电弧喷涂涂层温度场及应力应变分析

为了分析电弧喷涂层的沉积过程，采用有限元分析软件ANSYS计算不同时刻以及不同位置涂层内的温度场、应力场，在建立传热模型过程中考虑了金属液滴向涂层的传热以及涂层向系统外的热量散失等问题.采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚，并以此为基础构造涂层有限元计算模型，应用单元生与死逐层激活层单元参与计算过程.实现移动边界以充分模拟真实的喷涂沉积过程，获得了涂层温度场、应力场的分布情况.并在此计算的基础上，分析了应力分布对涂层失稳的影响.     

Q345B厚板T型头CO_2气体保护焊温度场的数值模拟与分析

基于商用有限元软件ANSYS的APDL语言,选用适用于CO2气体保护焊的双椭球热源模型,建立Q345B厚板T型接头多层多道焊的有限元模型,采用单元生死技术,通过编制子程序逐层逐段地激活焊缝单元来模拟焊缝材料的填充过程,得到不同焊接速度下模型温度场的分布情况以及模型典型位置的热循环曲线,并通过实验验证了仿真结果,证明了焊接模拟的可靠性,为实际焊接过程分析提供一定的理论帮助.     

活塞-缸套瞬态耦合传热的有限元仿真

采用耦合传热方法解决在传热数值仿真中对单个零件单独确定边界条件的困难．基于耦合传热理论和有限元方法，将零件间的外边界条件转变为零件的内边界条件，直接对零件进行耦合仿真计算．传热初始条件和边界条件分别由工作过程模拟程序和经验公式计算得到．以柴油机活塞-缸套为对象，采用耦合传热方法对其整体温度分布以及温度随循环时间的变化规律进行了仿真计算，并与实测数据进行了比较．结果表明，采用耦合传热方法模拟活塞-缸套间的传热可以大大简化边界条件，同时使传热过程的模拟更加符合实际工作状态．     

CO2气体保护焊温度场的三维数值模拟与分析

采用商用ANSYS软件的二次开发语言,选用适宜于CO2气体保护焊的双椭球热源模型,建立了Y型坡口的两块钢板对接多层多道焊模型,分别采用三种不同"单元生死"技术对其温度场分布规律进行数值模拟及对比分析,验证了模拟过程中采用逐步、逐层激活焊缝单元的"单元生死"技术的必要性.得到了模型在各时间点的温度场分布,绘制了典型位置的热循环曲线,据此可掌握和预测实际焊接过程以及焊接之后焊件的组织、性能以及残余应力的变化情况.     

X5CrNi1810不锈钢焊接应力应变场的数值模拟

采用有限元软件SYSWELD对X5CrNi1810不锈钢平板TIG焊的应力应变场进行三维动态模拟,同时应用SYSWELD软件的校核工具对双椭球热源进行校核,得出了等效应力分布图和焊缝中心线上纵向残余应力分布曲线及不同时刻焊接变形云图．与文献资料比较表明,所建立的三维模型可以动态地模拟焊接过程,对实际生产有一定的指导意义以及最终改善X5CrNi1810不锈钢的焊接性提供参考依据．     

连续配筋混凝土机场道面节点的动载响应分析

针对连续配筋混凝土机场道面,建立有限元模型,并用ANSYS软件进行模拟分析．在移动荷载作用下,机场道面的面层上部节点竖向位移、应力最大,结合部位属于薄弱层,最容易破坏,交变的水平及横向应力是引起道面破坏的主要因素;节点塑性应变集中发生在面层中间节点附近,竖向最大,几乎是其余两个方向的两倍,水平向最小．钢筋单元应力时程曲线中,研究点最近的横向钢筋单元应力最大,且钢筋单元的应力远小于钢筋抗拉强度．     

枪管温度场和热应力的研究

目的　研究大口径高射机枪在连续发射过程中枪管的温度场和热应力、应变的变化规律 .方法　利用有限元分析法 ,通过物理模型和有限元模型的建立以及边界条件的处理等 ,在数值上对枪管的温度、温度梯度和热应力、应变变化规律进行分析 .结果　得出大口径高射机枪在连续发射过程中 ,距内膛不同距离上的温度、温度梯度、温度等效应力、应变和全等效应力、应变随时间的变化规律 .结论　在连续发射过程中 ,热作用对管壁中应力应变的影响是先由次要因素上升为主要因素的 ,而非一开始就是其主要影响因素 .所以在连续发射时 ,热作用是枪管壁内应力、应变的主要来源 ,也是枪管破坏的主要原因 .     

