一类碰撞振动系统在内伊马克沙克-音叉分岔点附近的局部两参数动力学 被引量：11

1

作者 乐源 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期163-172,共10页

考虑一类具有对称性的三自由度碰撞振动系统.系统的庞加莱映射在一定条件下存在对称不动点,对应于系统的对称周期运动.根据对称性导出庞加莱映射P是另外一个隐式虚拟映射Q的二次迭代.推导了庞加莱映射对称不动点的解析表达式.根据映射... 考虑一类具有对称性的三自由度碰撞振动系统.系统的庞加莱映射在一定条件下存在对称不动点,对应于系统的对称周期运动.根据对称性导出庞加莱映射P是另外一个隐式虚拟映射Q的二次迭代.推导了庞加莱映射对称不动点的解析表达式.根据映射不动点的稳定性及分岔理论,映射P的对称不动点发生内伊马克沙克-音叉(Neimark--Saker-pitchfork)分岔对应于映射Q发生内伊马克沙克-倍化(Neimark--Sakerflip)分岔.利用隐式虚拟映射Q,通过对范式作两参数开折分析,研究了映射P的对称不动点在内伊马克沙克-音叉分岔点附近的局部动力学行为.碰撞振动系统在这个余维二分岔点附近的局部动力学行为可能表现为投影后的庞加莱截面上的单一对称不动点、一对共轭不动点、单一对称拟周期吸引子以及一对共轭拟周期吸引子.数值模拟得到了内伊马克沙克-音叉分岔点附近的各种可能情况.内伊马克沙克-分岔和音叉分岔互相作用可能产生新的结果:对称不动点虽然首先分岔为两个共轭不动点,但是这两个共轭不动点是不稳定的,最终收敛到同一个对称拟周期吸引子. 展开更多

关键词 碰撞振动系统 对称不动点 两参数开折 内伊马克沙克-音叉分岔 共轭拟周期吸引子

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颗粒增强复合材料压缩行为的位错动力学模拟 被引量：2

2

作者 丁一凡 魏德安 +3 位作者 陆宋江 刘金铃 康国政 张旭 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1622-1633,共12页

颗粒增强铜基复合材料因具有极高的强度和弹性模量,优异的导电、导热性能和抗磨损能力,被广泛应用于航天航空、汽车、电子工业等领域.第二相强化是其主要的强化方式,其通过合金中弥散的微粒阻碍位错运动,可有效提高金属材料的力学性能,... 颗粒增强铜基复合材料因具有极高的强度和弹性模量,优异的导电、导热性能和抗磨损能力,被广泛应用于航天航空、汽车、电子工业等领域.第二相强化是其主要的强化方式,其通过合金中弥散的微粒阻碍位错运动,可有效提高金属材料的力学性能,提高其服役安全.针对该问题本文采用三维离散位错动力学(three-dimensional discrete dislocation dynamics,3D-DDD)方法,对微尺度颗粒增强铜基复合材料进行了微柱压缩模拟,分析了位错与第二相颗粒交互作用对材料力学响应的影响,揭示第二相颗粒强化的微观机理.本研究将第二相颗粒视为位错不可穿透的球形微粒,采用位错绕过机制模拟颗粒与位错的交互作用过程.通过调控滑移面相对于第二相颗粒中心的距离发现:屈服应力和应变硬化率均随距离的增大而减小.研究也发现Schmid因子越高的滑移系,屈服应力越低,后续应变硬化率越低.多位错与颗粒交互作用的模拟发现,同一滑移面中位错间的反应和不同滑移系中位错的交互作用可能是导致屈服应力和应变硬化率降低的关键. 展开更多

关键词 离散位错动力学 颗粒强化 取向效应 面心立方金属

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船舶横摇系统的多稳态动力学及其控制 被引量：2

3

作者 赵文浩 张文 +1 位作者 李高磊 乐源 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期192-196,204,共6页

