检索结果-内蒙古大学图书馆

力学学报 2022年第10期54卷 2733-2746,I0002页

作者：朱一林江松辉于超西南石油大学土木工程与测绘学院工程安全与防护研究院成都610500 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610031

前期研究工作中,基于有限元分析,作者发展了一种在大变形范围内具有可调恒定负泊松比的新型增强六手臂缺失支柱手性拉胀超材料.为了揭示微观结构-力学性能关系,并进一步指导超材料目标参数设计,本文在小变形框架下基于能量法建立了表征... 详细信息

前期研究工作中,基于有限元分析,作者发展了一种在大变形范围内具有可调恒定负泊松比的新型增强六手臂缺失支柱手性拉胀超材料.为了揭示微观结构-力学性能关系,并进一步指导超材料目标参数设计,本文在小变形框架下基于能量法建立了表征该拉胀材料等效泊松比和弹性模量的理论模型.增强六手臂缺失支柱手性拉胀材料由“Z”型手臂元件组成.“Z”型手臂可以被假设为两端简支的欧拉-伯努利梁.因此,本文首先推导了两端受集中力和力偶的任意形状欧拉-伯努利梁的应变能.然后,考虑平衡条件和变形协调条件进一步给出了材料等效泊松比和弹性模量的理论表达式.研究表明只有“Z”型梁的内外手臂比为2:1时,理论表达式才有简洁的形式.为了更好地利用所推导的理论表达,基于理论推导,本文开发了MATLAT图形用户界面(GUI).在GUI中输入可描述该超材料几何形状的独立几何参数,即可直接获取其等效泊松比和弹性模量.最后,基于理论结果,系统讨论了超材料微结构几何参数对其等效力学性能的影响,并将理论解与有限元计算结果进行了对比.结果表明,可以通过调控微结构几何参数获取大范围的目标力学性能.

关键词：拉胀超材料缺失支柱手性结构负泊松比图形用户界面

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CrMnFeCoNi高熵合金纳米晶温度相关的拉伸行为研究

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固体力学学报 2020年第2期41卷 109-117页

作者：胡远啸双思垚王冰张燮张旭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成都610031 加州大学圣芭芭拉分校材料系美国圣芭芭拉93106-5050

高熵合金是一种由多种主元元素组成的新型合金.实验研究表明等原子比CrMnFeCoNi高熵合金在低温下具有比室温更高的拉伸强度和断裂韧性.论文针对这一现象,利用分子动力学模拟对平均晶粒尺寸为6.18 nm的CrMnFeCoNi纳米晶在300、200和77 K... 详细信息

高熵合金是一种由多种主元元素组成的新型合金.实验研究表明等原子比CrMnFeCoNi高熵合金在低温下具有比室温更高的拉伸强度和断裂韧性.论文针对这一现象,利用分子动力学模拟对平均晶粒尺寸为6.18 nm的CrMnFeCoNi纳米晶在300、200和77 K下分别进行拉伸模拟.模拟研究揭示了纳米尺度CrMnFeCoNi高熵合金力学行为的温度效应和强韧机理.微结构演化分析表明:随着温度的降低,塑性变形阶段滑移系开动的越少,位错滑移所受的阻力越大,屈服强度和抗拉强度越大;温度越低,模型破坏时,孔洞缺陷形核较慢,更多孔洞缺陷演化成断口,更多的孔洞和断口分摊拉伸应变,使得高熵合金纳米晶的低温韧性更好.

关键词：高熵合金分子动力学模拟温度效应断裂韧性

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基于毫小薄片漏斗试样的材料弹塑性循环应力应变关系测试方法研究

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中国测试 2018年第1期44卷 118-128页

作者：尹涛蔡力勋陈辉姚迪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

为获取毫小尺寸试样疲劳性能,针对厚度为0.5~2.5 mm的薄板材料,该文提出一种应用毫小薄片漏斗试样完成等幅低循环试验的新方法。该方法实现毫小尺寸薄片漏斗试样的设计、加工和加载,提出一种能量分离函数并由此给出毫小薄片漏斗试样循... 详细信息

为获取毫小尺寸试样疲劳性能,针对厚度为0.5~2.5 mm的薄板材料,该文提出一种应用毫小薄片漏斗试样完成等幅低循环试验的新方法。该方法实现毫小尺寸薄片漏斗试样的设计、加工和加载,提出一种能量分离函数并由此给出毫小薄片漏斗试样循环应力-应变关系的预测模型。针对不同材料完成的有限元分析表明,该模型对不同几何尺寸和不同幂律材料具有良好普适性。以316 L不锈钢为例,完成等直圆棒试样和包括厚度为0.7 mm的6种不同几何尺寸小尺寸薄片漏斗试样的变幅应变对称循环试验,结果表明:基于漏斗薄片小试样的载荷-位移稳定试验曲线,新方法预测的材料循环应力-应变关系与传统等直圆棒试样的试验结果吻合良好。

