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计算固体力学的发展及其在航空航天工程中的应用 被引量:8
1
作者 龚尧南 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1993年第2期199-209,218,共12页
本文讨论了计算固体力学发展的基础和背景,并以它在航空航天领域中的应用为例,说明计算力学的应用所带来的益处。还讨论了为进一步发展计算固体力学应深入研究的一些课题。最后简要展望了计算固体力学的发展前景。
关键词 计算固体力学 航空航天工程
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激光增材制造GH4169镍基高温合金力学性能各向异性及热处理调控研究进展
2
作者 赵哲南 杨仕超 +4 位作者 张乐 杨未柱 曾延 张斌 鲍蕊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第14期1-13,共13页
GH4169镍基高温合金拥有低裂纹敏感性和优异的高温力学性能,是激光增材制造航空航天高温部件的理想材料之一。然而,当前激光增材制造GH4169面临各向异性显著、高温服役环境的影响机制不明确、疲劳性能数据不充分等瓶颈问题,严重制约了... GH4169镍基高温合金拥有低裂纹敏感性和优异的高温力学性能,是激光增材制造航空航天高温部件的理想材料之一。然而,当前激光增材制造GH4169面临各向异性显著、高温服役环境的影响机制不明确、疲劳性能数据不充分等瓶颈问题,严重制约了其工程推广应用。热处理作为一种低成本、高效率的金属后处理工艺,能有效调控金属材料的细微观组织结构和力学性能,然而其对激光增材制造GH4169镍基高温合金的调控规律和机理较为复杂,仍需更深入的研究。系统梳理了激光增材制造GH4169镍基高温合金的各向异性力学性能,分析了材料独特的细微观结构和各向异性拉伸及疲劳性能,总结了热处理对材料细微观结构和力学性能的影响;并分析了当前研究面临的主要问题和挑战,展望了研究方向,以期为激光增材制造镍基高温合金在航空航天高温结构上的应用提供参考。 展开更多
关键词 激光增材制造 镍基高温合金 各向异性 疲劳性能 热处理
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利用在轨航天器扰动响应辨识其动力学参数的研究 被引量:5
3
作者 赵寿根 程伟 +2 位作者 姚军 孙国江 唐颖倩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期65-67,84,共4页
从结构模态参数的可识别性出发,结合时域频域参数识别技术和数字处理技术,开发出航天器动力学特征参数在轨辨识系统,系统包括硬件和软件。在此基础上设计了模拟在轨航天器的试验验证系统,以检验辨识算法和设计软件的可靠性以及航天器在... 从结构模态参数的可识别性出发,结合时域频域参数识别技术和数字处理技术,开发出航天器动力学特征参数在轨辨识系统,系统包括硬件和软件。在此基础上设计了模拟在轨航天器的试验验证系统,以检验辨识算法和设计软件的可靠性以及航天器在轨辨识的实时性,该试验系统包括一个对称的双梁结构,利用对称结构的弱耦合可得到多个密集模态。试验和模拟数字考核结果表明系统辨识算法可靠,精度可以到达设计要求。 展开更多
关键词 在轨航天器 环境激励 低频密集 动力学特性 参数辨识
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航天器防护瓦脱落力学分析 被引量:3
4
作者 张泰华 孟宪红 张行 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期1157-1165,共9页
以固体力学为基础研究了航天器中热防护瓦的脱落问题。通过考查防护瓦与机体间粘接面上剥离应力的存在,建立了新的力学模型,满足了粘结面上剪切应力的边界条件,克服了传统剪滞理论的缺点,并对航天器防护瓦的脱落做出了合理解释。进一步... 以固体力学为基础研究了航天器中热防护瓦的脱落问题。通过考查防护瓦与机体间粘接面上剥离应力的存在,建立了新的力学模型,满足了粘结面上剪切应力的边界条件,克服了传统剪滞理论的缺点,并对航天器防护瓦的脱落做出了合理解释。进一步并分析了防护瓦长度、厚度及材料对剥离应力的影响,进而为防护瓦的设计提供力学参考建议。 展开更多
关键词 航天器防护瓦 余虚功原理 剥离应力
