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三维重构黏弹性半空间体上多层板连续上坡路面动力学响应
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作者 李少奇 严战友 +3 位作者 崔永昌 侯雪可 王子俊 乔博 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期129-138,共10页
为研究行驶车辆对山区道路所造成的动力学响应,利用随机正弦波叠加法以MATLAB联合TruckSim软件重构了三维路面不平度模型,采用黏弹性半空间体上无限大多层板模型模拟路基结构,通过三轴重型车辆连续上坡工况对车-路相互作用三向力及车辆... 为研究行驶车辆对山区道路所造成的动力学响应,利用随机正弦波叠加法以MATLAB联合TruckSim软件重构了三维路面不平度模型,采用黏弹性半空间体上无限大多层板模型模拟路基结构,通过三轴重型车辆连续上坡工况对车-路相互作用三向力及车辆行驶过程进行分析,使用自行编制的广义积分计算程序对4层板路面垂向位移进行求解。结果表明:相比2D路面,3D路面的纵向力与横向力最大值、均方根均相差较大,其中3D路面比2D路面横向力高出42.95%;车辆行驶于圆形缓和坡道时,车-路相互作用的三向力出现明显改变,其中,通过凹形坡道时纵向力最大值超出整个过程纵向力平均值的6倍,横向力有先增加、后减小、再增加、最后趋于平稳的一个过程;多个轮胎对道路产生的位移影响不是每个轮胎作用的简单相加,需要根据轮胎位置、作用距离等综合考虑。研究结果可为重型车辆连续上坡、通过拱形桥、涵洞等多个工况提供技术指导。 展开更多
关键词 三维路面 黏弹性半空间 无限大多层板 连续上坡 三向力 垂向位移
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基于分层结构的UELMAT用户实体单元的建模与可视化
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作者 王铸 肖映雄 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期221-227,242,共8页
为在ABAQUS中快速实现基于用户实体单元的有限元模型,调用ABAQUS内置本构模型,可视化材料积分点处的计算结果,本文设计了一种便捷的用户实体单元建模和可视化方法。该方法使用分层结构定义有限元模型,并使用UELMAT子程序实现用户实体单... 为在ABAQUS中快速实现基于用户实体单元的有限元模型,调用ABAQUS内置本构模型,可视化材料积分点处的计算结果,本文设计了一种便捷的用户实体单元建模和可视化方法。该方法使用分层结构定义有限元模型,并使用UELMAT子程序实现用户实体单元。为解决输出数据库文件无法保存材料积分点处结果的问题,该方法还使用了UVARM子程序结合内核脚本接口将结果写入输出数据库文件。为验证该方法的可靠性,本文实现了基于四边形双线性单元的平面应力单元Q4S和使用B-bar方法的平面应变单元Q4EB,并分别与ABAQUS内置单元CPS4和CPE4在线弹性和小变形弹塑性算例的计算结果进行了对比。结果表明,用户实体单元Q4S和Q4EB可获得和CPS4和CPE4完全一致的计算结果。该方法可为调用内置本构关系的UELMAT用户实体单元的快速建模和可视化提供借鉴。 展开更多
关键词 UELMAT 分层结构 可视化 UVARM 用户实体单元
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粗糙表面高度分布和功率谱密度对弹塑性接触行为的影响
3
作者 郭传伟 李友华 +2 位作者 戴杭岑 沈飞 柯燎亮 《力学学报》 北大核心 2025年第7期1626-1637,共12页
