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基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法
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作者 邱雯 张帆 +2 位作者 谭跃刚 张俊 涂一文 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期22-27,共6页
连续碳纤维复合材料3D打印成型零件的力学性能对纤维的铺设方向有需求,传统的路径规划方法基于零件的形状轮廓进行填充,不能满足零件的实际使用性能。针对这一问题,提出基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法。基于... 连续碳纤维复合材料3D打印成型零件的力学性能对纤维的铺设方向有需求,传统的路径规划方法基于零件的形状轮廓进行填充,不能满足零件的实际使用性能。针对这一问题,提出基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法。基于连续碳纤维复合材料三维模型的有限元分析数据,通过材料力学计算得到相应的主应力轨迹线;通过连续碳纤维复合材料3D打印的打印参数对得到的主应力轨迹线进行调控,保证每一条轨迹线之间的间距契合3D打印要求;通过坐标变换调整有限元分析坐标系以及打印机坐标系;通过以上调控生成用于连续碳纤维复合材料3D打印的G code规划文件。通过路径规划仿真对比和打印拉伸实验,基于主应力轨迹线生成的连续碳纤维复合材料3D打印路径比传统直线碳纤维复合材料3D打印路径性能提高了4.5%,验证了基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法的有效性。 展开更多
关键词 应力轨迹线 路径规划 连续碳纤维复合材料3D打印
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基于小主应力轨迹的上埋式涵管竖向土压力非线性描述 被引量:8
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作者 张常光 吴凯 隋建浩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2200-2208,共9页
针对上埋式涵管竖向土压力的非线性描述,考虑土拱效应和管土相对刚度的影响,建立了圆弧、抛物线和偏转角线性变化3种小主应力轨迹下上埋式涵管竖向土压力的非线性解答,继而结合等沉面高度确定给出应用步骤,并对比文献模型试验、现场实... 针对上埋式涵管竖向土压力的非线性描述,考虑土拱效应和管土相对刚度的影响,建立了圆弧、抛物线和偏转角线性变化3种小主应力轨迹下上埋式涵管竖向土压力的非线性解答,继而结合等沉面高度确定给出应用步骤,并对比文献模型试验、现场实测和数值模拟验证了正确性和适用性,最后进行工程选用探讨。研究结果表明:所得解答合理呈现了上埋式涵管竖向土压力沿水平方向的非线性变化,具有广泛的理论意义和工程应用价值;3种小主应力轨迹解答的适用范围不尽相同,圆弧小主应力轨迹解答对低填方的刚性涵管和柔性涵管均有很好的适用性,偏转角线性变化小主应力轨迹解答常提供稍偏保守的土压力载荷,抛物线小主应力轨迹解答可应用于高填方柔性涵管但易出现明显的高估。 展开更多
关键词 上埋式涵管 竖向土压力 小主应力轨迹 土拱效应 管土相对刚度 等沉面高度
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基于主应力轨迹线的熔融沉积成型填充路径优化 被引量:1
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作者 李帅帅 徐惠良 +2 位作者 陈子谦 于颖 王玉 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期526-534,共9页
以熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)为代表的增材制造层间与层内的各向异性严重影响零件机械性能。提出一种基于主应力轨迹线(principal stress lines,PSL)引导,通过设计FDM层内填充路径使其与载荷路径相协调以提高零件机... 以熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)为代表的增材制造层间与层内的各向异性严重影响零件机械性能。提出一种基于主应力轨迹线(principal stress lines,PSL)引导,通过设计FDM层内填充路径使其与载荷路径相协调以提高零件机械性能的方法。给出了基于有限元分析的主应力轨迹线生成方法和基于Grasshopper的主应力轨迹线可视化方法;提出了基于主应力轨迹线种子线的区域路径生成算法,并开发了自定义路径转换G代码的工艺平台;进行了拉伸和三点弯曲力学试验。结果表明基于主应力轨迹线的填充路径相比传统的0°方向和90°方向的填充路径,拉伸试样的抗拉强度分别提升了8.33%和19.74%,弯曲试样的抗弯强度分别提升了11.46%和20.47%。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 应力轨迹线 填充路径优化
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由Tresca和双剪应力两轨迹间误差三角形中线确定的屈服方程 被引量:11
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作者 赵德文 谢英杰 +1 位作者 刘相华 王国栋 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期121-124,共4页