考虑一类非线性船舶横摇动力学模型,采用数值方法求解其运动微分方程,通过分岔图、相轨线图和吸引域揭示了系统的多稳态动力学。利用间歇控制方法,实现系统在不同的稳态之间切换。进一步考虑间歇控制力的强度,研究约束控制力对控制效果... 考虑一类非线性船舶横摇动力学模型,采用数值方法求解其运动微分方程,通过分岔图、相轨线图和吸引域揭示了系统的多稳态动力学。利用间歇控制方法,实现系统在不同的稳态之间切换。进一步考虑间歇控制力的强度,研究约束控制力对控制效果的影响。含约束的间歇控制方法,在限制了最大控制信号的情况下,先将当前系统的轨迹控制到一个暂态的轨迹上,再通过间歇控制进行不断的调整,使其最终稳定到期望周期解的轨迹上。数值研究结果表明,含约束的间歇性控制方法的整个控制过程相对平缓,同时又可以控制单次输入信号的强度大小,更适用于实际的多稳态动力系统。 展开更多

关键词 船舶横摇系统 多稳态动力学 吸引域 间歇控制方法

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软材料粘接结构界面破坏研究综述 被引量：5

4

作者 朱忠猛 杨卓然 蒋晗 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1807-1828,共22页

软材料已经在软机器人、生物医学及柔性电子等各个领域得到广泛的应用.实际应用中,软材料多需要粘附于不同类型的基底上,与之共同组成工程构件进而实现特定的功能,粘接界面性能对构件的结构完整性与功能可靠性起着关键性作用.本文对目... 软材料已经在软机器人、生物医学及柔性电子等各个领域得到广泛的应用.实际应用中,软材料多需要粘附于不同类型的基底上,与之共同组成工程构件进而实现特定的功能,粘接界面性能对构件的结构完整性与功能可靠性起着关键性作用.本文对目前软材料粘接结构界面破坏行为方面的研究进行了系统总结.首先通过与传统粘接结构的对比,指出了“软界面”与“软基体”两种软材料粘接结构界面破坏行为的独特性及其物理本质.接着分别总结了“软界面”与“软基体”两种粘接结构界面破坏行为的实验表征方面的研究成果,对界面及基体黏弹性耗散对界面破坏机理的影响分别进行了分析.然后从理论角度,介绍了针对两种软材料粘接结构界面破坏行为的理论分析方法,并对已建立的相关理论模型进行了总结.之后以内聚力模型方法为基础,介绍了软材料粘接结构界面破坏行为数值模拟方面的相关研究进展.最后基于已有的研究成果,提出了目前研究所面临的挑战,并对可能的软材料粘接结构界面破坏的未来研究方向进行了讨论和展望. 展开更多

关键词 软材料 粘接 界面 脱粘

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弯直导条组合结构电机转子焊接装配残余应变试验研究

5

作者 杨寄诚 成志强 +2 位作者 王凯一 刁露阳 柳葆生 《中国测试》 北大核心 2017年第4期19-22,共4页

为减小电机转子工作时的温度应力,电机工程师应用膨胀节原理,设计两根弯导条和一根直导条的组合结构代替原来的直导条结构。采用切割法释放此结构电机转子的残余应变,应用应变仪采集应变数据,并与同样材料和直径的直导条结构的测试结果... 为减小电机转子工作时的温度应力,电机工程师应用膨胀节原理,设计两根弯导条和一根直导条的组合结构代替原来的直导条结构。采用切割法释放此结构电机转子的残余应变,应用应变仪采集应变数据,并与同样材料和直径的直导条结构的测试结果对比,分析弯直导条组合结构对电机转子残余应变的影响。研究结果表明:弯直导条组合结构对端环环向残余应变的大小和不均匀度影响有限,但对直导条残余应变的影响较大,导致其应变标准差相比直导条结构电机转子增加15.5倍,最大残余应变增大2.12倍。试验结果对电机转子导条结构的设计有一定参考价值。 展开更多

关键词 电机转子 直导条 弯导条 残余应变

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一类碰撞振动系统的激变和拟周期-拟周期阵发性 被引量：15

