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成都大学学报（自然科学版） 2019年第4期38卷 339-345页

作者：赵士忠冯超车全伟张光瀚朱志武中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 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

为了弥补6008铝合金在冲击载荷作用下的力学性能及其动态本构模型研究的不足,采用RPL-100型材料试验机和分离式霍普金森压杆获取了该材料在不同应变率下的应力—应变曲线.结果表明:随着应变率的增加,6008铝合金的屈服强度、强度极限与... 详细信息

为了弥补6008铝合金在冲击载荷作用下的力学性能及其动态本构模型研究的不足,采用RPL-100型材料试验机和分离式霍普金森压杆获取了该材料在不同应变率下的应力—应变曲线.结果表明:随着应变率的增加,6008铝合金的屈服强度、强度极限与流动应力增加,应变硬化率减小,屈服滞后现象明显.基于实验结果与Johnson-Cook模型,引入Cowper-Symonds本构模型来描述6008铝合金的应变率效应,同时考虑到该材料冲击过程中绝热温升的影响,构建了适用于6008铝合金的改进Johnson-Cook模型.结果表明,改进Johnson-Cook模型能够能较好地描述6008铝合金的应变率效应并能准确地预测其流动应力,可为实际工程中的数值模拟问题提供参考.

关键词： 6008铝合金冲击动态 SHPB 本构模型绝热温升

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一类碰撞振动系统的激变和拟周期-拟周期阵发性

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振动与冲击 2017年第7期36卷 1-7,20页

作者：乐源缪鹏程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

研究了一类三自由度碰撞振动系统的激变和阵发性。六维庞加莱(Poincaré)映射能够表示成另外一个不对称映射的二次迭代,这表明系统具有对称性。该系统普遍存在发生Hopf分岔后得到的一对共轭拟周期运动。根据动力系统的极限集理论,... 详细信息

研究了一类三自由度碰撞振动系统的激变和阵发性。六维庞加莱(Poincaré)映射能够表示成另外一个不对称映射的二次迭代,这表明系统具有对称性。该系统普遍存在发生Hopf分岔后得到的一对共轭拟周期运动。根据动力系统的极限集理论,讨论了极限集的对称性,得到系统发生激变的条件,并引入一个距离函数判定对称性恢复和激变临界点。当共轭混沌吸引子和不稳定对称不动点的最小距离等于0时,一对共轭混沌吸引子将会与不稳定的对称不动点在其吸引域边界发生碰撞,从而导致激变。通过数值模拟,揭示了激变之后的一种新的阵发性动力学现象:拟周期-拟周期阵发性。其分岔机制是:两个共轭拟周期吸引子→两个共轭拟周期吸引子倍化→两个共轭带状混沌吸引子→一个对称混沌吸引子→一个对称拟周期引子,通过对称极限集理论来区分对称吸引子和共轭吸引子,同时采用QR法计算Lyapunov指数并用来确定吸引子的类型。激变导致的拟周期-拟周期阵发性,对于多自由度碰撞振动系统的动力学研究及优化设计具有重要意义。

关键词：碰撞振动系统拟周期运动激变阵发性

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玻璃纤维增强PBT复合材料刮擦行为研究

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塑料工业 2018年第8期46卷 72-75,79页

作者：程前蒋晗李永华洪志豪乔亮陈迪张亮亮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 金发科技股份有限公司广东广州510520

研究了玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料表面刮擦性能。采用自制刮擦实验设备,进行线性增加法向荷载模式的刮擦实验。通过对比不含玻璃纤维PBT材料刮擦实验结果,对不同玻璃纤维含量(10%、20%、30%)的PBT表面刮擦行为进行... 详细信息

研究了玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料表面刮擦性能。采用自制刮擦实验设备,进行线性增加法向荷载模式的刮擦实验。通过对比不含玻璃纤维PBT材料刮擦实验结果,对不同玻璃纤维含量(10%、20%、30%)的PBT表面刮擦行为进行了系统的实验研究。探究了不同刮擦方向(平行于和垂直于玻璃纤维刮擦方向)对材料表面耐刮擦性能的影响。通过临界法向荷载和微观显微图像分析刮擦破坏机理。同时,也讨论了玻璃纤维含量变化对刮擦破坏模式和划痕形貌等的影响。结果表明,玻璃纤维含量的增加虽然可有效抵抗刮头刮入材料内部,但是容易使材料表面发生破坏。平行于玻璃纤维方向刮擦性能要优于垂直于玻璃纤维方向刮擦。

