TC11钛合金应变率相关力学行为的实验和本构模型 被引量：9

1

作者 张军 汪洋 王宇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1369-1375,共7页

利用MTS、中应变材料试验机和分离式霍普金森拉杆获得TC11钛合金在应变率1×10^(-3)~1×10~3 s^(-1)范围内的应力-应变曲线,利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察材料组织和断口形貌,基于修正的Johnson-Cook本构模型进行不同应... 利用MTS、中应变材料试验机和分离式霍普金森拉杆获得TC11钛合金在应变率1×10^(-3)~1×10~3 s^(-1)范围内的应力-应变曲线,利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察材料组织和断口形貌,基于修正的Johnson-Cook本构模型进行不同应变率下拉伸力学行为的有限元数值模拟。结果表明:TC11的初始屈服行为表现出明显的应变率强化特性,在中应变率范围内呈现出应变率不太敏感向应变率敏感的转折现象,材料的应变硬化率随着应变率的提高而逐渐降低。TC11的α晶和片层α+β束被拉长,呈现韧性断裂机制。修正Johnson-Cook模型计及应变率对初始屈服应力和应变硬化行为的不同影响,数值计算曲线与试验曲线吻合较好,能够较好地应用于TC11应变率相关力学行为的数值仿真。 展开更多

关键词 钛合金 应变率 本构模型

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基于有限元方法的复杂浮筏系统功率流计算(英文) 被引量：9

2

作者 张鲲 孙红灵 +2 位作者 陈海波 张培强 陈亚东 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期516-523,共8页

提出一种基于有限元理论的复杂浮筏系统功率流的计算方法.该方法可应用ANSYS等有限元软件直观得生成复杂浮筏系统的模型,并采用谐响应分析技术求解线性系统在外激励下的响应,从而求得计算系统功率流所需的力和速度向量.应用该方法研究... 提出一种基于有限元理论的复杂浮筏系统功率流的计算方法.该方法可应用ANSYS等有限元软件直观得生成复杂浮筏系统的模型,并采用谐响应分析技术求解线性系统在外激励下的响应,从而求得计算系统功率流所需的力和速度向量.应用该方法研究了一实际复杂浮筏系统的功率流传递特性,算例结果表明了方法的可靠性. 展开更多

关键词 浮筏系统 功率流 有限元法 ANSYS

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纳米颗粒对复合材料横向拉伸强度影响的数值模拟 被引量：1

3

作者 罗智 王秀喜 吴恒安 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期213-218,共6页

纤维增强复合材料中添加纳米颗粒能够改性基质,提高材料的横向拉伸强度.建立了复合材料周期性单胞的三维有限元模型,考虑了纤维与基质间的粘结特性,模拟了材料在固化完成后冷却到室温的全过程.基质中未添加纳米颗粒和添加纳米颗粒两种... 纤维增强复合材料中添加纳米颗粒能够改性基质,提高材料的横向拉伸强度.建立了复合材料周期性单胞的三维有限元模型,考虑了纤维与基质间的粘结特性,模拟了材料在固化完成后冷却到室温的全过程.基质中未添加纳米颗粒和添加纳米颗粒两种模型的计算结果表明,纳米颗粒减小了纤维与基质间的剪应力,降低了纤维与基质热膨胀系数不匹配引起的残余应力,从而导致复合材料横向拉伸强度提高. 展开更多

关键词 纳米颗粒 热残余应力 粘结强度 有限元法

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玻璃态材料非线性流变:简化的Maxwell模型

4

作者 薛海峰 倪勇 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第1期8-19,共12页

玻璃态材料在不同的加载条件下,其力学行为表现出很大的差异性.该文提出了一个简化的Maxwell模型结合速率方程,研究了应变率、温度和老化时间对自由体积缺陷演化控制的玻璃态材料非线性力学响应的影响.研究表明,一定范围内应变率越大、... 玻璃态材料在不同的加载条件下,其力学行为表现出很大的差异性.该文提出了一个简化的Maxwell模型结合速率方程,研究了应变率、温度和老化时间对自由体积缺陷演化控制的玻璃态材料非线性力学响应的影响.研究表明,一定范围内应变率越大、温度越低、老化时间越长,应力峰值越大,且应力峰值和临界应变对于老化时间具有对数依赖性.这些结论与前人分子动力学模拟得到的结果相一致. 展开更多

