理论和时温等效原理,对玻璃态热致型形状记忆聚合物的形状记忆过程进行模拟。将形状记忆聚合物的粘弹性应力应变响应分为依赖于应变的应力部分和依赖于时间的松弛部分。依赖于应变的应力部分采用不可压缩的Mooney-Rivlin超弹性模型,依赖于时间的松弛部分采用Prony级数表示。通过新的时温等效方程来考虑模量的温度相关性。模拟结果与实验的比较表明:模拟结果与实验吻合很好。

关键词：形状记忆聚合物粘弹性超弹性时温等效

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镍钛形状记忆合金热机械循环变形行为试验研究

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四川理工学院学报（自然科学版） 2017年第1期30卷 65-69页

作者：姜晗徐祥王莅辰阚前华康国政应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 西南交通大学力学与工程学院成都610031

镍钛形状记忆合金在应用过程中,不可避免地承受热机械循环载荷作用,进而导致材料的结构性和功能性疲劳失效。热力学循环变形试验在自主开发的热机械循环试验平台上开展,并实时采集力、位移和温度信号,提取循环应力、应变和温度演化曲线... 详细信息

镍钛形状记忆合金在应用过程中,不可避免地承受热机械循环载荷作用,进而导致材料的结构性和功能性疲劳失效。热力学循环变形试验在自主开发的热机械循环试验平台上开展,并实时采集力、位移和温度信号,提取循环应力、应变和温度演化曲线,研究热机械循环变形对形状记忆效应的劣化作用。试验结果表明:机械循环载荷将轻微降低镍钛形状记忆合金在升温过程中的应变回复能力;同时,形状记忆效应随着热机械循环和温度循环次数的增加出现显著劣化。研发的热机械循环变形试验平台可用于揭示镍钛形状记忆合金功能性退化机理,为进一步对形状记忆合金器件的性能评估提供有益参考。

关键词：形状记忆合金热机械循环形状记忆效应循环变形

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基于RVE低周疲劳的Ⅱ型疲劳裂纹扩展行为研究

基于RVE低周疲劳的Ⅱ型疲劳裂纹扩展行为研究

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第十八届全国疲劳与断裂学术会议

作者：石凯凯蔡力勋祁爽包陈西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室

通过分析材料剪切代表性体积单元的疲劳行为与Ⅱ型疲劳裂纹扩展速率,发现两者之间存在内在联系。故而,基于剪切低周疲劳特性、疲劳失效准则(塑性应变能密度和线性损伤累积)和裂纹裂尖区有效循环应力应变场,建立了Ⅱ型疲劳裂纹扩展速率... 详细信息

通过分析材料剪切代表性体积单元的疲劳行为与Ⅱ型疲劳裂纹扩展速率,发现两者之间存在内在联系。故而,基于剪切低周疲劳特性、疲劳失效准则(塑性应变能密度和线性损伤累积)和裂纹裂尖区有效循环应力应变场,建立了Ⅱ型疲劳裂纹扩展速率的理论预测模型。结合两种铝合金材料(2024-T351和7075-T6)的试验数据与预测模型的比较发现,理论预测结果与试验数据吻合较好。

关键词：循环塑性区疲劳失效准则 Ⅱ型疲劳裂纹扩展代表性体积单元剪切低周疲劳

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直管流致振动数值模拟中的参数选择

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重庆理工大学学报（自然科学） 2017年第10期31卷 62-65页

作者：杨凡鲁丽西南交通大学力学与工程学院成都610031 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031

基于ANSYS Workbench与CFX有限元分析软件,采用双向流固耦合方法,以横向流作用下的单根直管为基本分析对象,建立三维流固耦合模型。利用Meshing划分不同网格来研究网格划分对单管的流致振动数值模拟的影响。以横向均匀来流下单管为例,... 详细信息

基于ANSYS Workbench与CFX有限元分析软件,采用双向流固耦合方法,以横向流作用下的单根直管为基本分析对象,建立三维流固耦合模型。利用Meshing划分不同网格来研究网格划分对单管的流致振动数值模拟的影响。以横向均匀来流下单管为例,给出了合理的边界层网格划分方式及合理的时间步长。

关键词：流致振动双向流固耦合数值模拟 Workbench

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