粗糙表面接触行为的准确建模和分析是摩擦磨损和工程领域相关问题的重要研究课题.由于粗糙表面接触行为较为复杂,目前的研究主要聚焦于较传统的具有高斯高度分布和分形功率谱密度的粗糙表面,这些工作已取得了一定进展,而针对非高斯分布... 粗糙表面接触行为的准确建模和分析是摩擦磨损和工程领域相关问题的重要研究课题.由于粗糙表面接触行为较为复杂,目前的研究主要聚焦于较传统的具有高斯高度分布和分形功率谱密度的粗糙表面,这些工作已取得了一定进展,而针对非高斯分布和非分形粗糙表面接触行为的研究则相对较少.文章首先采用一种非高斯非分形粗糙表面生成方法,数值生成了具有3种高度分布规律(高斯分布、威布尔分布和双模态分布)和两种功率谱密度函数形式(分形函数和指数函数)的粗糙表面,以研究不同粗糙表面的接触行为.然后通过采用边界积分法和体积积分法,并结合傅里叶变换加速的数值方法,对粗糙表面无摩擦弹塑性接触问题进行求解.此外,还开展了粗糙表面接触的有限元模拟,验证了数值方法的准确性和高效性.最终利用该数值方法进一步探究了在弹塑性变形条件下,粗糙表面高度分布规律和功率谱密度对总接触面积、斑点面积分布规律和接触压力分布的影响.文章结果将为电连接器接触表面摩擦、磨损、传热和导电等问题的研究提供理论支撑. 展开更多
关键词 粗糙表面 高度分布规律 功率谱密度 弹塑性接触
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基于时域边界元法研究应力波在弹塑性半平面域的传播
4
作者 刘建成 李宏军 +1 位作者 赵峰 雷卫东 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第29期12347-12355,共9页
研究弹塑性半平面域应力波传播问题,对于预测和评估工程动力活动中产生的环境振动具有重要的价值。为精确模拟应力波在弹塑性半平面域介质的传播,基于全空间域基本解的弹塑性动力学半平面问题的时域边界元法建立积分方程,仅需对边界和... 研究弹塑性半平面域应力波传播问题,对于预测和评估工程动力活动中产生的环境振动具有重要的价值。为精确模拟应力波在弹塑性半平面域介质的传播,基于全空间域基本解的弹塑性动力学半平面问题的时域边界元法建立积分方程,仅需对边界和屈服域划分网格,对半无限边界构建了一个能够随着应力波的传播实时调整大小的自适应半无限边界单元,该单元外侧结点恰好位于应力波波前位置,从而完全考虑半无限域对应力波传播的影响。以承受爆炸荷载的含半圆柱形沟槽的弹塑性半平面问题作为算例进行了验证,将计算结果与有限元法、弹性时域边界元法、普通弹塑性时域边界元法模拟的结果进行了综合对比,结果表明,该方法能够有效模拟半无限域对应力波传播的影响,在少量网格离散的前提下精确模拟了应力波在弹塑性半平面域中的传播问题。 展开更多
关键词 自适应半无限边界单元 弹塑性半平面问题 应力波传播 时域边界元法
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三种加载方向下云杉静动态力学性能研究 被引量:25
5
作者 钟卫洲 宋顺成 +3 位作者 黄西成 郝志明 谢若泽 陈刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1141-1150,共10页
利用INSTRON和Hopkinson压杆对含水率为12.72%,密度为413 kg/m^3云杉木材试件沿顺纹、横纹径向和横纹弦向进行准静态和动态压缩实验,获得了云杉木材3个方向的抗压模量、准静态压缩应力应变曲线和3种应变率下的动态应力应变曲线.结果表... 利用INSTRON和Hopkinson压杆对含水率为12.72%,密度为413 kg/m^3云杉木材试件沿顺纹、横纹径向和横纹弦向进行准静态和动态压缩实验,获得了云杉木材3个方向的抗压模量、准静态压缩应力应变曲线和3种应变率下的动态应力应变曲线.结果表明云杉木材沿顺纹方向加载破坏形式表现为木材纤维轴向屈曲、褶皱;横纹径向和弦向加载失效行为表现为木材纤维间的滑移破坏.云杉顺纹方向抗压弹性模量最大,分别约为横纹径向抗压弹性模量的21倍和横纹弦向抗压弹性模量的32倍;横纹径向和弦向准静态压缩屈服应力基本相等,试件沿顺纹方向准静态压缩屈服应力约为横纹径向和弦向屈服应力的9倍;动态压缩屈服强度具有率敏感性,在应变率为500~1 000 s^(-1)动态压缩实验中顺纹、横纹径向和弦向动压屈服强度均随着应变率的增加而显著提高.同时对不同方向压缩下木材胞壁失效行为进行了理论分析,表明产生完全压缩失效的平均极限载荷与胞壁屈服强度、胞元结构和产生的褶皱长度相关. 展开更多
关键词 云杉 力学性能 正交各向异性 HOPKINSON压杆 压缩实验
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土石混合体细观数值模拟的弹塑性自适应有限元分析 被引量:1
