期刊文献+
共找到375篇文章
< 1 2 19 >
每页显示 20 50 100
High-thermal free vibration analysis of functionally graded microplates using a new finite element formulation based on TSDT and MSCT
1
作者 Huu Trong Dang Nhan Thinh Hoang +2 位作者 Quoc Hoa Pham Trung Thanh Tran Huy Gia Luong 《Defence Technology(防务技术)》 2025年第2期131-149,共19页
Recent advancements in additive manufacturing(AM)have revolutionized the design and production of complex engineering microstructures.Despite these advancements,their mathematical modeling and computational analysis r... Recent advancements in additive manufacturing(AM)have revolutionized the design and production of complex engineering microstructures.Despite these advancements,their mathematical modeling and computational analysis remain significant challenges.This research aims to develop an effective computational method for analyzing the free vibration of functionally graded(FG)microplates under high temperatures while resting on a Pasternak foundation(PF).This formulation leverages a new thirdorder shear deformation theory(new TSDT)for improved accuracy without requiring shear correction factors.Additionally,the modified couple stress theory(MCST)is incorporated to account for sizedependent effects in microplates.The PF is characterized by two parameters including spring stiffness(k_(w))and shear layer stiffness(k_(s)).To validate the proposed method,the results obtained are compared with those of the existing literature.Furthermore,numerical examples explore the influence of various factors on the high-temperature free vibration of FG microplates.These factors include the length scale parameter(l),geometric dimensions,material properties,and the presence of the elastic foundation.The findings significantly enhance our comprehension of the free vibration of FG microplates in high thermal environments.In addition,the findings significantly enhance our comprehension of the free vibration of FG microplates in high thermal environments.In addition,the results of this research will have great potential in military and defense applications such as components of submarines,fighter aircraft,and missiles. 展开更多
关键词 Microplates Functionally graded material finite element method Modified couple stress theory New TSDT High-thermal free vibration Pasternak foundation
在线阅读 下载PDF
Finite element analysis on thermal upheaval buckling of submarine burial pipelines with initial imperfection 被引量:9
2
作者 刘润 王武刚 闫澍旺 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第1期236-245,共10页
