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题名结构刚塑性动力解的弹性补偿
- 1
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作者
余同希
胡庆洁
朱凌
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机构
香港科技大学机械与航空航天工程系
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期1-10,共10页
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基金
国家自然科学基金(12172265)
武汉理工大学特聘教授科研启动基金(471-40120163)。
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文摘
近年来,我国学者以膜力因子法和饱和分析方法相结合为理论工具,对梁、板等结构件在脉冲载荷作用下的塑性大变形行为作了全面深入的研究,为脉冲加载下结构的最终挠度提供了优于历史上各种刚塑性近似解的最佳刚塑性预测公式。然而,由于实际工程应用中金属结构弹塑性动力响应的复杂性和数值模拟的局限性,与考虑材料弹性效应的结果相比,刚塑性解对脉冲加载下结构所预测的最终挠度的误差有多大,是一个亟待解决的关键问题。对这个问题的首阶段研究成果厘清了材料弹性对脉冲加载下结构塑性动态大变形的影响,定量评估了由最佳刚塑性理论解与弹塑性数值模拟得到的最终挠度预测结果之间的差异。在此基础上,提出了补偿弹性效应的策略和方法,即:在已有的最佳刚塑性解预测的挠度基础上添加一个补偿项,将补偿项表达为脉冲载荷强度的效应与结构自身刚度的效应分离的变量函数,并尽量减少待定系数/指数的数量,以求表达式的简洁;根据这些原则在金属结构的主要工程应用领域内选定结构刚度和外载参数的变化范围,对固支梁和固支方板的案例实施拟合与补偿,最后得到了对梁和板增添补偿项后的简单而实用的最终挠度预测公式,其相对误差在3%的范围之内,很适合工程设计应用。文末列表给出了符号与公式的一览,并对梁和方板的结果作了综合和比较。
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关键词
结构塑性动力响应
脉冲载荷
固支梁和固支方板
弹性效应补偿
最终挠度的最佳预测
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Keywords
dynamic plastic response of structure
pulse-loading
fully-clamped beams and square plates
compensation for elastic effect
best prediction of final deflection
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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题名沸石储热反应器优化设计方法研究
- 2
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作者
王利明
王梦奇
罗伊默
杨格桑
汪媛媛
王乐霄
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机构
湖南大学土木工程学院
香港科技大学机械与航空航天工程系
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4272-4281,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(52478089)
湖南省湖湘青年英才(2021RC3042)。
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文摘
沸石吸附技术具有储热密度高、工作温度低,长时储热无热损失的优点,在建筑储热供热方面具有广阔的应用前景。反应器作为吸附储热系统的关键部件,其热输出性能不仅与自身结构尺寸有关,还与操作条件密切相关。然而,目前反应器设计变量(结构参数和操作条件)对其热输出性能的影响规律尚不清楚,无法指导反应器的优化设计。因此,本工作首先建立吸附储热反应器数值模型,并分析提出了热输出优化目标,针对反应器设计变量对优化目标的影响开展了敏感性分析。结果表明,入口空气温度和湿度对出口温度影响最为显著,绝对湿度是影响单位体积放热量的最大因素,热输出稳定时间受反应器尺寸长度的正向影响。在此基础上,进一步分析得出设计变量对优化目标的影响规律,确定了反应器设计过程中设计变量的优先级,从而提出了储热反应器的设计方法与流程。
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关键词
吸附储热
反应器优化目标
数值模拟
设计方法
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Keywords
adsorption heat storage
reactor optimization objectives
numerical simulation
design method
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分类号
TK02
[动力工程及工程热物理]
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题名泡沫金属夹芯梁在重复冲击下的动态响应
被引量：8
- 3
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作者
朱凌
郭开岭
余同希
李应刚
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机构
武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室
武汉理工大学交通学院船舶、海洋与结构工程系
香港科技大学机械与航空航天工程系
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期36-46,共11页
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基金
国家自然科学基金(11972269)。
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文摘
为了研究重复冲击载荷作用下泡沫金属夹芯梁的动态响应,采用Abaqus数值仿真软件,基于可压碎泡沫模型(crushable foam),建立了泡沫金属夹芯梁遭受楔形质量块冲击的有限元模型。通过将仿真获得的夹芯梁上下面板最终挠度与重复冲击实验结果进行对比,验证仿真方法的准确性。在此基础之上,分析了泡沫金属夹芯梁在楔形质量块重复冲击作用下的变形模式、加卸载过程以及能量耗散特性。结果表明,在重复冲击载荷作用下,夹芯梁的变形不断累积,上面板主要出现局部凹陷和整体弯曲,而芯层则是局部压缩,下面板表现为整体弯曲。在重复加卸载过程中,加卸载刚度随着冲击次数的增加而增大。随着冲击次数的增加,上面板和芯层的能量吸收增量不断减小,而下面板的能量吸收增量不断增加,且最终均趋于稳定。泡沫金属夹芯梁的塑性变形能增量不断减小,而回弹系数随着冲击次数逐渐增加,最后趋于稳定值。
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关键词
泡沫金属夹芯梁
重复冲击
动态响应
变形累积
能量吸收
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Keywords
metal foam sandwich beam
repeated impacts
dynamic behavior
deformation accumulation
energy absorption
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分类号
O347.3
[理学—固体力学]
