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Hill模型的各向异性参数对圆棒拉伸试样变形过程的影响
1
作者 余海东 张克实 等 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2001年第B09期42-45,共4页
采用文献[1]中正交各向异性弹塑性有限变形的有限元计算格式，主要讨论了Hill各向异性材料模型中各向异性参量变化对圆棒试样拉伸过程 中材料主轴位移的影响，分析表明，圆棒试样在横截面上的两个材料主轴方向的变形量与各向异性参数之... 采用文献[1]中正交各向异性弹塑性有限变形的有限元计算格式，主要讨论了Hill各向异性材料模型中各向异性参量变化对圆棒试样拉伸过程 中材料主轴位移的影响，分析表明，圆棒试样在横截面上的两个材料主轴方向的变形量与各向异性参数之间存在一定的关系，该结果可用于各向异性材料的各向异性参数的测量。 展开更多
关键词 hill模型 圆棒拉伸试样 变形过程 各向异性参数 位移比 材料主轴 金属材料
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HILL屈服准则与晶体塑性模型对FCC单晶材料塑性各向异性描述能力的比较 被引量：5
2
作者 冯露 张克实 张光 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期535-540,573,共7页
采用宏观 HILL 模型和晶体塑性模型对面心立方单晶 ( FCC)材料的非均匀变形进行了数值模拟 ,意在比较两种不同尺度的模型对塑性各向异性的描述能力的差异。为了使两种模型具有可比性 ,对于 FCC单晶材料 ,本文提出一种用晶体塑性模型来确... 采用宏观 HILL 模型和晶体塑性模型对面心立方单晶 ( FCC)材料的非均匀变形进行了数值模拟 ,意在比较两种不同尺度的模型对塑性各向异性的描述能力的差异。为了使两种模型具有可比性 ,对于 FCC单晶材料 ,本文提出一种用晶体塑性模型来确定 HILL模型中各向异性参数的标定方法。数值分析表明 ,两类模型对单晶体塑性各向异性的描述能力存在着差异。对 FCC单晶材料 ,HILL模型对各向异性的预测能力没有晶体塑性模型细致 ,晶体塑性模型更能追踪塑性各向异性的变化。但两种模型对应力应变响应预测的趋势是一致的。对两种模型描述的差异 。 展开更多
关键词 hill模型 晶体塑性模型 屈服准则 非均匀交形 塑性各向异性 数值模拟 FCC单晶材料 面心立方单晶材料
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基于非关联Hill48塑性模型的TC1钛合金板本构模型 被引量：2
3
作者 王逸涵 董红瑞 +2 位作者 王海波 李小强 李东升 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期180-184,共5页
采用非演化型和演化型非关联Hill48塑性模型对TC1钛合金板建立了本构模型,并采用新的各向异性指数r值确定方式以及特定的r值-塑性应变拟合函数,得到在两种模型下的屈服轨迹。结果表明:采用非演化型非关联Hill48塑性模型对描述TC1钛合金... 采用非演化型和演化型非关联Hill48塑性模型对TC1钛合金板建立了本构模型,并采用新的各向异性指数r值确定方式以及特定的r值-塑性应变拟合函数,得到在两种模型下的屈服轨迹。结果表明:采用非演化型非关联Hill48塑性模型对描述TC1钛合金板应变的各向异性行为产生较大影响,其中采用流动势函数得到的屈服轨迹等双拉点应力相比于采用塑性位势函数的屈服轨迹时增加21%。而演化型非关联Hill48塑性模型同样对于描述TC1钛合金板应变的各向异性行为产生较大影响,其中采用演化型非关联Hill48塑性模型的流动势函数得到的屈服轨迹的等双拉点应力相比于采用非演化型非关联Hill48塑性模型的屈服轨迹时降低26.6%。 展开更多
关键词 非关联 hill48塑性模型 TC1钛合金 本构模型
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基于PFC3D的超固结非饱和黏性土力学特性分析
4
作者 胡小荣 路祥 +1 位作者 王攀 粟雨 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期566-579,共14页