In-service hydrocarbons must be transported at high temperature and high pressure to ease the flow and prevent the solidification of the wax fraction. The pipeline containing hot oil will expand longitudinally due to ... In-service hydrocarbons must be transported at high temperature and high pressure to ease the flow and prevent the solidification of the wax fraction. The pipeline containing hot oil will expand longitudinally due to the rise in temperature. If such expansion is resisted, for example by frictional effects over a kilometer or so of pipeline, compressive axial stress will be built up in the pipe-wall. The compressive forces are often so large that they induce vertical buckling of buffed pipelines, which can jeopardize the structural integrity of the pipeline. A typical initial imperfection named continuous support mode of submarine pipeline was studied. Based on this type of initial imperfection, the analytical solution of vertical thermal buckling was introduced and an elastic-plasticity finite element analysis (FEA) was developed. Both the analytical and the finite element methodology were applied to analyze a practice in Bohai Gulf, China. The analyzing results show that upheaval buckling is most likely to build up from the initial imperfection of the pipeline and the buckling temperature depends on the amplitude of initial imperfection. With the same amplitude of initial imperfection, the triggering temperature difference of upheaval buckling increases with covered depth of the pipeline, the soil strength and the friction between the pipeline and subsoil. 展开更多
关键词 submarine buried pipeline thermal stress upheaval buckling finite element method
在线阅读 下载PDF
Thermal stress in SiC element used in heat exchanger
3
作者 李贺松 梅炽 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2005年第6期709-713,共5页
An especial snake SiC pipe was designed for collecting losing heat from furnaces. The three-dimensions thermal, fluid and thermal stress coupled field of heat exchanger was analyzed by using the commercial engineering... An especial snake SiC pipe was designed for collecting losing heat from furnaces. The three-dimensions thermal, fluid and thermal stress coupled field of heat exchanger was analyzed by using the commercial engineering computer package ANSYS. The structural and operational parameters of heat exchanger, the junction between standpipe and snake pipe, the diameter of snake pipe, ratio of thickness to diameter of pipe, velocity of inlet air were optimized for thermal stress. The computed results show that the large thermal stress exits in the SiC, and the stand pipe should be ellipse for the least thermal stress; the optimal ratio of thickness to diameter of pipe is 6, the velocity of inlet air is 25 m/s. The most thermal stress is in inverse proportion to diameter of pipe and velocity of inlet air. 展开更多