6
作者 余科 肖映雄 徐亚飞 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期395-404,共10页
在土石混合体的细观弹塑性有限元分析中,为了能有效克服不规则块石附近的应力集中以及更好地捕捉塑性区大的塑性应变、提高塑性区的计算精度,需要采用自适应网格技术,以避免加密网格时的盲目性。采用基于后验误差估计的自适应网格重划... 在土石混合体的细观弹塑性有限元分析中,为了能有效克服不规则块石附近的应力集中以及更好地捕捉塑性区大的塑性应变、提高塑性区的计算精度,需要采用自适应网格技术,以避免加密网格时的盲目性。采用基于后验误差估计的自适应网格重划分算法,并结合Abaqus二次开发,编写了相应的弹塑性自适应有限元Python脚本,实现了土石混合体细观数值模拟的自适应求解全过程。通过将Python脚本应用于几类典型的二维土石混合体细观结构模型的数值模拟,验证了基于网格重划分算法的自适应有限元方法在克服应力集中及更好捕捉塑性区大的塑性应变、提高塑性区计算精度上的有效性和适应性。 展开更多
关键词 细观随机模型 自适应网格重划分 等效塑性应变 应力集中 数值模拟
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船用加筋板架爆炸载荷下动态响应数值分析 被引量:45
7
作者 梅志远 朱锡 刘润泉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期80-84,共5页
针对船用加筋板架复杂结构在爆炸冲击波作用下的动态响应 ,采用商用高动态非线性有限元程序MSC/Dytran ,讨论了大尺寸加强结构板架迎爆承载问题 ,提出了复杂板架结构爆炸冲击波作用下动态响应的有限元计算方法 ,并进行了模型试验。试验... 针对船用加筋板架复杂结构在爆炸冲击波作用下的动态响应 ,采用商用高动态非线性有限元程序MSC/Dytran ,讨论了大尺寸加强结构板架迎爆承载问题 ,提出了复杂板架结构爆炸冲击波作用下动态响应的有限元计算方法 ,并进行了模型试验。试验结果与计算结果吻合较好 ,验证了应用程序及计算模型参数的稳定性和可靠性。对加筋板架两种承载形式 (大尺寸加强构件迎爆或背爆设置 )在爆炸冲击波作用下的动态响应 (板架中心挠度和塑性分布 )差异的分析研究表明 ,大尺寸骨架 (纵骨和肋骨 )背向爆炸冲击波设置将分散爆炸冲击波的冲击作用、减小板架变形、增强其抵抗爆炸冲击波冲击的能力 。 展开更多
关键词 固体力学 结构抗爆 塑性动态响应 加筋板架 数值计算 爆炸冲击波 有限元计算
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各向异性本构关系在板料成形数值模拟中的应用 被引量:16
8
作者 倪向贵 吴恒安 +1 位作者 王宇 王秀喜 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期231-235,共5页
对几种能表达面内各向异性的屈服准则Hill、Barlat-Lian、Barlat进行了比较。在弹性变形服从各向同性广义虎克定律的情况下,给出了基于张量算法推导的弹塑性本构关系的一般表达式,并由此导出了相应屈服准则的弹塑性本构关系的显式表达... 对几种能表达面内各向异性的屈服准则Hill、Barlat-Lian、Barlat进行了比较。在弹性变形服从各向同性广义虎克定律的情况下,给出了基于张量算法推导的弹塑性本构关系的一般表达式,并由此导出了相应屈服准则的弹塑性本构关系的显式表达。借助ABAQUS软件本构模块用户子程序接口,分别实现了这些屈服准则在ABAQUS的嵌入。以模拟方形盒的拉延过程为例,分析了不同的屈服准则在板料成形过程数值模拟中的应用。模拟结果表明,基于弹塑性本构关系一般表达所列出的相应屈服准则的显式表达式是正确的;在采用壳元来模拟板料成形时,采用Barlat准则的模拟结果和采用Barlat-Lian准则的结果差别不大。 展开更多
关键词 各向异性 本构关系 板料成形 数值模拟 屈服准则 弹塑性
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土体动非线性黏弹性模型及其ABAQUS软件的实现 被引量:54
9