在π平面上,取Tresca屈服轨迹与双剪应力屈服轨迹之间误差三角形的几何中线确定新的屈服轨迹,建立了该轨迹在HaighWestergaard应力空间上的应力方程,称此方程为几何中线屈服方程或简称GM屈服准则·证明了单位塑性功率表达式及其对Mi... 在π平面上,取Tresca屈服轨迹与双剪应力屈服轨迹之间误差三角形的几何中线确定新的屈服轨迹,建立了该轨迹在HaighWestergaard应力空间上的应力方程,称此方程为几何中线屈服方程或简称GM屈服准则·证明了单位塑性功率表达式及其对Mises圆的逼近精度·精度分析与算例表明该准则与Mises准则的最大误差不超过2 9%,平均误差仅为0 95%,比MY(平均屈服)准则的逼近精度提高1%,且它是线性的,其轨迹为与Mises屈服轨迹相交的等边非等角十二边形·该准则的单位体积塑性功率表达式也是线性的· 展开更多
关键词 Tresca准则 双剪应力轨迹 误差三角形 几何中线 等边非等角十二边形 线性屈服准则
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以共轭节理研究矿区构造应力场一例 被引量:3
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作者 梁良 刘成东 李建红 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 1994年第S1期105-107,共3页
以共轭节理研究矿区构造应力场一例梁良,刘成东,李建红(华东地质学院,抚州344000)对鸡笼铀矿区进行了系统的共轭节理测量,根据测量成果获得矿区主应力铀方位等密图和主应力轨迹平面图,然后用共轭节理计算应力大小并作成剪... 以共轭节理研究矿区构造应力场一例梁良,刘成东,李建红(华东地质学院,抚州344000)对鸡笼铀矿区进行了系统的共轭节理测量,根据测量成果获得矿区主应力铀方位等密图和主应力轨迹平面图,然后用共轭节理计算应力大小并作成剪应力等值线图和最大主压应力等值线图... 展开更多
关键词 共轭节理 构造应力 应力轨迹 等值线图 计算应力 主断裂 主压应力 测量成果 剪节理 导矿构造
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挡土墙后土体拱效应分析 被引量:60
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作者 蒋波 应宏伟 谢康和 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期131-136,共6页
考虑墙土摩擦角对挡土墙后土体滑裂面倾角的影响,对小主应力拱形状进行了理论分析.根据土拱形状计算平均竖直应力,由此得到了对应不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数,将其用于水平微分单元法求解挡土墙主动土压力,得到了挡土墙主... 考虑墙土摩擦角对挡土墙后土体滑裂面倾角的影响,对小主应力拱形状进行了理论分析.根据土拱形状计算平均竖直应力,由此得到了对应不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数,将其用于水平微分单元法求解挡土墙主动土压力,得到了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,并与库仑土压力理论和模型试验数据进行了比较分析.结果表明,挡土墙主动土压力强度为非线性分布,与模型试验结果基本吻合;土压力合力与库仑土压力合力相等. 展开更多
关键词 岩土工程 土拱 挡土墙 主动土压力 小主应力轨迹
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哀牢山-红河断裂带新生代构造转换及其动力学机制 被引量:9
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作者 黄学猛 许志琴 张进江 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第B11期7-10,共4页
哀牢山—红河断裂带位于青藏高原东南缘,由青藏高原延入南海,是一条分割华南地块与印支地块的构造分界线,在地貌上也是一条醒目的分界线。纵向上由4个北西向的长条状变质带组成(雪龙山、点苍山、哀牢山和Day Nui Con Voi变质带),长约1... 哀牢山—红河断裂带位于青藏高原东南缘,由青藏高原延入南海,是一条分割华南地块与印支地块的构造分界线,在地貌上也是一条醒目的分界线。纵向上由4个北西向的长条状变质带组成(雪龙山、点苍山、哀牢山和Day Nui Con Voi变质带),长约1 200 km。横向上分高级变质带和低级变质带,二者之间为倾向北东的哀牢山逆冲断裂带,其中高级变质带主要由元古界高级片麻岩、混合岩. 展开更多
关键词 哀牢山—红河断裂带 构造转换 滇西北断陷盆地 东构造结 应力轨迹
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挡土墙土压力研究的错误倾向 被引量:6
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作者 孙建生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1324-1329,共6页
针对目前挡土墙土压力研究的错误舆论倾向和学术影响普遍问题,以澄清挡土墙土场中土拱及土拱效应基本力学概念为切入点,剖析沿主应力轨迹线建立的侧土压力系数随墙壁摩擦角的变化规律与经典库仑土压力系数规律悖逆,指出两者的差异越大... 针对目前挡土墙土压力研究的错误舆论倾向和学术影响普遍问题,以澄清挡土墙土场中土拱及土拱效应基本力学概念为切入点,剖析沿主应力轨迹线建立的侧土压力系数随墙壁摩擦角的变化规律与经典库仑土压力系数规律悖逆,指出两者的差异越大水平土压力分布曲线影响越大,这种差异的存在正是主应力土拱计算法自认为的土拱效应,也正是其最大的谬误所在。根据微分层平衡条件导出的水平土压力分布计算公式数学原理,揭示了只要采用此方法又得出土压力为曲线分布的任何理论,必然是悖逆经典土压力理论且存在前后土压力系数自相矛盾的谬论。 展开更多
关键词 土压力 土拱 土拱效应 应力轨迹 微分层 力矩平衡 挡土墙
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对“盾构隧道施工松动土压力计算方法研究”讨论的答复 被引量:2