关键词 finite element method SIMULATION heat exchanger element thermal stress
在线阅读 下载PDF
Numerical investigation of temperature gradient-induced thermal stress for steel–concrete composite bridge deck in suspension bridges 被引量:7
4
作者 WANG Da DENG Yang +1 位作者 LIU Yong-ming LIU Yang 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第1期185-195,共11页
A3D finite element model(FEM)with realistic field measurements of temperature distributions is proposed to investigate the thermal stress variation in the steel–concrete composite bridge deck system.First,a brief lit... A3D finite element model(FEM)with realistic field measurements of temperature distributions is proposed to investigate the thermal stress variation in the steel–concrete composite bridge deck system.First,a brief literaturereview indicates that traditional thermal stress calculation in suspension bridges is based on the2D plane structure with simplified temperature profiles on bridges.Thus,a3D FEM is proposed for accurate stress analysis.The focus is on the incorporation of full field arbitrary temperature profile for the stress analysis.Following this,the effect of realistic temperature distribution on the structure is investigated in detail and an example using field measurements of Aizhai Bridge is integrated with the proposed3D FEM model.Parametric studies are used to illustrate the effect of different parameters on the thermal stress distribution in the bridge structure.Next,the discussion and comparison of the proposed methodology and simplified calculation method in the standard is given.The calculation difference and their potential impact on the structure are shown in detail.Finally,some conclusions and recommendations for future bridge analysis and design are given based on the proposed study. 展开更多
关键词 suspension bridge steel–concrete composite bridge deck vertical temperature gradient finite element method thermal stress
在线阅读 下载PDF
Adaptive phase field modelling of crack propagation in orthotropic functionally graded materials
5
作者 Hirshikesh Emilio Martínez-Paneda Sundararajan Natarajan 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第1期185-195,共11页
In this work,we extend the recently proposed adaptive phase field method to model fracture in orthotropic functionally graded materials(FGMs).A recovery type error indicator combined with quadtree decomposition is emp... In this work,we extend the recently proposed adaptive phase field method to model fracture in orthotropic functionally graded materials(FGMs).A recovery type error indicator combined with quadtree decomposition is employed for adaptive mesh refinement.The proposed approach is capable of capturing the fracture process with a localized