关键词：聚对苯二甲酸丁二醇酯刮擦行为玻璃纤维增强

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考虑裂尖约束效应的小尺寸CIET试样延性断裂行为

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机械工程学报 2017年第2期53卷 34-44页

作者：包陈蔡力勋但晨何广伟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

应用单试样规则化法完成了压力容器用钢SA-508紧凑拉伸(Compact tension,CT)、三点弯曲(Single edge-notched bending,SEB)和小尺寸含内侧边裂纹C形拉伸(C-shaped inside edge-notched tension,CIET)三类试样的延性裂纹扩展行为试验,获得了J-Δa阻力曲线。结果表明,SA-508钢的J-Δa阻力曲线受试样构形和裂纹尺寸的影响较大,其根本原因在于试样裂纹尖端约束不同而引起延性断裂行为差异。引入J-Q-M三参数约束理论考察断裂试样的裂尖约束效应,采用权重平均法求解与距离无关的约束参数Q。弹塑性有限元分析结果表明,平面应变条件下的Q参数与载荷水平无关,但三维条件下的Q参数却仍受载荷水平的影响。基于J-Q-M三参数约束方法,建立三类试样满足J-Q-M控制的有效尺寸条件。进一步地,结合条件启裂韧度J0.2BL、J0.5BL试验结果和J-Q-M理论,获得了基于Q参数的约束修正J-Δa阻力曲线簇,可用于任意约束试样以及实际含裂纹结构的延性断裂行为预测。

关键词：延性断裂行为 CIET试样裂尖约束效应 J-Q-M理论规则化法

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细观尺度下的保护层非均匀锈胀开裂分析

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混凝土 2018年第2期 157-160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四川成都610031 西南交通大学土木工程学院地下工程系四川成都610031

对锈蚀混凝土构件评估时,裂缝的分布形态和宽度是最主要的评估依据。本文根据在自然环境下钢筋锈蚀层的分布形态,基于细观力学模型采用过盈装配和损伤的方式模拟了钢筋非均匀锈蚀引起保护层开裂的全过程。分析了混凝土保护层开裂趋势、... 详细信息

对锈蚀混凝土构件评估时,裂缝的分布形态和宽度是最主要的评估依据。本文根据在自然环境下钢筋锈蚀层的分布形态,基于细观力学模型采用过盈装配和损伤的方式模拟了钢筋非均匀锈蚀引起保护层开裂的全过程。分析了混凝土保护层开裂趋势、裂缝扩展方式、裂缝分布形态与保护层厚度、钢筋位置、骨料集配之间的关系,并与试验数据和现场检测现象进行对比,验证了计算结果的精确性。

关键词：混凝土保护层细观裂纹混凝土塑性损伤

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位错密度梯度结构单晶铜的离散位错动力学模拟

位错密度梯度结构单晶铜的离散位错动力学模拟

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2018年全国固体力学学术会议

作者：熊健张旭西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全重点实验室

本研究是通过使用离散位错动力学(DDD)对微尺度下的单晶铜中位错密度呈梯度分布的不同的位错结构的分析来研究位错密度的梯度对宏观材料性能的影响。分别模拟了无位错密度梯度、低位错密度梯度、高位错密度梯度三种构型在相同的边界条... 详细信息

本研究是通过使用离散位错动力学(DDD)对微尺度下的单晶铜中位错密度呈梯度分布的不同的位错结构的分析来研究位错密度的梯度对宏观材料性能的影响。分别模拟了无位错密度梯度、低位错密度梯度、高位错密度梯度三种构型在相同的边界条件及加载方式下的应力-应变响应、位错密度演化过程及滑移面的特征。通过分析应力-应变曲线和滑移面特征,可以得出以下结论:当平均位错密度近似相同时,几种模型的极限强度相似,而高位错密度梯度的模型进入塑性硬化。最早阶段,有较长的塑性硬化阶段。我们还发现,位错密度梯度结构的位错运动首先发生在位错密度最低的层中,然后逐层发生。

关键词：离散位错动力学位错密度梯度单轴压缩泰勒硬化

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铁木辛柯纳米梁简谐强迫振动的格林函数解

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四川理工学院学报（自然科学版） 2018年第4期31卷 20-28页

作者：陈宵寒吴太红李翔宇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

通过基于Gurtin-Murdoch模型的纳米梁的控制方程,研究了铁木辛柯纳米梁的简谐强迫振动问题。在理论分析过程中引入了格林函数法,并利用变量分离法和拉普拉斯变换得到了用简单函数表示的具有封闭形式的解析解,包括简谐强迫振动控制方程... 详细信息