作者 庄海洋 陈国兴 +1 位作者 梁艳仙 徐明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期436-442,共7页
基于土的动应力-应变关系——Davidenkov骨架曲线,采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线进行了修正,即当剪应力值大于破坏剪应力值时,土体产生破坏,土体的动剪切模量采用破坏后的动剪切模量;参考Mashing法则,构造了... 基于土的动应力-应变关系——Davidenkov骨架曲线,采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线进行了修正,即当剪应力值大于破坏剪应力值时,土体产生破坏,土体的动剪切模量采用破坏后的动剪切模量;参考Mashing法则,构造了修正后的Davidenkov骨架曲线土体加卸载对应的应力-应变滞回圈曲线。基于ABAQUS软件的操作平台,开发了土体动弹塑性本构模型的子程序。选择南京某个典型软弱场地为研究对象,首先输入余弦加速度时程曲线,然后选取一条强震加速度记录作为基岩输入地震动,对不同峰值加速度水平下该场地的地震反应进行了二维有限元非线性分析,计算结果验证了所建模型的准确性和可用性。 展开更多
关键词 土体动非线性黏弹性模型 软弱场地 非线性地震反应分析 ABAQUS软件
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基于OpenMP的三维显式物质点法并行化研究 被引量:14
10
作者 黄鹏 张雄 +1 位作者 马上 王汉奎 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期21-27,共7页
基于OpenMP技术开发了三维显式物质点并行程序MPM3DMP。为了避免节点更新阶段的数据竞争,采用区域分解法将背景网格分解为均匀的子域,每个线程负责一个子域的节点变量更新,然后将更新后的节点变量装配到整体。在质点更新阶段采用了循环... 基于OpenMP技术开发了三维显式物质点并行程序MPM3DMP。为了避免节点更新阶段的数据竞争,采用区域分解法将背景网格分解为均匀的子域,每个线程负责一个子域的节点变量更新,然后将更新后的节点变量装配到整体。在质点更新阶段采用了循环分解方法进行并行。针对Taylor杆碰撞的三种计算模型,在双Intel Woodcrest 4核CPU服务器下进行了测试:粗模型在4核下加速比为3.82,在8核下为6.23,中模型在4核下加速比为3.79,在8核下加速比为6.23;细模型在4核下加速比为3.75,8核下加速比为6.26。因此,本文的并行程序具有较好的并行效率和可扩展性。 展开更多
关键词 OPENMP 显式物质点法 区域分解法 循环分解方法 加速比
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弹塑性极限平衡法分析复杂岩质边坡的稳定性 被引量:72
11
作者 万文 曹平 吴永恒 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第6期100-104,108,共6页
笔者采用弹塑性极限平衡法来研究分析复杂岩质边坡的稳定性 ,即以塑性极限理论为基础 ,应用逐渐降低材料强度来逼近系统的极限平衡 ,并以屈服区的贯通来表征系统的极限平衡状态。此时 ,系统达到临界平衡状态时所对应的材料强度降低倍数... 笔者采用弹塑性极限平衡法来研究分析复杂岩质边坡的稳定性 ,即以塑性极限理论为基础 ,应用逐渐降低材料强度来逼近系统的极限平衡 ,并以屈服区的贯通来表征系统的极限平衡状态。此时 ,系统达到临界平衡状态时所对应的材料强度降低倍数即为整体最小安全系数 ,临界平衡状态定义为边坡内的塑性屈服区能够形成潜在的滑移通道时的状态。以城门山露天矿南帮边坡为研究对象 ,通过自行改编的NCAP -FS程序进行了数值分析 ,结果表明 ,南帮边坡现阶段是安全稳定的 ,与现场观测结果一致。 展开更多
关键词 极限平衡法 岩质边坡 稳定性 弹塑性 极限平衡状态 最小安全系数 材料强度 研究分析 极限理论 表征系统 数值分析 安全稳定 观测结果 屈服区 低倍数 露天矿 临界 基础 滑移
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基于数值子结构方法的结构弹塑性分析 被引量:13