mesh refinement that provides notable gains in computational efficiency.The implementation is validated against experimental data and other numerical experiments on orthotropic materials with different material orientations.The results reveal an increase in the stiffness and the maximum force with increasing material orientation angle.The study is then extended to the analysis of orthotropic FGMs.It is observed that,if the gradation in fracture properties is neglected,the material gradient plays a secondary role,with the fracture behaviour being dominated by the orthotropy of the material.However,when the toughness increases along the crack propagation path,a substantial gain in fracture resistance is observed. 展开更多
关键词 Functionally graded materials Phase field fracture Polygonal finite element method Orthotropic materials Recovery based error indicator
在线阅读 下载PDF
梯度氧化锆/氧化铝陶瓷高温应力的结构依赖性及优化设计 被引量:1
6
作者 陈龙 梁新星 +3 位作者 梁保青 王云杰 伍媛婷 刘长青 《材料导报》 北大核心 2025年第12期67-73,共7页
氧化锆陶瓷因具备优异的力学性能和抗玻璃液侵蚀性,被广泛应用于各类玻璃窑炉,但是其抗热震性较差,容易开裂和剥落,影响了玻璃窑炉的寿命及玻璃品质。为了获得兼具优异抗侵蚀性与抗热震性的玻璃熔池用氧化锆材料,本工作通过对ZrO_(2)-Al... 氧化锆陶瓷因具备优异的力学性能和抗玻璃液侵蚀性,被广泛应用于各类玻璃窑炉,但是其抗热震性较差,容易开裂和剥落,影响了玻璃窑炉的寿命及玻璃品质。为了获得兼具优异抗侵蚀性与抗热震性的玻璃熔池用氧化锆材料,本工作通过对ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)梯度材料工作温度下的应力场进行有限元分析,对梯度材料的组成与结构进行了优化设计,并结合无压烧结工艺制备得到了具有优异的力学性能、抗侵蚀性能和抗热震性能的ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)梯度材料。结果表明:采用对称的结构设计,两侧为高锆层,中间为梯度层,可制得无翘曲变形的高致密ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)梯度材料。当ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)梯度材料层数为5、成分指数n为0.9时,梯度材料的最大等效热应力和最大轴向应力较小,应力梯度最小;梯度材料的抗弯强度达到668 MPa,且具有优异的抗热震性能;经1 500℃的玻璃液侵蚀实验,样品表面未出现明显的侵蚀层和元素扩散。 展开更多
关键词 氧化锆 梯度材料 有限元分析 抗侵蚀性 抗热震性
在线阅读 下载PDF
超越离合器外星轮的磨损分析及优化设计
7
作者 禹鑫 薛进学 +2 位作者 张作超 李泽强 王世杰 《轴承》 北大核心 2025年第6期23-28,共6页
针对超越离合器外星轮的磨损问题,通过故障树分析得出楔角、外星轮材料可能是导致磨损的主要因素,在此基础上通过理论分析得到磨损原因为楔角偏大以及外星轮材料硬度较低,建立有限元模型并结合试验验证了分析的正确性,提出将楔角由10... 针对超越离合器外星轮的磨损问题,通过故障树分析得出楔角、外星轮材料可能是导致磨损的主要因素,在此基础上通过理论分析得到磨损原因为楔角偏大以及外星轮材料硬度较低,建立有限元模型并结合试验验证了分析的正确性,提出将楔角由10°改为9°,外星轮材料由ZGCr15改为耐磨性更好的高速工具钢W18Cr4V,优化设计的超越离合器外星轮接触区域的磨损得到显著改善,验证了优化设计方案的正确性。 展开更多
关键词 超越离合器 磨损 楔角 材料 有限元法 试验 接触应力 疲劳寿命
在线阅读 下载PDF
电梯安全钳制动块与导轨接触应力的有限元计算方法
8
作者 吴洋 肖磊 +4 位作者 王玮彦 许金鑫 杜原 杨泊莘 安琦 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第1期109-119,共11页
为了研究电梯安全钳的制动块与导轨接触应力的分布规律,结合有限单元法与赫兹接触公式提出精确且高效的计算方法.通过非线性刚度矩阵建立楔块-滚子-导轨平衡方程,应用接触理论及牛顿-拉夫逊(N-R)法求解平衡方程.考虑制动楔块与导轨的相... 为了研究电梯安全钳的制动块与导轨接触应力的分布规律,结合有限单元法与赫兹接触公式提出精确且高效的计算方法.通过非线性刚度矩阵建立楔块-滚子-导轨平衡方程,应用接触理论及牛顿-拉夫逊(N-R)法求解平衡方程.考虑制动楔块与导轨的相对运动,进行热传导方程修正,采用伽辽金法求解瞬态温度场.通过热力耦合迭代精确计算摩擦面接触应力分布.结果表明,制动摩擦面的最高温度约为72.7℃,最大接触应力约为35 MPa,热效应对摩擦面接触应力的影响程度为两端区域大于中间区域;滚子位置上移会减小下端滚子的压力和摩擦面下端的接触应力;弹簧位置的下移或摩擦面位置的上移均会增大摩擦面下端的接触应力,摩擦面位置的上移会减小摩擦面上端的接触应力. 展开更多