关键词 玻璃态材料 老化效应 应力过冲 应变软化

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AZ80合金的动态包辛格效应及其各向异性

5

作者 房子建 郭滔 +1 位作者 汪洋 李子然 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期711-717,共7页

针对AZ80合金棒材开展了高应变率和准静态加载-卸载-反向加载试验,考察了加载应变率对AZ80镁合金的包辛格效应及其各向异性的影响。研究结果表明,在拉伸-卸载-反向压缩加载路径下,AZ80合金的力学行为具有应变率相关性,随着加载应变率的... 针对AZ80合金棒材开展了高应变率和准静态加载-卸载-反向加载试验,考察了加载应变率对AZ80镁合金的包辛格效应及其各向异性的影响。研究结果表明,在拉伸-卸载-反向压缩加载路径下,AZ80合金的力学行为具有应变率相关性,随着加载应变率的增加,材料的包辛格效应减弱;AZ80合金的包辛格效应存在各向异性,径向的包辛格效应强于轴向的包辛格效应;随着预拉伸应变量的增加,轴向包辛格效应增强,但径向包辛格效应减弱,高应变率加载下包辛格效应的各向异性随预拉伸应变量的增加而减弱的程度相较于准静态更为剧烈。 展开更多

关键词 镁合金 包辛格效应 各向异性 高应变率

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油井水力压裂的三维数值模拟 被引量：26

6

作者 薛炳 张广明 +1 位作者 吴恒安 王秀喜 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1322-1325,1347,共5页

为了研究油层岩石在水力载荷作用下的裂纹扩展及渗流行为,采用渗流应力耦合模型对水力压裂过程进行了三维有限元方法数值模拟研究.预设裂纹用粘结单元来模拟,裂纹的起裂和张开用单元的损伤因子表征.为了使得在裂纹扩展过程中,流体压力... 为了研究油层岩石在水力载荷作用下的裂纹扩展及渗流行为,采用渗流应力耦合模型对水力压裂过程进行了三维有限元方法数值模拟研究.预设裂纹用粘结单元来模拟,裂纹的起裂和张开用单元的损伤因子表征.为了使得在裂纹扩展过程中,流体压力能随裂纹扩展动态地跟踪加载到裂纹面上,给出了流体压力在裂纹内传递的模型,并编写用户子程序予以实现.模拟结果得到了水力压裂过程中岩石中的应力分布、孔隙压力分布、压裂液的滤失以及裂缝的几何形态.分析了压力和隔层等因素对裂纹几何形态的影响.该研究结果对石油工程中压裂方案设计及故障诊断有一定的理论参考价值. 展开更多

关键词 有限元方法 渗流应力耦合 水力压裂 损伤

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局部边界积分方程方法的一种后验误差估计分析(英文)

7

作者 陈海波 付东杰 张培强 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1141-1150,共10页

误差估计以及自适应分析涉及算法的可靠性以及计算效率的改善.通过对无网格算法在误差估计方面的工作分析,根据原始解和后处理解的不同,将一种误差估计的方案引入到局部边界积分方程方法中,其中后处理解采用泰勒展开和移动最小二乘近似... 误差估计以及自适应分析涉及算法的可靠性以及计算效率的改善.通过对无网格算法在误差估计方面的工作分析,根据原始解和后处理解的不同,将一种误差估计的方案引入到局部边界积分方程方法中,其中后处理解采用泰勒展开和移动最小二乘近似得到.数值算例显示,提出的误差估计方案能够有效地指示出真实的数值误差. 展开更多

关键词 误差估计 无网格方法 局部边界积分方程方法

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一种基于谱元法的层合板SEA参数计算方法 被引量：3

8

作者 袁金龙 陈海波 +1 位作者 王昆 操小龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期157-164,共8页