6

作者 乐源 缪鹏程 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1-7,20,共8页

研究了一类三自由度碰撞振动系统的激变和阵发性。六维庞加莱(Poincaré)映射能够表示成另外一个不对称映射的二次迭代,这表明系统具有对称性。该系统普遍存在发生Hopf分岔后得到的一对共轭拟周期运动。根据动力系统的极限集理论,... 研究了一类三自由度碰撞振动系统的激变和阵发性。六维庞加莱(Poincaré)映射能够表示成另外一个不对称映射的二次迭代,这表明系统具有对称性。该系统普遍存在发生Hopf分岔后得到的一对共轭拟周期运动。根据动力系统的极限集理论,讨论了极限集的对称性,得到系统发生激变的条件,并引入一个距离函数判定对称性恢复和激变临界点。当共轭混沌吸引子和不稳定对称不动点的最小距离等于0时,一对共轭混沌吸引子将会与不稳定的对称不动点在其吸引域边界发生碰撞,从而导致激变。通过数值模拟,揭示了激变之后的一种新的阵发性动力学现象:拟周期-拟周期阵发性。其分岔机制是:两个共轭拟周期吸引子→两个共轭拟周期吸引子倍化→两个共轭带状混沌吸引子→一个对称混沌吸引子→一个对称拟周期引子,通过对称极限集理论来区分对称吸引子和共轭吸引子,同时采用QR法计算Lyapunov指数并用来确定吸引子的类型。激变导致的拟周期-拟周期阵发性,对于多自由度碰撞振动系统的动力学研究及优化设计具有重要意义。 展开更多

关键词 碰撞振动系统 拟周期运动 激变 阵发性

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C250钢漏斗试样扭转低周疲劳研究 被引量：3

7

作者 赵兴华 蔡力勋 +1 位作者 江志华 包陈 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期83-88,共6页

通过轴向循环拉压实验获得漏斗试样载荷-位移(P-V)曲线,并基于该曲线和有限元反演分析方法获得了材料的循环本构关系。利用该循环本构关系对漏斗试样进行三维扭转有限元分析,获得漏斗根部剪切应力与扭矩之间的转换公式,及漏斗根部剪切... 通过轴向循环拉压实验获得漏斗试样载荷-位移(P-V)曲线,并基于该曲线和有限元反演分析方法获得了材料的循环本构关系。利用该循环本构关系对漏斗试样进行三维扭转有限元分析,获得漏斗根部剪切应力与扭矩之间的转换公式,及漏斗根部剪切应变与名义扭角之间的转换公式,实现了漏斗试样扭转低周疲劳的研究。应用该方法,完成了C250钢漏斗试样常温下一条曲线的扭转低周疲劳实验,揭示了C250钢的疲劳行为,并给出了该材料的Manson-Coffin寿命预测模型。 展开更多

关键词 扭转低周疲劳 应力应变转换公式 有限元反演计算 C250钢漏斗试样 Manson-Coffin模型

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获取材料应力应变关系的锥形压入新方法 被引量：6

8

作者 刘晓坤 蔡力勋 陈辉 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第4期5-8,14,共5页

采用自主研发的便携式压入设备,对材料平滑表面进行单调压入试验获得载荷—深度曲线,进而获得材料的单轴应力应变关系曲线。在等向强化、各向同性、单调加载条件下,基于能量原理和有限元分析提出应用双锥无卸载的压入载荷—深度曲线预... 采用自主研发的便携式压入设备,对材料平滑表面进行单调压入试验获得载荷—深度曲线,进而获得材料的单轴应力应变关系曲线。在等向强化、各向同性、单调加载条件下,基于能量原理和有限元分析提出应用双锥无卸载的压入载荷—深度曲线预测具有Hollomon律的材料应力应变关系半解析新公式。在有限元验证方面,根据不同材料的Hollomon律应力应变作为有限元本构关系条件获得的载荷—深度分析结果与压入载荷—深度关系吻合较好。在试验方面,通过压入载荷—深度曲线得到加载曲率,然后利用半解析新公式得到的材料单轴应力应变关系与单轴拉伸试验结果进行比较,结果表明新方法获取的材料应力应变关系和单轴拉伸试验结果有较好的一致性。 展开更多