关键词 安全钳制动块 力学性能 热力学分析 接触应力 有限元法
在线阅读 下载PDF
GZO/8YSZ功能梯度热障涂层热冲击过程中裂纹的生长研究
9
作者 刘琨 王九思 +5 位作者 杜康平 郭小满 张蕾 何文斌 都金光 明五一 《表面技术》 北大核心 2025年第7期189-202,共14页
目的探究功能梯度热障涂层(FG-TBCs)的裂纹生长机制。方法通过用户定义材料子程序,建立梯度热障涂层结构模型,并基于响应面优化的扩展有限元法(XFEM)分析TGO/TC界面幅值、热生长氧化物(TGO)厚度和纵向裂纹倾角对裂纹扩展的影响。结果在... 目的探究功能梯度热障涂层(FG-TBCs)的裂纹生长机制。方法通过用户定义材料子程序,建立梯度热障涂层结构模型,并基于响应面优化的扩展有限元法(XFEM)分析TGO/TC界面幅值、热生长氧化物(TGO)厚度和纵向裂纹倾角对裂纹扩展的影响。结果在忽略TGO层初始应力的条件下,TGO厚度与TGO/TC界面裂纹扩展长度成反比;当TGO厚度从3μm增至7μm时,径向应力下降超过300 MPa,裂纹扩展长度和损伤程度显著减小。TGO/TC界面幅值是影响裂纹扩展最关键的因素,其次为TGO厚度,纵向裂纹倾角的影响最小。裂纹扩展与界面幅值呈先减后增的抛物线关系,在界面幅值约为13.6μm时,对裂纹扩展的影响最小。裂纹扩展主要发生在首次热冲击的加热阶段,此时驱动力主要来源于显著温差引起的热应力,在后续热循环中裂纹扩展和损伤依赖于应力的累积效应。结论所建立的梯度结构建模方法为更准确分析FG-TBCs内部应力分布提供了新的选择,研究结果为长寿命热障涂层的制备提供了理论和实验支持。 展开更多
关键词 功能梯度热障涂层 扩展有限元法 响应面方法 纵向裂纹 横向裂纹
在线阅读 下载PDF
考虑气隙缺陷与介电功能梯度材料的GIS盆式绝缘子电场特性研究 被引量:1
10
作者 吴彦亨 罗艳 +1 位作者 马鹏欢 张琴琴 《绝缘材料》 北大核心 2025年第1期91-96,共6页
气隙缺陷是GIS盆式绝缘子内部常见的缺陷之一,气隙会引起电场畸变,而介电功能梯度材料的引入可以优化盆式绝缘子的局部电场,但在气隙缺陷与介电功能梯度材料共同作用下,其电场特性尚未可知。因此,本文建立具有均匀介质和介电功能梯度材... 气隙缺陷是GIS盆式绝缘子内部常见的缺陷之一,气隙会引起电场畸变,而介电功能梯度材料的引入可以优化盆式绝缘子的局部电场,但在气隙缺陷与介电功能梯度材料共同作用下,其电场特性尚未可知。因此,本文建立具有均匀介质和介电功能梯度材料(ε-FGM)的GIS盆式绝缘子电场仿真模型,讨论气隙的存在及气隙位置对于均匀介质和ε-FGM盆式绝缘子电场分布的影响。结果表明:引入的介电功能梯度材料的调控效果较为理想。当均匀介质盆式绝缘子中掺杂气隙时,靠近高压导体、绝缘子中部、靠近接地外壳3个气隙位置的场强均有明显的增加,电场增加率分别为85.32%、78.10%和68.69%。气隙缺陷对ε-FGM盆式绝缘子电场特性影响趋势基本和对均匀介质盆式绝缘子的影响趋势一致,但从具体数值上看,气隙缺陷对ε-FGM盆式绝缘子电场特性影响与对均匀介质盆式绝缘子的影响仍有一定的差异性。气隙缺陷对于介电功能梯度材料绝缘子电场值的影响更大,在设计介电功能梯度材料绝缘子时,应尤其注意对介质中气隙缺陷的抑制。 展开更多
关键词 气隙缺陷 GIS盆式绝缘子 介电常数 功能梯度材料 有限元方法 电场特性
在线阅读 下载PDF
单筒排气管焊接有限元模拟及工序优化研究
11
作者 戴浩 韩海波 +4 位作者 刘湘波 高远洋 孙燕琼 池金虎 魏艳红 《材料导报》 北大核心 2025年第13期237-241,共5页
直升机薄壁排气管焊接结构正面临由焊接残余应力和变形引起的装配难、服役寿命短的问题。通过热弹-塑性有限元法对GH3030单筒排气管TIG焊接过程进行模拟、验证,并对排气管的两道焊缝设计六种焊接工序进行优化研究,以控制焊接残余应力及... 直升机薄壁排气管焊接结构正面临由焊接残余应力和变形引起的装配难、服役寿命短的问题。通过热弹-塑性有限元法对GH3030单筒排气管TIG焊接过程进行模拟、验证,并对排气管的两道焊缝设计六种焊接工序进行优化研究,以控制焊接残余应力及焊后变形。结果表明:单筒排气管采用先长后短的焊接顺序和焊接方向相反的工艺方案,其焊接应力更小,焊后变形改善效果显著。 展开更多
关键词 热弹-塑性有限元法 氩弧焊 GH3030镍基高温合金 残余应力 残余变形
在线阅读 下载PDF
基于映射方法的成形与去材诱导变形全流程仿真研究
12
作者 沈伟财 张志超 +4 位作者 胡蓝 郭立杰 张稳 庄新村 赵震 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期41-48,共8页
为实现对成形以及复杂形状区域去材全过程的仿真,基于ABAQUS软件提出了一种将去材区域映射至未变形构型的方法,实现对复杂形状区域去材的准确描述,并以运载火箭贮箱整底充液拉深与去材加工为对象,分析成形与去材全流程零件的内应力演化... 为实现对成形以及复杂形状区域去材全过程的仿真,基于ABAQUS软件提出了一种将去材区域映射至未变形构型的方法,实现对复杂形状区域去材的准确描述,并以运载火箭贮箱整底充液拉深与去材加工为对象,分析成形与去材全流程零件的内应力演化和回弹变形,研究了充液压力对去材诱导产生的变形的影响。结果表明,映射方法能够实现带筋薄壁构件成形、去材的模拟,在火箭贮箱充液拉深凸模行程60%~100%阶段保持较高的充液压力水平,可以减小零件内、外表面的等效应力梯度,从而降低成形后回弹以及后续去材过程中零件的变形。 展开更多
关键词 映射方法 充液拉深 材料去除 等效应力 有限元模拟
在线阅读 下载PDF
陶瓷基复合材料薄壁结构热声载荷下应力应变分析
13
作者 孙远驰 赵奉同 +3 位作者 骆丽 张立 宋乐琨 沙云东 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期45-52,共8页