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作者 孙宝印 张沛洲 +1 位作者 古泉 欧进萍 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期465-472,共8页
结合震害调研及数值分析可知,结构最终失效可能仅由部分关键构件破坏引起,大部分构件仍处于弹性或小变形状态。因此为提高计算效率,在结构全过程分析中一致采用非线性单元建模并非必要,同时为准确考虑关键构件的非线性响应,本文提出一... 结合震害调研及数值分析可知,结构最终失效可能仅由部分关键构件破坏引起,大部分构件仍处于弹性或小变形状态。因此为提高计算效率,在结构全过程分析中一致采用非线性单元建模并非必要,同时为准确考虑关键构件的非线性响应,本文提出一种新的数值子结构建模策略。进入弹塑性状态后,针对一般钢构件或钢筋混凝土构件采用动态替换子结构方法在单元或截面层次将其替换成非线性单元或非线性截面,并基于OpenSees平台开发了两类新单元予以实现;针对可能发生严重损伤的关键构件,采用隔离子结构方法将其隔离并建立精细化分析模型,考虑主、子结构间不同尺度边界耦合,并推导了切线刚度的传递关系,采用Client/Server技术在OpenSees平台开发了一类新的接口单元予以实现主、子结构之间的信息传递。为验证新开发单元的合理性,分别以钢及钢筋混凝土平面框架结构为例,采用纤维单元、动态替换子结构方法以及隔离子结构方法建模进行静、动力分析。计算结果表明,采用本文提出的动态替换子结构方法与常规建模方法的计算结果完全吻合并且可大幅缩短计算耗时,随着荷载水平的增大,结构中受到动态替换的构件比例急剧增大,计算效率提高程度略有降低,但仍远高于常规模型;采用本文提出的接口单元可准确传递主、子结构间的界面信息,为隔离数值子结构方法在结构弹塑性分析中的应用提供了基础。 展开更多
关键词 数值子结构 弹塑性 计算效率 纤维模型 OPENSEES
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射孔枪射孔过程数值模拟及参数控制 被引量:10
13
作者 张昭 刘亚丽 +4 位作者 胡海飞 亢战 韩秀清 李晓杰 张洪武 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期151-156,共6页
采用有限元方法模拟了射孔枪射孔过程,研究了各个参数对射孔过程中毛刺生成及开孔边缘形状的影响。研究表明,射流速度、管壁盲孔半径以及盲孔深度的增加,均有利于降低毛刺生成的高度,并使射流开孔的边缘趋于圆滑,对提高射孔枪的性能有... 采用有限元方法模拟了射孔枪射孔过程,研究了各个参数对射孔过程中毛刺生成及开孔边缘形状的影响。研究表明,射流速度、管壁盲孔半径以及盲孔深度的增加,均有利于降低毛刺生成的高度,并使射流开孔的边缘趋于圆滑,对提高射孔枪的性能有利。材料延展性的变化对毛刺生成和开孔边缘形状也有非常明显的影响。在内部膛压达到100MPa之前,在管壁上仅开一个孔和开完孔之后的射孔枪膛压—最大应力曲线非常接近;但当内部膛压达到100MPa之后,仅开一个射孔的管壁承载能力较所有开孔之后的管壁,其承载能力有一定程度的增加。 展开更多
关键词 射孔枪 有限元方法 极限膛压 毛刺生成
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软岩的动态力学本构模型 被引量:16
14
作者 赵光明 谢理想 孟祥瑞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期126-132,共7页
利用分离式霍布金森压杆实验系统(SHPB)对2种典型的软岩砂质、泥岩进行动态力学性能测试,测试的应力应变曲线表现出显著的应变硬化和塑性流动等复杂的动态力学特性。基于实验结果,在朱-王-唐模型的基础上,并且考虑软岩本身结构缺陷的影... 利用分离式霍布金森压杆实验系统(SHPB)对2种典型的软岩砂质、泥岩进行动态力学性能测试,测试的应力应变曲线表现出显著的应变硬化和塑性流动等复杂的动态力学特性。基于实验结果,在朱-王-唐模型的基础上,并且考虑软岩本身结构缺陷的影响,建立了一种适应软岩材料的黏弹性统计损伤模型。该模型由2个Maxwell体和1个损伤体并联组成,2个Maxwell体用来描述对软岩高分子材料的高低应变率响应以及软岩材料在动载作用下的塑性变形特性,考虑软岩材料本身缺陷的影响,用一个损伤体代替朱-王-唐模型中的非弹性弹簧。利用黏弹性统计损伤模型对不同应变率下软岩材料的动态应力应变曲线进行拟合,拟合曲线与测试曲线一致性良好。 展开更多