为进一步研究超固结非饱和黏性土的力学特性以及对所提超固结非饱和黏性土三剪次加载面模型进行真三轴数值试验验证,以江西红黏土为研究对象,采用PFC3D软件并基于Hill接触模型建立了柔性膜条件下的超固结非饱和黏性土常规三轴以及真三... 为进一步研究超固结非饱和黏性土的力学特性以及对所提超固结非饱和黏性土三剪次加载面模型进行真三轴数值试验验证,以江西红黏土为研究对象,采用PFC3D软件并基于Hill接触模型建立了柔性膜条件下的超固结非饱和黏性土常规三轴以及真三轴试验模型。对不同基质吸力、超固结程度、应力幅值下的静、动循环三轴试验进行颗粒流数值模拟研究,得到超固结非饱和黏性土试样应力-应变关系等宏观力学特性的演化规律,并从细观角度分析剪切过程中接触力链以及位移场的变化。将PFC3D数值模拟结果与超固结非饱和黏性土常规静、动三轴固结排水试验结果进行对比验证。结果表明,颗粒流软件模拟值与试验结果变化规律一致,可以较好地反映超固结非饱和黏性土应变软化、剪胀性以及动荷载条件下的棘轮效应和曼辛效应等力学特性。验证了颗粒流模型计算程序在模拟超固结非饱和黏性土应力-应变等基本力学特性方面的适用性,达到了可以进行数值试验的程度,表明所建颗粒流模型可以代替各种复杂加载条件下的超固结非饱和黏性土的室内试验。将颗粒流模型作为数字试验机来代替室内真三轴试验,对超固结非饱和黏性土的三剪次加载面模型理论结果进行验证。结果表明,本构理论计算结果与PFC3D数值模拟结果所表现出的趋势基本一致。Fredlund应力变量法相对于Bishop应力变量法而言要更为接近PFC3D模拟结果,具有较小的误差。 展开更多
关键词 超固结非饱和黏性土 PFC3D数值试验 hill接触模型 循环荷载 江西红黏土
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一种适用于肌肉高应变率下主被动特性数值计算模型
5
作者 姜力 柏杰锋 +2 位作者 刘萍 王卫青 乔念东 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期437-441,共5页
目的在显式动力学计算理论基础上,提出一种适用于肌肉高应变率下主被动特性数值计算模型。方法在计算肌肉单元高应变率下运动方程的过程中,于每一时间步计算节点力公式中引入高应变率下的Hill肌肉三元素计算模型,对每一时间步的节点力... 目的在显式动力学计算理论基础上,提出一种适用于肌肉高应变率下主被动特性数值计算模型。方法在计算肌肉单元高应变率下运动方程的过程中,于每一时间步计算节点力公式中引入高应变率下的Hill肌肉三元素计算模型,对每一时间步的节点力进行修正。结果由于在数值计算过程中引入Hill肌肉三元素模型,使得肌肉单元具有一般结构本构模型的被动特性和其专有的主动特性。结论研究结果有助于对肌肉高应变率下的动力学响应和损伤问题进行数值计算。 展开更多
关键词 hill三元素肌肉模型 高应变率 本构模型
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基于韧性断裂准则的板材冲压破裂预测 被引量：1
6
作者 张恒 张晓东 +1 位作者 赵富强 牛志刚 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期355-358,363,共5页
为了预测板材冲压是否发生破裂和破裂产生的位置,在万能材料试验机上对SS316L不锈钢板材试样进行单轴拉伸试验,根据体积不变原理得到真实应力应变曲线,并使用Origin拟合曲线得到SS316L不锈钢的各项性能参数。编写了基于Hill′48-Normali... 为了预测板材冲压是否发生破裂和破裂产生的位置,在万能材料试验机上对SS316L不锈钢板材试样进行单轴拉伸试验,根据体积不变原理得到真实应力应变曲线,并使用Origin拟合曲线得到SS316L不锈钢的各项性能参数。编写了基于Hill′48-Normalized Cockcroft&Latham损伤断裂模型的VUMAT子程序,导入到Abaqus中二次开发。通过杯突仿真与试验,对比得出使用Hill′48-Normalized Cockcroft&Latham损伤断裂模型能够准确地预测板材是否破裂与破裂位置。因此,Hill′48-Normalized Cockcroft&Latham损伤断裂模型可以指导冲压工艺的设计,并对实际冲压中的破裂预测有较大的帮助。 展开更多
关键词 hill′48-Normalized Cockcroft&Latham损伤断裂模型 板材冲压 VUMAT子程序 有限元仿真 SS316L
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人体下肢生物力学建模研究进展 被引量：5