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题名结构冲击动力学进展(2010-2020)
被引量：27
- 4
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作者
余同希
朱凌
许骏
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机构
香港科技大学机械与航空航天工程系
武汉理工大学船海与能源动力工程学院船舶、海洋与结构工程系
北卡罗来纳大学夏洛特分校机械工程与工程科学系
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期1-61,共61页
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文摘
本文综述结构冲击动力学的国内外研究进展,在时间区间上聚焦于2010—2020这十来年发表的文献,同时提及在此之前的奠基性工作。在内容上,首先着眼于结构冲击动力学的基本科学问题,如概念、模型和工具,它们源于和用于结构在爆炸与冲击下的塑性动力响应、失效和重复受载等;也介绍典型薄壁结构件的动力行为,以及运动的物体和结构物对固壁的撞击和反弹。注意到近十多年来由于轻质材料(如多胞材料、3D打印的超材料等)和以它们为芯层的轻质结构的大量涌现,以及对生物材料和仿生结构的极大兴趣,对这些材料和结构的冲击动力学行为的研究构成了本文的后半部分。最后指出,在多尺度框架下以更全面的视角研究材料-结构-性能的内在规律,已成为推动冲击动力学继续发展的一个强大的新趋势。
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关键词
结构冲击动力学
爆炸与冲击加载
塑性动力响应
薄壁构件
轻质结构
仿生结构
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Keywords
structural impact dynamic
explosion and shock loading
dynamic plastic response
thin-walled structural component
lightweight structure
bionic structure
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分类号
O385
[理学—流体力学]
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题名强脉冲载荷作用下结构塑性大变形的最大挠度直接预测
被引量：4
- 5
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作者
余同希
田岚仁
朱凌
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机构
香港科技大学机械与航空航天工程系
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1113-1123,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(12172265,51579199).
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文摘
经过多年的研究,由中国学者提出和研发的膜力因子法和饱和分析方法已被证明是分析和预测冲击、爆炸等强动载荷作用下梁、板等结构件的塑性大变形行为的有力工具.在这两套理论工具相结合所获得的一系列最新成果的基础上,文章提出一种对梁和板在强脉冲作用下的最大挠度的直接预测方法.考虑了膜力和弯矩相互作用的准确屈服条件,同时假定位移场近似地按照与准静态破损机构相似的模态发生变化,该方法直接从膜力因子的表达式出发,依据外载作的功与塑性耗散相等的能量条件,只需要求解初等方程就可以简单明晰地得到梁和板在矩形脉冲作用下的最大挠度,极大地简化了数学推导.与同时考虑准确屈服条件和瞬态响应阶段的完全解以及具有上下界的模态解相比,这一方法能够同样准确但更简单地计入膜力对结构大变形承载能力的效应,为工程设计提供比完全解更简明、比模态解更精准的梁和板最大塑性变形的估算公式;再同改进的脉冲等效技术相结合,这种直接预测方法有望进一步拓展到更复杂的结构件,获得广泛的工程应用.
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关键词
塑性大变形
强动载荷
膜力因子法
饱和挠度
直接预测
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Keywords
large plastic deformation
intense pulse loading
membrane factor method
saturated deflection
direct prediction
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分类号
O383
[理学—流体力学]
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题名新概念的诞生是学科发展的里程碑
被引量：2
- 6
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作者
余同希
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机构
香港科技大学机械与航空航天工程系
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出处
《力学与实践》
北大核心
2019年第6期735-738,共4页
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文摘
我们现在处于一个大力提倡创新的时代。乍一看,创新似乎是同忆旧相矛盾的,其实科学技术进步的历史恰恰正是一部创新史,所以回顾科学发展史可以给当今的创新提供许多重要的启示。1997年,为了迎接世纪之交。
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关键词
冲击动力学
塑性理论
刚塑性
塑性力学
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分类号
G63
[文化科学—教育学]
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题名云聊“力”为何物
- 7
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作者
姜锡权
周风华
习会峰
余同希
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机构
合肥姜水动态力学实验技术有限公司
宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室
暨南大学力学与建筑工程学院
香港科技大学机械与航空航天工程系
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出处
《力学与实践》
北大核心
2021年第1期154-159,共6页
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文摘
最近在微信群中有人提出物理中的"力"是否与力学中"力"的概念不一样的问题。我们一些朋友在家工作,通过网络对力的定义、测量和作用等共同感兴趣的几个问题作了一番云中群聊。1关于力的定义习:我们当力学教师的几乎每堂课都会提到"力",每个课题都会用到"力",但是"力"这个词粗看起来很熟悉,细琢磨起来往往还感到有几分模糊。
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关键词
堂课
微信群
力学
定义
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分类号
O31
[理学—一般力学与力学基础]
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