关键词 压入设备 应力应变关系 加载曲率 有限元仿真

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湿热环境下复合材料薄壁梁振动特性研究 被引量：8

9

作者 马艳龙 李映辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期154-160,183,共8页

研究湿热环境变化对复合材料薄壁梁自由振动特性的影响。给出了复合材料薄壁梁的位移场和应变场,将湿热应变引入单层材料的本构关系,基于Hamilton原理得到湿热环境下复合材料薄壁梁的多向耦合振动方程。用Galerkin法和假设模态得到薄壁... 研究湿热环境变化对复合材料薄壁梁自由振动特性的影响。给出了复合材料薄壁梁的位移场和应变场,将湿热应变引入单层材料的本构关系,基于Hamilton原理得到湿热环境下复合材料薄壁梁的多向耦合振动方程。用Galerkin法和假设模态得到薄壁梁的固有频率。讨论了周向均匀刚度(CUS)构型复合材料薄壁梁的耦合振动特点。数值计算分析了湿度、温度变化及铺层角度对梁振动特性的影响。 展开更多

关键词 湿热环境 复合材料薄壁梁 自由振动 固有频率

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永磁轨道磁感应强度计算方法 被引量：4

10

作者 李海涛 葛玉梅 +1 位作者 孙睿雪 邓自刚 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第9期26-29,共4页

基于分子电流环模型,利用毕奥·萨伐尔定律建立了能够实现单块永磁体磁感应强度分布的三维模型;通过坐标变换的方法,得到可描述任意大小永磁体组合的磁感应强度分布的模型。以Halbach型永磁轨道作为研究对象,建立了完整的三维计算... 基于分子电流环模型,利用毕奥·萨伐尔定律建立了能够实现单块永磁体磁感应强度分布的三维模型;通过坐标变换的方法,得到可描述任意大小永磁体组合的磁感应强度分布的模型。以Halbach型永磁轨道作为研究对象,建立了完整的三维计算模型。通过对比分析,得到磁感应强度的解析解、实测值以及有限元解的一致性结果,肯定了模型的正确性。 展开更多

关键词 永磁轨道 磁感应强度 三维计算模型

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含径向双边裂纹圆环小试样的疲劳裂纹扩展试验方法 被引量：1

11

作者 赵兴华 蔡力勋 包陈 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第7期1-5,共5页

针对传统断裂测试试样受构型的限制往往尺寸较大,无法满足小尺寸金属管疲劳断裂行为测试要求的问题,设计新构型小尺寸试样。并基于有限元分析和柔度理论,建立含径向双边对称裂纹圆环(O-ring with double radial symmetric cracks,DOR)... 针对传统断裂测试试样受构型的限制往往尺寸较大,无法满足小尺寸金属管疲劳断裂行为测试要求的问题,设计新构型小尺寸试样。并基于有限元分析和柔度理论,建立含径向双边对称裂纹圆环(O-ring with double radial symmetric cracks,DOR)小试样的裂纹长度预测公式和应力强度因子公式,进而提出DOR小试样的疲劳裂纹扩展试验新方法。应用5083-H112铝合金加工成含径向裂纹小管试样和标准CT试样,开展疲劳裂纹扩展速率对比试验。结果显示,基于DOR试样得到的5083-H112铝合金的疲劳裂纹扩展规律与CT试样的试验结果相吻合,证明新方法的有效性。经过对试样端口的测量和分析,试样两侧对称裂纹的扩展量基本一致,说明对称裂纹满足唯一性要求,且不同于CT试样,该圆环试样裂纹前缘非常平直,表明圆环构型试样沿厚度方向的约束状态更加接近。 展开更多