通过基于Gurtin-Murdoch模型的纳米梁的控制方程,研究了铁木辛柯纳米梁的简谐强迫振动问题。在理论分析过程中引入了格林函数法,并利用变量分离法和拉普拉斯变换得到了用简单函数表示的具有封闭形式的解析解,包括简谐强迫振动控制方程的通解,以及简支梁、固支梁和悬臂梁三种典型情况的特解。利用数值算例,检验了解的有效性,考察了表面效应对铁木辛柯纳米梁简谐强迫振动行为的影响规律。结果表明:(1)表面效应会增大或减小纳米梁的刚度,从而导致梁的固有频率发生变化;(2)表面效应对纳米梁的影响程度与梁的边界条件有关且随着梁的尺寸的增大而减小;(3)表面效应对简支梁和固支梁影响较小,而对悬臂梁影响较大;(4)表面效应可以分别从梁的挠度和截面转角两个方面进行衡量,且可以得到基本一致的结果。

关键词：纳米梁表面效应简谐强迫振动铁木辛柯梁格林函数

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管道沉降模式识别方法

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中国测试 2018年第7期44卷 137-142页

作者：张世超成志强李鸣西南交通大学力学与工程学院四川成都610031 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031 苏州天然气管网股份有限公司江苏苏州215000

管道沉降严重影响运营安全,评估管道安全的应力指标与沉降模式密切相关。管道发生沉降后,沉降管道的垂向位移量可采用水准仪测量,水平位移量却不便直接测量。只有获得沉降模式及两个方向的位移量后,方可制定沉降治理方案。该文提出一种... 详细信息

管道沉降严重影响运营安全,评估管道安全的应力指标与沉降模式密切相关。管道发生沉降后,沉降管道的垂向位移量可采用水准仪测量,水平位移量却不便直接测量。只有获得沉降模式及两个方向的位移量后,方可制定沉降治理方案。该文提出一种基于有限元模型反求水平位移量的方法。采用超声残余应力测试系统获得管道的轴向应力,在已知的测试垂直位移量与假定的不同水平位移量组合下,利用有限元软件模拟管道的轴向应力,并与超声残余应力测试结果比较,确定管道的沉降模式及倾斜沉降的程度。以某储气库场站的沉降管道为例,详细论述沉降模式识别及其水平位移量反求的方法。

关键词：管道沉降模式垂向位移倾斜位移轴向应力

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非连续变形分析中的圆盘与边、角接触问题研究

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中国科技信息 2018年第15期 93-95页

作者：葛发乐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

非连续变形分析(DDA)通过在块体接触面施加刚性弹簧来满足块体间的无嵌入和拉伸。对刚性圆盘位移公式进行修正,提出刚性圆盘与边、凸角、凹角接触的接触判断方法,利用角平分线法对原DDA理论圆盘与凸角和凹角接触时侵入点与进入线的判断... 详细信息

非连续变形分析(DDA)通过在块体接触面施加刚性弹簧来满足块体间的无嵌入和拉伸。对刚性圆盘位移公式进行修正,提出刚性圆盘与边、凸角、凹角接触的接触判断方法,利用角平分线法对原DDA理论圆盘与凸角和凹角接触时侵入点与进入线的判断的错误之处做了补充,编写算例验证了所提出方法的有效性。原始DDA中进入边判断错误导致多加接触弹簧从而导致圆盘经过凹角时系统能量突变。

关键词：非连续变形分析 DDA

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非光滑欧拉梁动静力学响应:建模与分析

非光滑欧拉梁动静力学响应:建模与分析

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2018年全国固体力学学术会议

作者：李翔宇杨名山谭宇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

建立了考虑表面形貌特征的粗糙梁模型,并在此基础上研究了粗糙梁的动静力学响应问题。本文基于真实粗糙梁表面各点偏离平均表面高度的方差和自相关函数,运用傅里叶变换和线性过滤方法,将一组独立同分布的高斯随机序列转换成一组与真实... 详细信息

建立了考虑表面形貌特征的粗糙梁模型,并在此基础上研究了粗糙梁的动静力学响应问题。本文基于真实粗糙梁表面各点偏离平均表面高度的方差和自相关函数,运用傅里叶变换和线性过滤方法,将一组独立同分布的高斯随机序列转换成一组与真实梁表面高度统计特性一致的高斯随机序列,重建出考虑表面形貌特征的粗糙梁模型。重建的梁模型表面粗糙度和纹理与真实梁基本一致,能够较好的反映粗糙梁的表面形貌特征。运用多种分析方法计算了该模型在不同边界条件约束下的动静力学响应,分析了方差和相关函数对该粗糙梁模型力学特征的影响规律。

关键词：粗糙梁模型表面形貌特征高斯随机序列自相关函数

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