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航天结构热力力学的任务和应用 被引量:12
5
作者 李松年 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1994年第1期1-23,共23页
本文给出航天结构热力力学的应用背景和工作任务.首先讨论它的先决条件:载荷谱和材料特征.其次介绍一些典型的热力力学结构:再入热防护系统,轨道空间结构,以及碳纤维增强复合材料板件.然后,介绍热力力学的工作内容:热分析,经... 本文给出航天结构热力力学的应用背景和工作任务.首先讨论它的先决条件:载荷谱和材料特征.其次介绍一些典型的热力力学结构:再入热防护系统,轨道空间结构,以及碳纤维增强复合材料板件.然后,介绍热力力学的工作内容:热分析,经典结构分析,热损伤力学,以及热力力学耦合和结构试验.最后为简单展望. 展开更多
关键词 航天器 结构力学 热力力学 热分析
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0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢动态力学性能研究 被引量:32
6
作者 何著 赵寿根 +1 位作者 杨嘉陵 程伟 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期418-421,共4页
0Cr17Ni4Cu4Nb为沉淀硬化型不锈钢,常用在高强度冲击结构中。本文利用分离式Hopkinson压杆实验设备测定了该材料在多种应变率下的动态应力-应变关系,在此基础上选择了Cowper-Symonds动态强化模型来拟合和描述材料的动态本构特性。利用... 0Cr17Ni4Cu4Nb为沉淀硬化型不锈钢,常用在高强度冲击结构中。本文利用分离式Hopkinson压杆实验设备测定了该材料在多种应变率下的动态应力-应变关系,在此基础上选择了Cowper-Symonds动态强化模型来拟合和描述材料的动态本构特性。利用拟合得到的相应参数对该材料的动态力学性能进行详细的分析,同时还分析了该材料的工程应力-应变曲线和真实应力-应变曲线参数之间的相同点和不同点。 展开更多
关键词 SHPB 动态力学性能 C-S模型 本构拟合
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泡沫塑料力学性能研究综述 被引量:51
7
作者 卢子兴 王仁 +3 位作者 黄筑平 韩铭宝 田常津 李怀祥 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期306-323,共18页
本文对泡沫塑料静、动态力学性能的研究文献进行了综述,重点介绍近期的研究进展,并简单介绍作者在这一领域的一些工作.
关键词 泡沫塑料 力学性能
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三维梯度功能材料层间力学模型与应力分析 被引量:9
8
作者 李永 张志民 马淑雅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期79-85,共7页
本文对非均质耐热梯度功能材料 (FGM)层间的结构与性能进行了研究。通过对陶瓷 -金属 FGM的宏、细观结构分析 ,建立了其层间三维力学模型 ,导出了应力分析方程。本方法的确定不仅可以指导 FGM的成分、组织和结构设计 ,而且还可以加速 FG... 本文对非均质耐热梯度功能材料 (FGM)层间的结构与性能进行了研究。通过对陶瓷 -金属 FGM的宏、细观结构分析 ,建立了其层间三维力学模型 ,导出了应力分析方程。本方法的确定不仅可以指导 FGM的成分、组织和结构设计 ,而且还可以加速 FGM实用化的进程 ,通过典型的算例数值分析 。 展开更多
关键词 三维梯度功能材料 析模型 颗粒增强 非均质 耐热 层间力学模型 FGM
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聚氨酯复合泡沫塑料的准静态压缩力学性能 被引量:17
9
作者 卢子兴 严寒冰 王建华 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期31-34,共4页