为有效解决航空发动机薄壁结构热声疲劳强度破坏导致的发动机运行异常难题,采用有限元分析法建立板状结构计算模型,并结合高温行波管试验器上薄壁结构板状试验件的约束条件对该模型施加约束载荷。计算结构危险位置单元在基频处的Von Mi... 为有效解决航空发动机薄壁结构热声疲劳强度破坏导致的发动机运行异常难题,采用有限元分析法建立板状结构计算模型,并结合高温行波管试验器上薄壁结构板状试验件的约束条件对该模型施加约束载荷。计算结构危险位置单元在基频处的Von Mises应力以及应变片位置单元的应变值,并与已有试验结果进行对比,验证了动力学模型和计算方法的正确性。以陶瓷基复合材料(CMCs)薄壁结构为研究对象,构建结构动力学响应计算模型,结合结构热模态理论计算结构的模态阵型与频率,完成稳态的温度载荷和有限带宽高斯白噪声的加载。计算热载荷与声载荷联合作用下的结构动力学响应,分析不同声压级和不同温度等因素对板状结构应力/应变响应的影响规律。结果表明:在温度为900℃、声压级为157 dB时,板状结构分别在扩散场加载和行波场90°加载时的Von Mises应力最大;在温度为1500℃、声压级为157 dB时,板状结构在扩散场和行波场90°时的应变最大。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 薄壁结构 有限元法 热声载荷 Von Mises应力 航空发动机
在线阅读 下载PDF
Experimental research on the residual stress of polycrystalline diamond compacts for oil drilling 被引量:3
14
作者 Xu Gen~1 Xu Guoping~2 Chen Feng~3 Ma Chunde~3 (1.School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha 410083,China) (2.King-ray New Materials Science & Technology Co,Ltd,Changsha 410012,China) (3.Testing Center,Central South University,Changsha 410083,China) 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第S1期92-96,共5页
Practical experiences gained in the past several years show that the thermal residual stress(TRS) is a main cause leading polycrystalline diamond compacts(PDC) to premature failure.It is the very important to measure ... Practical experiences gained in the past several years show that the thermal residual stress(TRS) is a main cause leading polycrystalline diamond compacts(PDC) to premature failure.It is the very important to measure the TRS accurately for optimizing the interface and improving the service performance of PDC.In this paper,the TRS in 1913 flat-interface PDC was measured using improved stress-release method(ISRM). The TRS on the surface of polycrystalline diamond(PCD) table was obtained,which can be used to calculate the radial thermal residual stress(RTRS) at the interface of PCD table via a refutation process.The obtained results show that there are compressive residual stress at the PCD table interface and in the most region of PCD table surface.The exception occurs near the outer diameter of the PCD table,where the PDC begins to bend and put the PCD table surface into a tension state,an undesirable state for a brittle material.The ISRM has covered the shortage existing in traditional stress-release method,in which only finite points on the surface of PCD table can be tested for one specimen and one time.Simple as the experimental procedures are,the test results are also very accurate and reliable.This method provides the theoretical and experimental basis for testing TRS of PDC accurately. 展开更多
关键词 POLYCRYSTALLINE DIAMOND COMPACTS stress release method thermal RESIDUAL stress finite element analysis
在线阅读 下载PDF
Optimal design of functionally graded Pm PV/CNT nanocomposite cylindrical tube for purpose of torque transmission 被引量:1