关键词 固体力学 黏弹性统计损伤模型 SHPB 软岩 动态力学性能 曲线拟合
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几何相似体应力-应变分布相同时的载荷关系 被引量:9
15
作者 李春旺 孙强 +2 位作者 解武杰 杨尊袍 傅振堂 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2011年第2期81-85,共5页
为了保证几何相似模型与原件具有完全相同的应力-应变分布,必须对几何相似模型施加与实际构件成对应比例的各种载荷,因此需要寻求几何相似模型在应力-应变分布完全相同时各种外加载荷的比例关系。从相似理论入手,以2端固支的矩形梁下表... 为了保证几何相似模型与原件具有完全相同的应力-应变分布,必须对几何相似模型施加与实际构件成对应比例的各种载荷,因此需要寻求几何相似模型在应力-应变分布完全相同时各种外加载荷的比例关系。从相似理论入手,以2端固支的矩形梁下表面边线中点的应力解析表达式为基础进行推导,得出相应的理论载荷关系,并用算例在弹塑性状态下验证了所得关系的正确性。得到的结论是:对于2个几何相似构件,若几何相似系数为kl,则当外加集中载荷的载荷系数为k2l、均布线载荷的载荷系数为kl、均布面载荷的载荷系数为1时,2构件的应力-应变分布完全相同。 展开更多
关键词 相似理论 几何相似 有限元分析 载荷
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稳态温度场对转子系统振动特性的影响 被引量:15
16
作者 朱向哲 贺威 袁惠群 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期113-116,共4页
热弯曲是工程实际中常见的转子故障.采用有限元法,利用热-结构-动力学耦合理论,探讨了稳态温度场对某汽轮机转子系统的振动特性的影响.对比研究了不平衡响应、热弯曲响应以及不平衡和热弯曲耦合响应,讨论了稳态温度场、转子系统的工作... 热弯曲是工程实际中常见的转子故障.采用有限元法,利用热-结构-动力学耦合理论,探讨了稳态温度场对某汽轮机转子系统的振动特性的影响.对比研究了不平衡响应、热弯曲响应以及不平衡和热弯曲耦合响应,讨论了稳态温度场、转子系统的工作转速等因素对转子-轴承系统热振动特性的影响,找出了影响其热振动特性的敏感参数.结果表明,由于热弯曲的产生,转子系统的刚度重新分布,导致了其热振动的一阶临界转速显著降低,同时改变了振动的平衡位置,使转子系统围绕新的平衡位置做周期性运动.计算结果为转子-轴承系统的设计和热弯曲故障诊断提供了理论依据. 展开更多
关键词 转子系统 热振动 热应力 有限单元法 耦合响应
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三维多裂纹应力强度因子的有限元分析 被引量:20
17
作者 谭晓明 陈跃良 段成美 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期195-198,共4页
多处损伤和广泛分布疲劳损伤是影响军用老化飞机结构完整性的主要因素之一。三维裂纹前缘应力应变场很复杂 ,除个别理想情况外 ,绝大部分迄今为止无解析解。采用三维 2 0节点等参单元 ,运用ANSYS软件 ,对含半椭圆裂纹的半无限大体进行... 多处损伤和广泛分布疲劳损伤是影响军用老化飞机结构完整性的主要因素之一。三维裂纹前缘应力应变场很复杂 ,除个别理想情况外 ,绝大部分迄今为止无解析解。采用三维 2 0节点等参单元 ,运用ANSYS软件 ,对含半椭圆裂纹的半无限大体进行有限元分析 ,得到裂纹前缘各点的应力强度因子 ,通过对计算结果的分析 ,讨论裂纹长度、裂纹间距比、裂纹前缘位置对应力强度因子的影响以及多裂纹之间的相互影响 ,计算结果和手册的理论值比较表明 ,数值结果准确。 展开更多
关键词 应力强度因子 有限元分析 多处损伤 裂纹