针对几种不同密度、不同空心球填充比的聚氨酯复合泡沫塑料进行了准静态压缩实验 ,研究了这类材料的宏观力学性能。结果表明 ,复合泡沫塑料的密度仍是影响其力学性能的主要因素 ,并且在低速压缩下具有明显的应变率效应。此外 ,发现空心... 针对几种不同密度、不同空心球填充比的聚氨酯复合泡沫塑料进行了准静态压缩实验 ,研究了这类材料的宏观力学性能。结果表明 ,复合泡沫塑料的密度仍是影响其力学性能的主要因素 ,并且在低速压缩下具有明显的应变率效应。此外 ,发现空心玻璃微珠对泡沫塑料有明显的增强效果 ,且不同密度的泡沫塑料均存在某一临界填充比 ,超过该填充比 ,复合泡沫塑料的力学性能可能会恶化。 展开更多
关键词 复合泡沫塑料 力学性能 压缩 聚氨酯
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聚氨酯复合泡沫塑料的动态压缩力学性能 被引量:11
10
作者 卢子兴 严寒冰 王建华 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期67-70,共4页
针对几种不同密度、不同玻璃微珠填充比的聚氨酯复合泡沫塑料进行了动态压缩实验 ,研究了这类材料的宏观动态力学性能。结果表明 ,动态应力 -应变曲线与准静态压缩加载下的应力 -应变曲线具有相同的特征 ,也分为弹性区、平台区和致密区 ... 针对几种不同密度、不同玻璃微珠填充比的聚氨酯复合泡沫塑料进行了动态压缩实验 ,研究了这类材料的宏观动态力学性能。结果表明 ,动态应力 -应变曲线与准静态压缩加载下的应力 -应变曲线具有相同的特征 ,也分为弹性区、平台区和致密区 ;在较大的应变率范围内 ,复合泡沫塑料的应变率效应是明显的 ,高密度复合泡沫塑料的屈服强度随应变率的增加而增加 ,而中、低密度材料的屈服强度则先随应变率的增加而提高 ,然后在某一高应变率下强度反而下降 。 展开更多
关键词 复合泡沫塑料 力学性能 动态压缩 聚氨酯 应变率效应
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动力学平衡方程的Euler中点辛差分求解格式 被引量:17
11
作者 邢誉峰 杨蓉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期100-105,共6页
给出了动力学方程Mx+Cx+Kx=R的二阶Euler中点隐式差分求解格式,分保守系统、无阻尼受迫振动系统和阻尼系统3种情况,讨论了算法中Jacobi矩阵A的性质,譬如A是否为辛矩阵以及谱半径等.对于无阻尼系统,证明了无论是否仔在外载荷,Jacobi矩... 给出了动力学方程Mx+Cx+Kx=R的二阶Euler中点隐式差分求解格式,分保守系统、无阻尼受迫振动系统和阻尼系统3种情况,讨论了算法中Jacobi矩阵A的性质,譬如A是否为辛矩阵以及谱半径等.对于无阻尼系统,证明了无论是否仔在外载荷,Jacobi矩阵部是辛矩阵.证明了辛矩阵的所有本征值的模为1,其谱半径永远为1,以及δ=0.5和α=0.25的Newmark算法就是Euler中点隐式差分格式,对保守系统它们都是辛算法.严格证明了Euler中点辛格式是严格保持系统能量的.通过算例详细讨论了保辛算法用于求解非保守系统动态特性的优越性,如广义保结构特性等;分析了保辛算法的相位误差以及由其引起的系统的附加能量特性;分析了保辛算法和δ≠0.5的Newmark算法的精度随着激励频率与系统固有频率比的变化情况等. 展开更多
关键词 辛算法 辛矩阵 谱半径 直接积分方法 JACOBI矩阵
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Taylor撞击实验在泡沫铝合金力学特性研究中的应用 被引量:3
12
作者 陈成军 谢若泽 +2 位作者 张方举 赵亚斌 卢子兴 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期166-171,共6页
由于泡沫铝合金具有可压缩性,经典的Taylor理论模型已不适用于描述该类材料。在适当假设的基础上建立了泡沫铝合金Taylor撞击实验分析的理论模型,并利用Taylor撞击实验数据验证了该模型的有效性,研究了泡沫铝合金的动态力学特性。实验... 由于泡沫铝合金具有可压缩性,经典的Taylor理论模型已不适用于描述该类材料。在适当假设的基础上建立了泡沫铝合金Taylor撞击实验分析的理论模型,并利用Taylor撞击实验数据验证了该模型的有效性,研究了泡沫铝合金的动态力学特性。实验结果表明,所考察的泡沫铝合金的应变率敏感性不强。 展开更多
关键词 固体力学 Taylor模型 动态冲击 泡沫铝合金 力学性能
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中空纳米微球填充复合材料的有效力学性能 被引量:8
13