15
作者 Abolfazl Khalkhali Sharif Khakshournia Parvaneh Saberi 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第2期362-369,共8页
Carbon nanotube(CNT)/polymer nanocomposites have vast application in industry because of their light mass and high strength. In this work, a cylindrical tube which is made up of functionally graded(FG) PmP V/CNT nanoc... Carbon nanotube(CNT)/polymer nanocomposites have vast application in industry because of their light mass and high strength. In this work, a cylindrical tube which is made up of functionally graded(FG) PmP V/CNT nanocomposite, is optimally designed for the purpose of torque transmission. The main confining parameters of a rotating shaft in torque transmission process are mass of the shaft, critical speed of rotation and critical buckling torque. It is required to solve a multi-objective optimization problem(MOP) to consider these three targets simultaneously in the process of design. The three-objective optimization problem for this case is defined and solved using a hybrid method of FEM and modified non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA-II), by coupling two softwares, MATLAB and ABAQUS. Optimization process provides a set of non-dominated optimal design vectors. Then, two methods, nearest to ideal point(NIP) and technique for ordering preferences by similarity to ideal solution(TOPSIS), are employed to choose trade-off optimum design vectors. Optimum parameters that are obtained from this work are compared with the results of previous studies for similar cylindrical tubes made from composite or a hybrid of aluminum and composite that more than 20% improvement is observed in all of the objective functions. 展开更多
关键词 NANOCOMPOSITE carbon nanotube (CNT) fimctionally graded materials (FGM) cylindrical tube finite element method(FEM) modified NSGA-II technique for ordering preferences by similarity to ideal solution (TOPSIS) nearest to ideal point (NIP)
在线阅读 下载PDF
CFRP层合板单搭胶接接头胶板界面剥离强度仿真分析 被引量:1
16
作者 张亚楠 陈栋 +2 位作者 时建纬 铁瑛 李成 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第1期74-82,88,共10页
基于异材界面奇异应力场理论,以CFRP层合板单搭胶接结构为对象,通过有限元和实验的方法分析了结构承载时板胶结合界面上出现的应力分布,锁定界面剥离强度关键区域,通过网格无关的有限元应力比值法提升仿真求解精度,最大限度还原板胶界... 基于异材界面奇异应力场理论,以CFRP层合板单搭胶接结构为对象,通过有限元和实验的方法分析了结构承载时板胶结合界面上出现的应力分布,锁定界面剥离强度关键区域,通过网格无关的有限元应力比值法提升仿真求解精度,最大限度还原板胶界面应力分布,着重探讨了多层各向异性CFRP板与传统均质材料在仿真过程和结果的差异,及搭接长度、胶层厚度、结构胶参数等对板胶界面应力分布及起裂点位置的影响,为板胶界面剥离应力的优化、胶接工艺的改进和单搭胶接接头强度的提升提供理论支撑。结果表明:各层参数不同的CFRP板胶界面承载时,剥离应力的最大处需由三个维度共同约束,其中两个维度的约束结果与均质材料相同,极值位于板胶界面垂直于拉伸方向的边缘,实际结构中失效的起始亦常见于此处,第三维度受层合板多层异性影响,该边缘上应力最大的点既不位于该边缘的中点也不位于界面角部,具体位置由材料参数和胶接结构共同影响。 展开更多
关键词 复合材料 界面应力 胶层 单搭接接头 有限元
在线阅读 下载PDF
固体发动机喷管热结构耦合数值仿真研究 被引量:1
17