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作者 黎春林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1355-1356,共2页
首先感谢娄培杰博士对"盾构隧道施工松动土压力计算方法研究"(以下简称原文)的关注和讨论,现针对提出的几个问题回复如下:(1)关于位移曲线与土拱曲线的关系问题土拱的形成是土体在力的作用下产生不均匀位移,调动自身抗剪强度以... 首先感谢娄培杰博士对"盾构隧道施工松动土压力计算方法研究"(以下简称原文)的关注和讨论,现针对提出的几个问题回复如下:(1)关于位移曲线与土拱曲线的关系问题土拱的形成是土体在力的作用下产生不均匀位移,调动自身抗剪强度以抵抗外力的结果。土拱曲线和位移曲线虽然概念上有所不同,但关系密切。对于土拱曲线的形状,Handy[1]将土拱曲线定义为小主应力轨迹,其形状为悬链线。Park等[2]则假定土拱曲线为一段圆弧曲线。 展开更多
关键词 盾构隧道施工 土压力计算 土拱 位移曲线 应力轨迹 计算方法研究 曲线拟合 抗剪强度 黏聚力 实际位移
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3D打印复合材料开孔板力学性能影响规律 被引量:6
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作者 闫东东 单忠德 +2 位作者 战丽 范聪泽 孙启利 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1240-1245,共6页
为了改善3D打印技术制备的连续碳纤维增强复合材料样件的拉伸力学性能,研究了不同填充路径对复合材料开孔板拉伸性能的影响。采用主应力轨迹路径的规划方法制备了主应力轨迹路径填充开孔板测试样件,并将其与栅格路径填充开孔板和机械加... 为了改善3D打印技术制备的连续碳纤维增强复合材料样件的拉伸力学性能,研究了不同填充路径对复合材料开孔板拉伸性能的影响。采用主应力轨迹路径的规划方法制备了主应力轨迹路径填充开孔板测试样件,并将其与栅格路径填充开孔板和机械加工开孔板进行了拉伸性能对比。结果表明:主应力轨迹路径填充开孔板与机械加工开孔板相比,拉伸强度高9.73%,弹性模量高25.58%;主应力轨迹路径填充开孔板在断裂前圆孔周围的应变分布更均匀,应变更小。 展开更多
关键词 3D打印 复合材料 开孔板 应力轨迹 力学性能
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An automatic grid generation approach over free-form surface for architectural design 被引量:11
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作者 苏亮 祝顺来 +1 位作者 肖南 高博青 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第6期2444-2453,共10页
An essential step for the realization of free-form surface structures is to create an efficient structural gird that satisfies not only the architectural aesthetics,but also the structural performance.Employing the ma... An essential step for the realization of free-form surface structures is to create an efficient structural gird that satisfies not only the architectural aesthetics,but also the structural performance.Employing the main stress trajectories as the representation of force flows on a free-form surface,an automatic grid generation approach is proposed for the architectural design.The algorithm automatically plots the main stress trajectories on a 3D free-form surface,and adopts a modified advancing front meshing technique to generate the structural grid.Based on the proposed algorithm,an automatic grid generator named "St-Surmesh" is developed for the practical architectural design of free-form surface structure.The surface geometry of one of the Sun Valleys in Expo Axis for the Expo Shanghai 2010 is selected as a numerical example for validating the proposed approach.Comparative studies are performed to demonstrate how different structural grids affect the design of a free-form surface structure. 展开更多
关键词 grid generation free-form surface structure architectural geometry stress trajectory advancing front meshing technique
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