关键词 含径向对称裂纹圆环 疲劳裂纹扩展 柔度法 应力强度因子 有限元分析 材料试验

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漏斗试样扭转低周疲劳寿命预测方法研究 被引量：1

12

作者 赵兴华 蔡力勋 +1 位作者 徐尹杰 唐韵 《中国测试》 北大核心 2017年第7期20-24,29,共6页

针对传统圆棒试样扭转低周疲劳存在的问题,采用漏斗形试样对材料C250马氏体钢(Cr强化)进行4种温度(20,150,200,350℃)、两种应变幅比(-1、0.1)下的扭转低周疲劳试验,得到一系列S-N曲线。对比分析MansonCoffin模型、拉伸滞后能损伤模型... 针对传统圆棒试样扭转低周疲劳存在的问题,采用漏斗形试样对材料C250马氏体钢(Cr强化)进行4种温度(20,150,200,350℃)、两种应变幅比(-1、0.1)下的扭转低周疲劳试验,得到一系列S-N曲线。对比分析MansonCoffin模型、拉伸滞后能损伤模型以及三参数幂函数模型3种低周疲劳寿命预测模型,评述其基本假设、应用范围和特点。应用3种模型分别对上述8种工况的试验结果进行寿命预测对比分析,并对比分析温度对扭转低周疲劳寿命的影响。结果显示:三参数幂函数公式能更好地拟合试验结果,明显克服另外两种预测模型的缺陷。因此,对于扭转低周疲劳寿命的预测宜采用三参数幂函数模型,其预测结果更接近真实值。 展开更多

关键词 C250马氏体钢 漏斗试样 扭转低周疲劳 寿命预测 S-N曲线

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基于应力交互作用的超高周疲劳寿命估计方法 被引量：1

13

作者 周蒙蛟 王弘 汪奔 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期37-40,共4页

为研究50CrVA高强弹簧钢在变幅荷载作用下的超高周疲劳破坏行为及其裂纹萌生机理,利用超声疲劳试验机对50CrVA弹簧钢进行两级加载实验。得到超高周变幅疲劳性能,并基于Miner法则提出一种适用于超高周疲劳的寿命预测方法。该方法引入应... 为研究50CrVA高强弹簧钢在变幅荷载作用下的超高周疲劳破坏行为及其裂纹萌生机理,利用超声疲劳试验机对50CrVA弹簧钢进行两级加载实验。得到超高周变幅疲劳性能,并基于Miner法则提出一种适用于超高周疲劳的寿命预测方法。该方法引入应力交互作用影响因子的概念,将预加载对剩余疲劳寿命的影响分为强化和损伤两部分,并分别给出两种影响因素的表达形式以及参数。结果表明,经修正后的Miner法则能对50CrVA的二级加载工况给出较好的寿命预测。 展开更多

关键词 金属材料 50CrVA弹簧钢 超高周疲劳性累积损伤 寿命预测

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利用小尺寸缺口试样测定延性材料的单轴本构关系

14

作者 尹涛 蔡力勋 +1 位作者 陈辉 包陈 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期81-86,共6页

提出了一种利用三点弯曲试样获取延性材料本构关系的测试方法:针对小尺寸缺口试样的三点弯曲线载荷-位移曲线,采用有限元辅助测试(Finite-element-analysis aided tests,FAT)方法,迭代获得材料代表性体积单元(Representative volume ele... 提出了一种利用三点弯曲试样获取延性材料本构关系的测试方法:针对小尺寸缺口试样的三点弯曲线载荷-位移曲线,采用有限元辅助测试(Finite-element-analysis aided tests,FAT)方法,迭代获得材料代表性体积单元(Representative volume element,RVE)本构关系。研究表明,两种延性材料的有限元迭代反求结果和单轴拉伸试验结果吻合较好。应用该方法,可以采用小尺寸缺口试样来获取延性材料的本构关系。 展开更多

关键词 FAT方法 单轴本构关系 小尺寸试样 缺口试样 三点弯曲

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基于XFEM的混凝土保护层锈胀裂纹分析 被引量：5

15

作者 汪奔 王弘 +1 位作者 张志强 周蒙蛟 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期161-166,共6页