强力旋压变形力学分析

本文应用轴对称变形模型的筒形件强力旋压的变形过程进行了有限元分析，用张量分析法对不同变形区域的本构矩阵和单元刚度矩阵进行分析计算，并用弹塑性有限元法求得了旋压时工件沿轴线和壁厚方向上应力、应变以及残余应力和残余应变的分布，且有限元计算结果与实测值相当一致．     

一个治疗周期内尖牙倾斜移动过程模拟的应力分析

将骨重建过程与有限元分析相结合,对尖牙在一个治疗周期内的倾斜移动过程进行模拟并得到各阶段的应力分布。选用一个正畸患者的下颌尖牙,建立包括牙齿、牙周膜、牙髓、牙槽骨的三维实体模型,通过有限元计算得到初始应变分布。以牙周膜外表面的正应变作为牙槽骨吸收的力学刺激,计算出牙槽骨在每周的吸收量然后确定牙齿的倾斜角度;以牙齿移动后的位置重新建立模型,并施加衰减后的正畸力值再次计算牙周膜的应变分布,作为下一阶段的初始状态。结果表明,一个治疗周期内,尖牙的移动曲线基本符合典型牙移动的3个阶段;牙槽骨和牙周膜的应力逐渐下降,且最大应力都出现在牙根尖或牙槽骨嵴顶位置。实现了尖牙在正畸力作用下发生倾斜移动的动态过程的模拟,可为临床上制定方案和预测效果提供参考。     

冲击荷载下混凝土破坏过程的数值模拟

目的 探究冲击荷载作用下混凝土内部真实的破坏机理以及在不同应变率下混凝土强度随应变率的变化规律.方法 基于离散单元法,采用细观二维梁-颗粒模型BPM(Beam-Particle Mode in Two Dimensions)模拟了三种不同应变率下混凝土材料的动态响应.结果 从混凝土破坏图形可以看出.冲击荷载下混凝土的破坏过程实际上是混凝土内部的原生裂纹的激发、扩展、贯通直至整体结构的破坏.从混凝土应力-应变曲线可以看出.混凝土是率敏感性材料,其峰值应力和应变均随应变率的提高而增大.结论 模拟结果和试验结果在达到峰值应力前的曲线基本吻合,说明梁-颗粒模型可以用来模拟混凝土在冲击荷载下的动态破坏,其结果是可靠和准确的.     

等应变率加载下冻土粘弹塑性应力应变本构模拟

借助模型分析,通过等应变率下对不同含水量、不同温度的兰州粉结冻土试样在单轴加载条件进行应力测试,得到应力应变曲线。根据粘弹塑性体模型,结合试验曲线特征,选择应力应变的方程形式。以其中一个组典型的试验结果为例进行拟合数据处理,获得拟合的应力应变曲线,确定方程中的参数。再将方法用于不同情况下的实验曲线处理,得到10％和20％两种含水量：-10℃和-20℃两种试验温度下冻土试样的测试的应力．应变三阶段全过程本构方程。结果表明,由此得到的方程能很好地描述冻土的材料特性。     

型砂的高温变形及破坏方式

采用控制应变速率的方法测试了不同型砂高温下的破坏方式,从而获得了型砂全程应力-应变曲线;根据其应力-应变曲线,分析归纳了塑性及脆性材料高温下的蠕变模型及在生产中的应用。     