关键词：毫小薄片漏斗试样等幅低循环试验能量分离函数循环应力-应变关系预测模型 316L不锈钢

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复合材料增强管线钢管改进设计方法及相关规范分析

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应用力学学报 2021年第6期38卷 2314-2320页

作者：王言聿成志强张豫陆剑锋谢裕喜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成都610031 四川德源石油天然气工程有限公司成都610041

为了提高复合材料增强管线钢管(CRLP)设计的承载安全性,提出了承载系数的概念,不仅能够体现复合材料层和衬管的承载裕量,而且能够反映两者的载荷分担比例。分析了CRLP预应力处理的加载历程,建立起复合材料层承载系数、衬管承载系数和预... 详细信息

为了提高复合材料增强管线钢管(CRLP)设计的承载安全性,提出了承载系数的概念,不仅能够体现复合材料层和衬管的承载裕量,而且能够反映两者的载荷分担比例。分析了CRLP预应力处理的加载历程,建立起复合材料层承载系数、衬管承载系数和预应力处理压力三者的关系。采用图示方法,直观分析了复合材料层承载系数对预应力处理压力取值范围的影响,以及预应力处理压力对衬管承载系数的影响。提出了优先保证复合材料层安全承载的改进方法,使得复合材料层的实际承载系数与设计承载系数一致,不随其厚度变化。

关键词： CRLP 最大许用操作压力承载系数预应力处理应变协调性

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三维随机凹凸型混凝土骨料细观建模方法研究

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应用力学学报 2018年第5期35卷 1072-1076页

作者：汪奔王弘张志强周蒙蛟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成都610031 西南交通大学土木工程学院地下工程系成都610031

为了提高混凝土细观力学中数值模拟预处理的要求,提出了一种网格预先生成的三维随机凹凸型混凝土骨料建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模型更加接... 详细信息

为了提高混凝土细观力学中数值模拟预处理的要求,提出了一种网格预先生成的三维随机凹凸型混凝土骨料建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模型更加接近真实形态,避免了该方法对骨料形貌描述不准确。同时,提出一种四面体分割法来判断空间三维骨料与单元节点的位置关系,进行细观三相介质单元判断,该方法可保证投放的随机性以及级配分布的合理性,三维投放骨料含量可达到65%。采用本文提出的预处理方法,结合混凝土塑性损伤模型,分析了钢筋锈蚀引起的保护层开裂破坏过程,结果表明:受随机骨料的影响,顺筋裂纹的产生具有不确定性。

关键词：混凝土细观生成网格三维混凝土损伤塑性裂纹

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加载速率和几何尺寸对国产A508-Ⅲ钢断裂行为影响的实验研究

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力学学报 2022年第7期54卷 1970-1981页

作者：崔光顺包陈李一磊孙建华杜开开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610031 中国核动力研究设计院反应堆工程研究所成都610213

由加载速率和几何约束改变而引起的压力容器钢韧脆转变问题是核能安全领域亟待解决的关键问题.为了准确分析国产A508-Ⅲ钢的动态断裂行为,借助INSTRON VHS高速材料试验机,开展了不同加载速率和几何尺寸条件下的国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性... 详细信息

由加载速率和几何约束改变而引起的压力容器钢韧脆转变问题是核能安全领域亟待解决的关键问题.为了准确分析国产A508-Ⅲ钢的动态断裂行为,借助INSTRON VHS高速材料试验机,开展了不同加载速率和几何尺寸条件下的国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性试验,研究了加载速率和几何尺寸等因素对国产A508-Ⅲ钢动态断裂韧性的影响.研究表明,A508-Ⅲ钢具有良好的抗冲击韧性,随着加载速率的提高,试样的总冲击吸收能基本保持恒定,裂纹萌生吸收能量不断上升,而裂纹扩展吸收能量呈下降趋势.J-Δa阻力曲线和条件起裂韧性J_(Q)随着几何约束的增加而降低,随加载速率的增加而升高.当达到某一临界速率时,条件起裂韧性J_(Q)基本恒定,试样断裂方式也由韧性断裂转变为韧−脆−韧混合断裂.由于出现混合断裂模式,发生脆性断裂时的最大J积分值J_(max)更适于描述国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性演化规律.随着试样面外几何约束的降低,J_(max)随Δa_(m)的增加而线性增大.试样面内几何约束越高,J_(max)与Δa_(m)之间的线性关系斜率越大.随着试样几何约束的增加,材料的韧脆转变速率增加,J_(max)值下降.改变几何约束只能在有限的加载速率范围内改变材料的断裂方式,当加载速率超过某个临界值时,加载速率成为影响材料断裂方式的主要因素.