采用扩展有限元法(XFEM)和过盈装配的方式,建立了混凝土保护层非均匀锈胀开裂有限元模型。计算结果表明:首先在与钢筋接触的左右两侧10°~30°范围内形成包含数条微裂纹的裂纹带,对称于钢筋的中轴线背向发展,随着锈蚀程度的加深... 采用扩展有限元法(XFEM)和过盈装配的方式,建立了混凝土保护层非均匀锈胀开裂有限元模型。计算结果表明:首先在与钢筋接触的左右两侧10°~30°范围内形成包含数条微裂纹的裂纹带,对称于钢筋的中轴线背向发展,随着锈蚀程度的加深,在裂纹带形成一条斜向的主裂纹,从而导致保护层产生"楔形"破坏。通过对ABAQUS进行二次开发,提取了锈胀裂纹长度,发现裂纹长度与钢筋锈蚀率之间呈指数关系,指出裂纹发展可分为3个阶段(萌生区、扩展区和平缓区),应以裂纹进入平缓区的钢筋锈蚀率对结构进行评估,并给出了界限判据。与广惠高速公路沿线桥梁保护层剥落病害对比分析,验证了计算结果的精确性。 展开更多

关键词 混凝土保护层 钢筋锈蚀 裂纹 XFEM 数值模拟 广惠高速公路沿线桥梁

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聚合物PA66直至断裂的全程单轴本构关系研究 被引量：5

16

作者 于思淼 蔡力勋 赵国明 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期60-68,共9页

基于有限元辅助测试方法(Finite element aided testing,FAT)对新型聚合物PA66开展了直至破坏的全程单轴本构关系的研究。另外,将VIC-3D光测所得的试样表面应变场结果与有限元模拟结果进行对比,表明通过FAT方法获得的聚合物PA66全程单... 基于有限元辅助测试方法(Finite element aided testing,FAT)对新型聚合物PA66开展了直至破坏的全程单轴本构关系的研究。另外,将VIC-3D光测所得的试样表面应变场结果与有限元模拟结果进行对比,表明通过FAT方法获得的聚合物PA66全程单轴本构关系结果准确有效。最后给出了聚合物PA66的全程单轴本构关系曲线,给出了对应Chaboche本构关系模型的参数、材料临界破断应力、破断应变、应力三轴度等,并对试样的破断机理进行了分析。 展开更多

关键词 聚合物PA66 全程单轴本构关系 有限元辅助测试方法 VIC-3D光测系统

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三维随机凹凸型混凝土骨料细观建模方法研究 被引量：11

17

作者 汪奔 王弘 +1 位作者 张志强 周蒙蛟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1072-1076,共5页

为了提高混凝土细观力学中数值模拟预处理的要求,提出了一种网格预先生成的三维随机凹凸型混凝土骨料建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模型更加接... 为了提高混凝土细观力学中数值模拟预处理的要求,提出了一种网格预先生成的三维随机凹凸型混凝土骨料建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模型更加接近真实形态,避免了该方法对骨料形貌描述不准确。同时,提出一种四面体分割法来判断空间三维骨料与单元节点的位置关系,进行细观三相介质单元判断,该方法可保证投放的随机性以及级配分布的合理性,三维投放骨料含量可达到65%。采用本文提出的预处理方法,结合混凝土塑性损伤模型,分析了钢筋锈蚀引起的保护层开裂破坏过程,结果表明:受随机骨料的影响,顺筋裂纹的产生具有不确定性。 展开更多

关键词 混凝土 细观 生成网格 三维 混凝土损伤塑性 裂纹

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基于网格生成的随机凹凸型混凝土骨料细观建模方法 被引量：15

18

作者 汪奔 王弘 +1 位作者 张志强 周蒙蛟 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期591-596,共6页