Constitutive Relation of Yunjialing Anthracite Under Medium Strain Rate

By means of the split Hopkinson pressure bar （SHPB） testing system, this paper presents a dynamic constitu- tive relation of anthracite at a strain rate of ε =5-85s^-1. Generally, the dynamic stress-strain curve for this kind of anthracite under uni-axial compression has the following four stages： a non-linear loading stage, a plastic yielding stage, a strain-strengthening stage and an unloading breakage stage. Correspondingly, the initial elastic modulus Eb, the yielding strength σs and the ultimate strength σb increase along with an increasing strain rate. The time-dependent elasticity was identified when we analyzed the mechanical properties of anthracite. Based on characteristics of measured dynamic stress-strain curves and an analysis of existing rock dynamic constitutive models, as well as a preparatory simulation, a new visco-elastic damage model has been introduced in this paper. A linear spring is put parallel to two Maxwell units with different relaxation times to express two distinct plastic flows. The damage D is equal to [Eb- E（εi）]/Eb, where Eb is the beginning modulus and the E（εi） is the slope of a connected line between the origin point and any other point on a tested stress-strain curve. In the new constitutive model, one Maxwell unit with low relaxation time φ is used to describe the response of anthracite to a low strain rate, while the other, with a high relaxation time φ describes the response of anthracite to a high strain rate. Simulated stress-strain curves from the new model are consistent with the measured curves.     

颗粒增强复合材料的动态压缩力学性能研究

首先采用Instron2300材料试验机和Hopk inson压杆冲击试验测试了10%(vo l)S iC/A l陶瓷颗粒增强金属基复合材料在不同应变率范围的应力应变曲线.结果表明,该复合材料存在明显的应变率强化效应,随应变率的增加,其流动应力也迅速增加.在不相同的应变率下,随应变的增加,复合材料的流动应力与准静态流动应力的比值趋于一常数,表明复合材料在不同的应变率下具有相同的应变硬化规律.最后用R am berg-O sgood材料模型结合应变率强化模型拟合了复合材料的动态应力应变曲线,得到了与实验结果相吻合的结果.     

Influence of strain rate on fracture behavior of poly(methyl methacrylate)

The effect of strain rate on fracture behavior of poly(methyl methacrylate) was investigated.The uniaxial tensile rupture tests for the poly(methyl methacrylate) samples were carried out at different strain rates at ambient temperature.It is found that the elastic modulus of the material increases with increasing strain rate,while the elongation is reversal with strain rate.Simultaneously,there exists a critical strain rate within which the stress-strain curves overlap one another,and beyond which the curve...     

宁波软土流变试验及经验模型

为了研究宁波软土的流变特性及经验模型,进行一维固结流变试验和三轴排水流变试验,并采用西原模型拟合模型参数.试验对比分析表明,固结试验的侧限作用会阻碍试样流变的发展,应力-应变等时曲线偏向应力轴,而三轴流变试验试样的流变能够得到充分地发展,应力-应变等时曲线偏向应变轴,能够更好地体现软黏土的流变性状.将一维西原模型应力-应变关系扩展到三维,采用修正剑桥模型屈服函数描述材料的塑性屈服.推导荷载恒定时土样的轴向应变计算公式,根据三轴排水流变试验结果进行曲线拟合,确定西原模型参数.结果表明,该模型能够较好地符合宁波软土的流变规律.     

人造丝增强橡胶纵向冲击拉伸本构关系研究

针对人造丝增强橡胶在中应变率范围内的应用问题,采用一套可用于高速冲击拉伸下大变形测量的激光光栅变形测量系统,通过大量不同冲击速率、不同的纤维布设角度下的人造丝增强橡胶高速冲击拉伸实验,得到了该材料在下同冲击拉伸速率下的应力―应变曲线。并且在理论分析的基础上,建立了该材料在纵向冲击拉伸下的本构方程。结果表明:此研究将为人造丝增强橡胶在工程实际中的合理应用提供一定的理论和实验依据。     

FCC晶体结构多晶铜的动态本构方程参数确定

以带有同步组装技术的分离式Hopkinson压杆作为热模拟装置，采用基于MTS(Mechanical Threshold Stress)模型建立的FCC晶体结构的动态本构方程，确定了多晶铜动态本构方程参数，研究了连铸多晶铜的动态冲击特性，获得的理论应力一应变曲线与实验结果相当吻合，但不能描述485～585K间回复与再结晶温度区间的变形。     

V-5Cr-5Ti合金的动态压缩力学性能及本构关系

利用Hopkinson压杆技术对V-5Cr-5Ti合金动态压缩力学性能进行了实验测试,获得了不同应变率下V-5Cr-5Ti合金的压缩应力—应变曲线,结果显示V-5Cr-5Ti合金具有较强的应变率敏感性。根据实验结果,确定了描述V-5Cr-5Ti合金常温动态性能本构参数,并将实验结果与计算结果进行了比较,两者吻合较好。