作者 龚建良 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期145-150,共6页
针对在热载荷与内压联合作用下,固体火箭发动机潜入式喷管的热结构耦合数值仿真问题,采用流体仿真软件与结构计算软件,展开了数值模拟。在流体仿真软件中,计算了潜入式喷管工作过程的内部稳态流场,提取了高温燃气流动参数与固体壁面对... 针对在热载荷与内压联合作用下,固体火箭发动机潜入式喷管的热结构耦合数值仿真问题,采用流体仿真软件与结构计算软件,展开了数值模拟。在流体仿真软件中,计算了潜入式喷管工作过程的内部稳态流场,提取了高温燃气流动参数与固体壁面对流换热系数。在有限元结构计算平台内,编写了非均布壁面压力载荷与非均布对流换热系数子程序,耦合求解了喷管热结构耦合问题,获取了热防护材料内部温度场与应力场分布。研究表明,热载荷是引起喉衬应力的主要原因。喉衬环向压应力与拉应力随时间呈现先增大后减小的过程。经地面喷管结构完整性热试车试验验证,该热结构耦合数值仿真方法可用于喷管结构完整性与安全性分析,为喷管结构设计提供合理指导。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 潜入式喷管 有限元方法 热结构 热应力
在线阅读 下载PDF
电臂尺寸和安装条件对热电模块力学性能的影响
18
作者 孟凡凯 周林 +1 位作者 孙悦桐 刘寅 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期124-135,共12页
针对热电制冷模块中热电臂尺寸对模块整体热应力场的影响,以C-31106型热电制冷模块为研究对象,建立由31对热电偶组成的热-电-力学耦合多物理场模型.采用有限元仿真方法,考虑钎料层的存在并引入表征黏塑性材料的Anand修正本构方程,建立3... 针对热电制冷模块中热电臂尺寸对模块整体热应力场的影响,以C-31106型热电制冷模块为研究对象,建立由31对热电偶组成的热-电-力学耦合多物理场模型.采用有限元仿真方法,考虑钎料层的存在并引入表征黏塑性材料的Anand修正本构方程,建立3种安装条件下的热电模型,分析不同电流下热电臂高度和截面边长对热电模块温度场和力学性能的影响规律.结果表明,当热电臂处于最佳高度时,在给定范围内热电臂截面边长越大,越有利于提高热电模块力学可靠性,当工作电流为2.6 A,截面边长从0.99 mm增加到1.09 mm时,冷、热端的最大von Mises应力分别减小了74.67%和22.60%.对模块冷端和热端分别采用固定约束和机械压装的安装方式可有效提高热电模块的力学可靠性,当采用上述安装方式时,冷、热端的最大von Mises应力相比两端只采用固定约束的安装方式分别减小了48.76%和74.02%. 展开更多
关键词 热电制冷 制冷器 安装条件 黏塑性材料 热-电-力学耦合 有限元法
在线阅读 下载PDF
基于扩展有限元法的钢桥面横隔板弧形切口疲劳裂纹扩展特性研究 被引量:4
19
作者 向泽 刘力 祝志文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期46-53,共8页
为了解正变异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳开裂的规律,以某跨径350 m的独塔单跨钢箱梁自锚式悬索桥为背景,基于扩展有限元法建立纵肋-横隔板弧形切口多尺度裂纹扩展数值模型,求解弧形切口在轮载作用下的应力强度因子,分析轮载-热残余... 为了解正变异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳开裂的规律,以某跨径350 m的独塔单跨钢箱梁自锚式悬索桥为背景,基于扩展有限元法建立纵肋-横隔板弧形切口多尺度裂纹扩展数值模型,求解弧形切口在轮载作用下的应力强度因子,分析轮载-热残余应力耦合作用下的疲劳裂纹扩展形态和特性。结果表明:当顺桥向车轮作用于弧形切口正上方时,应力强度因子急剧增大,基于该响应曲线可以识别疲劳荷载模型的轴组,但无法识别轴组内的单轴。弧形切口切向热残余拉应力峰值达到341.1 MPa,使得轮载作用下的压应力幅转换为拉应力幅,裂纹扩展方向与实桥疲劳裂纹的扩展形态基本吻合。由于弧形切口处于复杂的三维变形状态,以面内变形为主,因而弧形切口为Ⅰ型断裂主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹扩展模式,裂纹扩展速率与应力强度因子幅均随着裂纹扩展呈现出先增大后减小的趋势。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 模隔板 弧形切口 疲劳 裂纹 应力强度因子 热残余应力 扩展有限元法
在线阅读 下载PDF
位移外推法和扩展有限元法计算应力强度因子的比较 被引量:3
20
作者 张亚洲 钟红 王立强 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期2045-2051,共7页
作为评定裂缝是否扩展的重要参量,应力强度因子的计算精度影响材料性能的评估。通过含预制裂缝的三点弯曲梁、矩形板中心裂缝、矩形板中心斜裂缝和矩形板中心界面裂缝模型4个数值算例,采用位移外推法和扩展有限元法分别计算了裂缝尖端... 作为评定裂缝是否扩展的重要参量,应力强度因子的计算精度影响材料性能的评估。通过含预制裂缝的三点弯曲梁、矩形板中心裂缝、矩形板中心斜裂缝和矩形板中心界面裂缝模型4个数值算例,采用位移外推法和扩展有限元法分别计算了裂缝尖端应力强度因子。将计算结果与解析解或其他数值方法参考解进行对比验证了上述两种方法的计算精度。此外,探讨了网格密度对应力强度因子求解精度的影响以及剔除裂尖附近的结果对位移外推法求解应力强度因子的影响。发现位移外推法可以通过对裂尖进行网格局部加密和去除裂尖奇异点来提高精度;扩展有限元法对网格密度要求相对较小,综合计算时间考虑,可以适当增加网格密度。结果可为求解应力强度因子和针对试验-数值耦合法计算断裂韧度提供参考。 展开更多
关键词 应力强度因子 位移外推法 扩展有限元法 单材料均质模型 双材料界面模型
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 19 下一页 到第
使用帮助 返回顶部