作者 邹波 卢子兴 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期265-273,共9页
中空纳米微球可作为复合材料填充体使用.与相同粒径下的实心纳米颗粒相比,中空纳米微球密度更低,存在表/界面应力效应的面积更大,由此导致的不同力学行为值得人们关注和研究.目的是研究表/界面应力对中空纳米微球填充复合材料力学行为... 中空纳米微球可作为复合材料填充体使用.与相同粒径下的实心纳米颗粒相比,中空纳米微球密度更低,存在表/界面应力效应的面积更大,由此导致的不同力学行为值得人们关注和研究.目的是研究表/界面应力对中空纳米微球填充复合材料力学行为的影响.首先,基于广义自洽原理,利用考虑表/界面应力影响的四相球模型导出了中空纳米微球填充复合材料在单向载荷作用下的弹性场,获得了纳米复合材料有效弹性模量的闭合形式解.然后,分析了纳米复合材料存在的尺度相关性.算例结果表明,有效弹性常数和环向应力与经典解答不同,取决于表/界面性能、纳米中空微球粒径和壁厚.该结论对于中空纳米微球复合材料具有指导意义. 展开更多
关键词 力学性能 中空纳米微球 表/界面效应 尺度相关性 纳米复合材料
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聚氨酯泡沫塑料动态剪切力学行为的研究 被引量:9
14
作者 谢若泽 卢子兴 +1 位作者 田常津 刘小平 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期315-322,共8页
通过大型精密分段式Hopkinson 扭杆实验装置对聚氨酯泡沫塑料进行了动态扭转实验,研究了聚氨酯泡沫塑料在剪切应力波加载下的力学行为,得到了这类材料的动态剪切应力应变曲线和动态力学性能参数。此外,针对动态扭转破坏... 通过大型精密分段式Hopkinson 扭杆实验装置对聚氨酯泡沫塑料进行了动态扭转实验,研究了聚氨酯泡沫塑料在剪切应力波加载下的力学行为,得到了这类材料的动态剪切应力应变曲线和动态力学性能参数。此外,针对动态扭转破坏试件断口进行了扫描电镜分析,研究了泡沫塑料动态剪切破坏的机制。还给出了同准静态扭转实验结果的比较。 展开更多
关键词 泡沫塑料 力学性质 SEM分析 剪切应力波
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复合泡沫塑料力学行为的研究综述 被引量:34
15
作者 卢子兴 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期341-348,共8页
复合泡沫塑料是一种重要的防护材料,它在国防工业和民用工业各部门均有许多重要的应用,对这类材料的力学行为进行研究具有重要的学术价值和应用前景.本文对复合泡沫塑料力学行为的研究文献进行了综述.首先,对复合泡沫塑料力学行为研究... 复合泡沫塑料是一种重要的防护材料,它在国防工业和民用工业各部门均有许多重要的应用,对这类材料的力学行为进行研究具有重要的学术价值和应用前景.本文对复合泡沫塑料力学行为的研究文献进行了综述.首先,对复合泡沫塑料力学行为研究的早期工作进行了简介.然后,重点介绍了复合泡沫塑料力学行为研究的最新进展,其中也包括作者近期在该领域开展的一些工作;对复合泡沫塑料进行了静、动态压缩实验和细观加载实验,研究了材料的宏观变形规律和细观失效机制;在理论研究方面,探讨了复合泡沫塑料的能量吸收和缓冲特性,从宏、细观力学分析出发研究了复合泡沫塑料有关力学性能的理论预测问题;还利用计算机和通用软件对高密度复合泡沫塑料进行了有限元分析,研究了高密度复合泡沫塑料的失效行为.最后,给出对该领域研究工作的一些展望. 展开更多
关键词 复合泡沫塑料 力学性能 材料力学 材料实验 冲击实验
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动力学平衡方程的辛两步求解算法 被引量:4
16
作者 杨蓉 邢誉峰 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期882-886,共5页
基于线性多步方法的构造格式和辛变换,给出了动力学方程的两种辛两步法求解格式,它们分别具有四阶精度和二阶精度,但都只有二阶格式的计算量,因此四阶辛两步法具有较大的应用价值。对两种辛两步法和解析解进行了数值比较,证明了二阶精... 基于线性多步方法的构造格式和辛变换,给出了动力学方程的两种辛两步法求解格式,它们分别具有四阶精度和二阶精度,但都只有二阶格式的计算量,因此四阶辛两步法具有较大的应用价值。对两种辛两步法和解析解进行了数值比较,证明了二阶精度辛两步格式在一定条件下就是欧拉中点保辛算法,或δ=0.5和α=0.25的Newmark辛格式。 展开更多