7
作者 邵明旭 王斐 +1 位作者 殷腾龙 刘健 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期518-527,共10页
人体下肢生物力学建模与仿真是穿戴式外骨骼机器人系统开发的一个重要内容。对其研究所获得相关的理论与技术方法对生物动力学、康复医学、假肢及运动康复器械设计等领域的发展具有促进作用。本文以人体下肢生物力系统为研究对象,概括... 人体下肢生物力学建模与仿真是穿戴式外骨骼机器人系统开发的一个重要内容。对其研究所获得相关的理论与技术方法对生物动力学、康复医学、假肢及运动康复器械设计等领域的发展具有促进作用。本文以人体下肢生物力系统为研究对象,概括和总结了国内外下肢建模与仿真技术的研究现状,就目前普遍采用的基于Lagrange方程和角动量定理的多刚体模型法、仿真软件建模法、Hill三元素法、黑箱训练等方法进行了详细的分析,并对研究趋势进行了展望。本文所综述的动力学建模与仿真验证方法对实现穿戴式外骨骼机器人和谐自然人机交互设计具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 下肢生物力学建模 LAGRANGE方程 角动量定理 hill模型 仿真软件建模 黑箱训练法
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基于人体动力学分析的下肢外骨骼助力设计及机构优化 被引量：5
8
作者 陈贵亮 李子浩 +2 位作者 蔡超 李永超 杨冬 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期362-371,共10页
为设计助力效果良好的被动式下肢外骨骼,基于对人体行走的运动和力学特征以及相关主要肌群的力学表现的分析,提出了一种下肢外骨骼优化设计方法。通过开展人体行走实验,获取人体运动学信息和足底反力,并将其用于驱动Anybody仿真,从而得... 为设计助力效果良好的被动式下肢外骨骼,基于对人体行走的运动和力学特征以及相关主要肌群的力学表现的分析,提出了一种下肢外骨骼优化设计方法。通过开展人体行走实验,获取人体运动学信息和足底反力,并将其用于驱动Anybody仿真,从而得到人体行走过程中下肢肌肉的力学数据。借助Hill肌肉模型建立人体矢状面内的髋关节肌肉-肌腱-骨骼简化模型,并在该模型中添加虚拟扭簧以模拟助力外骨骼的作用,形成人体-外骨骼一体化模型。在此基础上,对穿戴助力外骨骼行走时的人机交互力以及穿戴者的肌肉激活情况进行量化分析。建立以扭簧刚度为变量的肌肉激活程度、代谢能计算模型,并以代谢能最低为目标,利用粒子群算法对虚拟扭簧的刚度进行优化以获得最优值。据此,提出髋关节助力外骨骼机构设计方案,并以机构的辅助力矩与虚拟扭簧力矩差值最小为目标进行优化,得到机构中拉簧刚度和各个连杆尺寸的最优值,作为外骨骼机构设计参数。同时,制作髋关节助力外骨骼样机并开展助力行走实验。结果表明,穿戴该助力外骨骼行走时人体代谢能降低效果显著。研究方法可为其他下肢外骨骼的设计和分析提供借鉴。 展开更多
关键词 助力外骨骼 人体动力学 人体建模 运动助力 hill肌肉模型
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变应变率下的肌肉本构方程 被引量：4
9
作者 李晓杰 姜力 +1 位作者 闫鸿浩 赵铮 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2007年第3期273-276,共4页
目的在Hill肌肉三元素模型基础上推导应变率下的肌肉本构方程。方法在Hill三元素肌肉模型的基础上,利用微分和线性拟合的方法,最终获得了骨骼肌在不同应变率下的应力-应变本构方程。结果结果表明:在应变率|e|≤1下,骨骼肌的本构方程是... 目的在Hill肌肉三元素模型基础上推导应变率下的肌肉本构方程。方法在Hill三元素肌肉模型的基础上,利用微分和线性拟合的方法,最终获得了骨骼肌在不同应变率下的应力-应变本构方程。结果结果表明:在应变率|e|≤1下,骨骼肌的本构方程是随应变率不断变化的;当应变率|e|>1时,骨骼肌的本构方程并不受应变率的影响。同时,在|e|≤1下,应变率对应力的影响是随着应变的增加而不断减小的。结论研究结果将有助于利用有限元方法分析骨骼肌在变应变率作用下的受力情况。 展开更多
关键词 hill三元素肌肉模型 线性拟合 应变率 本构方程
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