基于目前混凝土细观数值分析多采用二维模型,提出了一种基于网格预先生成的二维随机凹凸型骨料的混凝土细观建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中的网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模... 基于目前混凝土细观数值分析多采用二维模型,提出了一种基于网格预先生成的二维随机凹凸型骨料的混凝土细观建模方法。该方法利用已生成的网格状态进行骨料投放,有效解决了在细观三相介质中的网格质量问题。采用随机凹凸型骨料使骨料模型更加接近真实形态,避免了该方法对骨料形貌描述不准确的问题。该方法可保证投放的随机性以及级配分布的合理性,二维投放骨料含量可达75%。最后,采用混凝土损伤塑性模型模拟了混凝土保护层锈胀开裂的细观断裂破坏过程,分析了混凝土裂纹萌生、扩展过程及破坏形态,数值结果与实验结果吻合良好。 展开更多

关键词 混凝土 细观 网格生成 二维 混凝土损伤塑性 裂纹

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梯度纳米晶NiTi形状记忆合金的超弹性和形状记忆效应相场模拟 被引量：6

19

作者 徐波 康国政 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期802-812,共11页

通过建立考虑两个马氏体变体的二维相场模型,对梯度纳米晶镍钛(NiTi)合金系统的超弹性、单程和应力辅助双程形状记忆过程进行了模拟和预测.模拟结果显示:在梯度纳米晶NiTi合金的超弹性过程中,较粗晶粒的区域保留了传统粗晶的马氏体相变... 通过建立考虑两个马氏体变体的二维相场模型,对梯度纳米晶镍钛(NiTi)合金系统的超弹性、单程和应力辅助双程形状记忆过程进行了模拟和预测.模拟结果显示:在梯度纳米晶NiTi合金的超弹性过程中,较粗晶粒的区域保留了传统粗晶的马氏体相变和逆相变特征,即局部马氏体带的形核-扩展和缩减-消失,而随着晶粒尺寸的减小,细晶粒区域表现为均匀相变的特点,即无局部马氏体带产生;此外,在超弹性和形状记忆过程中,马氏体相变和重取向都首先在较粗晶粒区域开始并逐步向细晶粒区域传播,而逆相变则相反.马氏体相变和重取向的逐步扩展使梯度纳米晶NiTi合金的应力-应变和应变-温度曲线呈现出"硬化状",其可归因于纳米多晶NiTi合金中马氏体相变对晶粒尺寸的依赖性,即随着晶粒尺寸的减小,相变或重取向壁垒逐渐增大,马氏体相变或重取向的形核、扩展越来越困难.可见,梯度纳米晶结构具有比传统均匀晶粒尺寸NiTi合金更宽的相变应力区间、重取向应力区间和相变温度区间,可显著提高该合金非弹性变形的可控性. 展开更多

关键词 梯度纳米晶NiTi形状记忆合金 相场模拟 超弹性 形状记忆效应

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金属材料的强度与应力–应变关系的球压入测试方法 被引量：28

20

作者 张志杰 蔡力勋 +2 位作者 陈辉 包陈 刘晓坤 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期159-169,共11页

压入法获取材料单轴应力–应变关系和抗拉强度对服役结构完整性评价有重要的基础意义.假定材料均匀连续、各向同性、应力应变关系符合Hollomon律,基于能量等效假定,即代表性体积单元(representative volume element, RVE)的von Mises等... 压入法获取材料单轴应力–应变关系和抗拉强度对服役结构完整性评价有重要的基础意义.假定材料均匀连续、各向同性、应力应变关系符合Hollomon律,基于能量等效假定,即代表性体积单元(representative volume element, RVE)的von Mises等效和有效变形域内能量中值等效假定,本文提出了关联材料载荷、深度、球压头直径和Hollomon律的四参数半解析球压入(semi-analytical spherical indentation, SSI)模型.通过球压入载荷–深度试验关系获得材料的应力–应变关系和抗拉强度.考虑压入过程中的损伤效应,针对金属材料提出了用于球压入测试的材料弹性模量修正模型.对11种延性金属材料完成了球压入试验,采用本文提出的球压入试验方法测到的弹性模量、应力–应变关系和抗拉强度与单轴拉伸试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 应力–应变关系 抗拉强度 能量等效 代表性体积单元 Hollomon律 球压入试验 半解析球压入

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