关键词 辛算法 多步法 直接积分方法 相位
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金属材料计算微观力学网格自动生成 被引量:2
17
作者 赵要武 孙秦 杨庆雄 《计算力学学报》 CAS CSCD 1998年第4期490-494,共5页
金属材料微观结构形态不仅在材料科学中具有重要研究意义,而且也是微、细观力学分析,特别是计算微观力学的研究内容。本文依据冶金物理学理论基础,简化材料微结构形成过程,把数学和几何学结合起来,提出了“随机投放,逐点扫描”构... 金属材料微观结构形态不仅在材料科学中具有重要研究意义,而且也是微、细观力学分析,特别是计算微观力学的研究内容。本文依据冶金物理学理论基础,简化材料微结构形成过程,把数学和几何学结合起来,提出了“随机投放,逐点扫描”构造材料微结构形态的方法,并将此方法的仿真结果进行统计分析,用材料物理概念予以检验,表明仿真结果不丢失晶粒形状、晶粒度等主要统计特征,与真实材料的微结构有良好的一致性。 展开更多
关键词 微结构 晶粒 晶粒度 金属材料 细观力学
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基于过程神经网络算法的航天器非平稳随机振动时频分析 被引量:2
18
作者 杨海 程伟 楚丽妍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期12-15,29,共5页
采用时变参数模型对航天器某时段非平稳随机振动信号(NSRVS)进行建模分析,利用过程神经元网络(PNN)求解模型的时变参数并以此确定信号的时变自功率谱密度。计算结果表明:由PNN估计的NSRVS时变参数与自相关Levinson法估计的该参数基本一... 采用时变参数模型对航天器某时段非平稳随机振动信号(NSRVS)进行建模分析,利用过程神经元网络(PNN)求解模型的时变参数并以此确定信号的时变自功率谱密度。计算结果表明:由PNN估计的NSRVS时变参数与自相关Levinson法估计的该参数基本一致,但前者建模物理意义明确,和传统的方法相比避免了计算信号的自相关矩阵,减少了存储空间,提高了频率分辨率和计算速度。 展开更多
关键词 NSRVS 时变参数模型 功率谱 过程神经网络 振动环境
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聚碳酸酯微孔泡沫塑料的拉伸力学性能及失效机理分析 被引量:4
19
作者 卢子兴 张慧 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期39-43,共5页
针对几种不同密度的聚碳酸酯微孔泡沫塑料进行了宏观拉伸实验 ,研究了它们的主要力学性能。通过对微孔泡沫塑料小试件进行拉伸加载下的扫描电镜观察和对宏观拉伸试件断口及表面形貌的电镜分析 。
关键词 聚碳酸酯 微孔泡沫塑料 拉伸力学性能 失效机理
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结构动力学方程的辛RK方法 被引量:3
20
作者 郭静 邢誉峰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第1期12-21,共10页
针对有阻尼和外载荷的线性动力学常微分方程,给出了s级2s阶隐式Gauss-Legendre辛RK(Gauss-Legendre symplectic Runge-Kutta,GLSRK)方法的一种显式高效的执行格式,首次给出了Gauss-Legendre辛RK方法和经典RK方法(classical RK,CRK)的谱... 针对有阻尼和外载荷的线性动力学常微分方程,给出了s级2s阶隐式Gauss-Legendre辛RK(Gauss-Legendre symplectic Runge-Kutta,GLSRK)方法的一种显式高效的执行格式,首次给出了Gauss-Legendre辛RK方法和经典RK方法(classical RK,CRK)的谱半径和单步相位误差的显式表达式,并将两者进行了比较.线性多自由度系统和非线性Rayleigh系统数值算例表明,对结构动力学系统而言,辛RK方法远比经典RK方法优越,在运动学特性和长时间数值模拟方面尤为明显. 展开更多
关键词 RK方法 谱半径 人工阻尼 相位误差
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