关键词：国产A508-Ⅲ钢动态断裂行为韧脆转变加载速率几何约束

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复合材料增强管线钢管压力设计新方法

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石油学报 2020年第8期41卷 1025-1032页

作者：王言聿成志强郭旭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 中国石油天然气股份有限公司管道分公司管道科技研究中心河北廊坊065000

复合材料增强管线钢管(CRLP)是一种具有高承压能力的新型管道,其应用日趋广泛,但相应的管道压力设计方法尚不完善。对现有规范的分析表明,现有压力设计模式已不适合组合型管道。通过以CRLP平均环向应变作为设计的显式失效判据,并区别不... 详细信息

复合材料增强管线钢管(CRLP)是一种具有高承压能力的新型管道,其应用日趋广泛,但相应的管道压力设计方法尚不完善。对现有规范的分析表明,现有压力设计模式已不适合组合型管道。通过以CRLP平均环向应变作为设计的显式失效判据,并区别不同工况下的失效模式,确定相应的安全系数。基于组合薄壁圆筒模型,分别导出了是/否进行预应力处理的压力设计公式。压力设计公式考虑了CRLP几何尺寸、管线钢和复合材料力学性能对设计压力的影响。算例分析表明,对于未经过预应力处理而直接投用的CRLP,主要的失效模式是试压过程中产生过量残余变形;而对于进行过预应力处理的CRLP,主要失效模式转变为工作压力下的蠕变破坏。预应力处理可以一定程度上提高CRLP的设计压力,并有助于充分利用复合材料的承载能力。

关键词：复合材料增强管线钢管设计压力预应力处理失效模式残余应变

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厚度对5083铝合金薄板超高周弯曲疲劳性能的影响

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机械工程材料 2016年第3期40卷 85-88页

作者：梁凌宇王弘(指导) 董轩成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成都610031

在超声振动载荷下,对2 mm和5 mm厚5083铝合金薄板进行了超高周弯曲疲劳试验,研究了铝合金薄板厚度对其超高周弯曲疲劳性能的影响。结果表明:5083铝合金薄板的S-N曲线呈连续下降特征,试样在109周次处仍会发生断裂,与一般铝合金的疲劳特... 详细信息

在超声振动载荷下,对2 mm和5 mm厚5083铝合金薄板进行了超高周弯曲疲劳试验,研究了铝合金薄板厚度对其超高周弯曲疲劳性能的影响。结果表明:5083铝合金薄板的S-N曲线呈连续下降特征,试样在109周次处仍会发生断裂,与一般铝合金的疲劳特征一致,即传统的疲劳极限并不存在;受尺寸效应影响,2mm厚薄板的弯曲疲劳强度高于5mm厚薄板的;尺寸效应在高周阶段对薄板疲劳性能的影响最大,超高周阶段的影响逐渐减弱;试样的疲劳裂纹起源于表面,表现为多源萌生;同应力幅值下不同厚度的5083铝合金薄板断口具有相同的解理特征。

关键词：超高周弯曲疲劳性能 5083铝合金薄板尺寸效应

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非局部应变梯度理论下纳米梁的力学特性研究

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力学与实践 2018年第2期40卷 167-172页

作者：张英蓉沈火明张波西南交通大学力学与工程学院成都610031 应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031

基于非局部应变梯度理论,建立了一种具有尺度效应的高阶剪切变形纳米梁的力学模型.其中,考虑了应变场和一阶应变梯度场下的非局部效应.采用哈密顿原理推导了纳米梁的控制方程和边界条件,并给出了简支边界条件下静弯曲、自由振动和线性... 详细信息

基于非局部应变梯度理论,建立了一种具有尺度效应的高阶剪切变形纳米梁的力学模型.其中,考虑了应变场和一阶应变梯度场下的非局部效应.采用哈密顿原理推导了纳米梁的控制方程和边界条件,并给出了简支边界条件下静弯曲、自由振动和线性屈曲问题的纳维级数解.数值结果表明,非局部效应对梁的刚度产生软化作用,应变梯度效应对纳米梁的刚度产生硬化作用,梁的刚度整体呈现软化还是硬化效应依赖于非局部参数与材料特征尺度的比值.梁的厚度与材料特征尺度越接近,非局部应变梯度理论与经典弹性理论所预测结果之间的差异越显著.

关键词：非局部应变梯度理论尺度效应高阶剪切变形纳米梁

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管板组合结构等效力学模型

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西南大学学报（自然科学版） 2017年第8期39卷 180-184页

作者：王玲董有恒王成军刘岩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成都610031

通过将管板组合结构等效为正交各向异性板的方法,探讨该类结构的力学响应的计算方法.首先从平面问题本构方程出发,应用变形协调条件得到其等效材料参数,然后应用刚度分析法得到其等效厚度与等效密度,最后通过与3D有限元结果比较说明等... 详细信息

通过将管板组合结构等效为正交各向异性板的方法,探讨该类结构的力学响应的计算方法.首先从平面问题本构方程出发,应用变形协调条件得到其等效材料参数,然后应用刚度分析法得到其等效厚度与等效密度,最后通过与3D有限元结果比较说明等效模型的正确性.

关键词：管板结构等效理论正交各向异性板

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