针对一般层合板统计能量分析(SEA)参数获取困难问题,建立了一种基于谱元法(SFEM)的SEA参数计算方法。采用三节点二次谱单元在层合板厚度方向进行网格划分,通过刚度矩阵与质量矩阵建立波数的特征方程;根据模态相似原则,利用皮尔逊相关系... 针对一般层合板统计能量分析(SEA)参数获取困难问题,建立了一种基于谱元法(SFEM)的SEA参数计算方法。采用三节点二次谱单元在层合板厚度方向进行网格划分,通过刚度矩阵与质量矩阵建立波数的特征方程;根据模态相似原则,利用皮尔逊相关系数对各阶模态的波数进行分类,进而获得层合板的模态密度、辐射效率等SEA参数。对单层薄板和三明治夹芯板进行了数值模拟研究,计算结果与其他理论值或实验值进行对比,验证了该方法的有效性,并以五层碳-碳正交各向异性板为例,考察了经典层合板理论和一阶剪切理论的分析偏差。最后计算了汽车玻璃层合板的内损耗因子,验证了基于SFEM计算层合板内损耗因子的有效性。 展开更多

关键词 谱元法 层合板 波数 模态密度 统计能量分析

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应变速率对TA7钛合金包辛格效应的影响

9

作者 郭滔 房子建 +1 位作者 汪洋 李子然 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期73-81,共9页

基于动态加卸载实验技术,采用自主研制的旋转盘式霍普金森拉杆和压杆实验装置对TA7钛合金进行了应变速率为300 s~(-1)的拉伸-卸载-压缩和压缩-卸载-拉伸实验,研究了包辛格效应的应变速率相关性。根据TA7钛合金屈服行为的拉伸-压缩不对... 基于动态加卸载实验技术,采用自主研制的旋转盘式霍普金森拉杆和压杆实验装置对TA7钛合金进行了应变速率为300 s~(-1)的拉伸-卸载-压缩和压缩-卸载-拉伸实验,研究了包辛格效应的应变速率相关性。根据TA7钛合金屈服行为的拉伸-压缩不对称特征,提出了包辛格效应应力参数,对TA7钛合金在不同预应变量、加载方式和循环周次下的包辛格效应进行表征。实验结果表明,高应变速率加载下TA7钛合金的包辛格效应比准静态加载下小;预拉伸加载下的包辛格效应弱于预压缩加载下的包辛格效应,但两种加载方式下的包辛格效应都随着预应变量的增加而减小;循环周次对TA7钛合金的高应变速率和准静态加载下的包辛格效应具有不同影响。 展开更多

关键词 TA7钛合金 包辛格效应 应变速率 霍普金森拉杆

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非协调和杂交有限元的理论和应用——纪念恩师吴长春教授

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作者 黄颖青 肖奇志 +1 位作者 冯淼林 陈海波 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期293-297,共5页

本纪念文介绍了吴长春教授在计算力学领域的主要学术贡献,重点介绍了他在非协调和杂交有限元的理论和应用方面的开创性工作,他发展的构造非协调插值函数的一般公式以及杂交应力元优化方法至今仍是发展高性能有限元的重要工具,经常被同... 本纪念文介绍了吴长春教授在计算力学领域的主要学术贡献,重点介绍了他在非协调和杂交有限元的理论和应用方面的开创性工作,他发展的构造非协调插值函数的一般公式以及杂交应力元优化方法至今仍是发展高性能有限元的重要工具,经常被同行引用. 展开更多

关键词 非协调元 杂交元 分片试验 罚平衡 单元优化设计

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应用修正Stoney公式原位测量硅薄膜电极中的锂化应力

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作者 刘佩琳 陆宇阳 +2 位作者 郑东昌 何陵辉 倪勇 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1516-1524,共9页

结合Stoney公式的多光臂应力测量方法能够有效检测出薄膜电极在充放电过程中的平均应力.然而,经典Stoney公式仅适用于低应力水平的情况.运用修正的Stoney公式考虑了硅电极材料力学性质的变化和基底曲率剧烈变化情况下电极薄膜中应力的... 结合Stoney公式的多光臂应力测量方法能够有效检测出薄膜电极在充放电过程中的平均应力.然而,经典Stoney公式仅适用于低应力水平的情况.运用修正的Stoney公式考虑了硅电极材料力学性质的变化和基底曲率剧烈变化情况下电极薄膜中应力的演化规律.基于应力和扩散相互耦合的三维非线性有限元模型,验证了修正Stoney公式的准确性.进一步,讨论了曲率分叉出现的条件,确保使用修正的Stoney公式时避免出现曲率分叉行为. 展开更多

关键词 修正Stoney公式 有限元 分叉 应力 塑性 大变形

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