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考虑温度效应的泡沫铝静态压缩本构模型 被引量:7
18
作者 习会峰 刘逸平 +3 位作者 汤立群 刘泽佳 穆建春 杨宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1000-1005,共6页
为探讨泡沫铝在静态压缩时的温度效应,开展了-50℃~300℃范围内不同温度下的泡沫铝静态压缩实验,分析了泡沫铝在不同温度下的力学性能,测得不同温度下泡沫铝的单轴压缩应力应变关系。通过分析Liu和Subhash的六参数本构模型的特点,... 为探讨泡沫铝在静态压缩时的温度效应,开展了-50℃~300℃范围内不同温度下的泡沫铝静态压缩实验,分析了泡沫铝在不同温度下的力学性能,测得不同温度下泡沫铝的单轴压缩应力应变关系。通过分析Liu和Subhash的六参数本构模型的特点,提出将其简化为五参数模型。并应用五参数模型对不同温度下的实验数据拟合,拟合效果很好。分析和确定了模型中五参数随温度变化的函数,并代入五参数模型,从而建立了考虑温度效应的泡沫铝静态压缩本构模型。对该理论模型进行外推,可以得到更高温度下的泡沫铝应力应变关系,揭示随着温度升高,泡沫铝屈服后依次存在“无密实”、“完全流动”和“软化”等不同的状态。 展开更多
关键词 泡沫铝 温度效应 静态压缩 本构模型
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Q235结构钢低周多轴疲劳寿命评估方法的实验研究 被引量:12
19
作者 张小元 张克实 +1 位作者 黄世鸿 顾思远 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期982-990,共9页
对建筑用Q235结构钢分别在单轴和多轴载荷下进行低周疲劳试验,并利用测得的试验结果对寿命评估方法进行研究。研究结果表明:在相同Von Mises等效应变幅值下,材料的比例拉扭路径疲劳寿命高于单轴拉压疲劳寿命,而非比例路径疲劳寿命低于... 对建筑用Q235结构钢分别在单轴和多轴载荷下进行低周疲劳试验,并利用测得的试验结果对寿命评估方法进行研究。研究结果表明:在相同Von Mises等效应变幅值下,材料的比例拉扭路径疲劳寿命高于单轴拉压疲劳寿命,而非比例路径疲劳寿命低于单轴拉压疲劳寿命。按等效应变法进行寿命预测,在非比例加载路径下的预测结果远远超出2倍寿命安全范围区;按临界面法的KBM和Socie模型进行寿命预测能够得到较好的结果,但对圆形路径的高应变幅区得到的结果则过高估计了材料的寿命。在考虑循环过程临界面法向应变影响的基础上,提出了一个改进的考虑临界面拉伸影响的模型,其对比例和非比例路径循环下低周疲劳寿命的评估与实测吻合较好。 展开更多
关键词 Q235钢 多轴疲劳 等效应变法 临界面法 寿命评估
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纳米压痕仪接触投影面积标定方法的研究 被引量:13
20
作者 陈伟民 李敏 +1 位作者 徐晓 王艺 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期645-652,共8页
基于Oliver与Pharr方法的纳米压痕实验以其简单方便获得广泛的应用,但众多因素对压痕实验结果的影响范围并无明确的结论,其中压痕接触面积的确定是一个重要环节,该因素对实验结果,特别是小深度下的实验结果具有重要影响.仔细分析了Olive... 基于Oliver与Pharr方法的纳米压痕实验以其简单方便获得广泛的应用,但众多因素对压痕实验结果的影响范围并无明确的结论,其中压痕接触面积的确定是一个重要环节,该因素对实验结果,特别是小深度下的实验结果具有重要影响.仔细分析了Oliver与Pharr方法并进行了几种材料的纳米压痕实验,针对该方法在接触深度确定、不同深度范围下方法的适用性进行了说明分析结果表明,对所有的材料使用统一的面积公式,只有在大压痕深度时才是适用的,而在小压痕深度时可能带来较大的误差.因此,应慎重使用由Oliver与Pharr方法得到的小压痕深度的硬度数据. 展开更多
关键词 纳米压痕 硬度 尺度效应
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