SGF/HDPE/PP体系在双向应力场中的取向研究

利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置生产出了短玻璃纤维/高密度聚乙烯/聚丙烯(SGF/HDPE/PP)双向增强管材。采用大角X射线衍射法(WAXRD)和扫描电镜(SEM)研究分析了SGF/HDPE/PP双向增强管材内的玻璃纤维和聚合物分子的取向分布。结果表明,在剪切拉伸双向复合应力场的诱导下,SGF/HDPE/PP双向增强管材内的玻璃纤维已形成了同时沿管材的轴向和周向的双向取向分布;增强管材内部的聚合物分子已被明显地拉长变形,并在沿135°角的方向上获得了较好的取向分布,因而可同时改善管材的轴周向性能。     

双向应力场对HDPE1158分子取向结晶效果的影响

利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置生产出了双向自增强的高密度聚乙烯(HDPE)管材。采用差示扫描量热法(DSC)和大角X射线衍射法(WAXD)研究分析了该双向应力场对HDPE1158分子的结晶效果和取向行为的影响。结果表明,剪切拉伸双向复合应力场能改善管材的结晶度、耐热性和分子的取向效果。结晶度从68.37%提高到81.86%,比常规管材提高了13.51%;结晶熔融潜热从200.3J/g提高到239.9J/g,比常规管材提高了39.6J/g;熔融峰向高温漂移了约1.5℃;熔程变窄了1.36℃;自增强管材轴周向上的分子取向效果都更好。     

双向复合应力场挤出成型双向增强SGF/HDPE/PP管材的结构与性能

利用自行设计制造的剪切拉伸双向复合应力场挤管装置生产出了双向增强的短玻璃纤维/高密度聚乙烯/聚丙烯(SGF/HDPE/PP)管材,研究分析了应力场对复合体系管材的拉伸强度、微观分子取向和结晶的影响。结果表明,在200℃以下时,该应力场能改善管材的强度,在保持管材轴向拉伸强度不降低的情况下,其周向拉伸强度的最高改善量达到40.9%,且随着温度的升高而逐渐提高;分子的结晶度也随着温度和转速的升高而增加;同时该应力场促进了分子的取向分布,但分子的解取向效应却随着温度的升高而变得更加严重。     

管材滚压剪切有限元分析

基于DEFORM 3D有限元软件建立了管材滚压剪切的三维有限元模型,并对不同工艺参数下的管材滚压剪切过程进行了解析计算。选用Johnson-cook模型作为材料的断裂损伤模型,经过试算和比较得到合适的材料损伤参数。分析了进刀率、刀具楔角以及管材壁厚等参数对刀具的载荷、管材实际切断深度的影响规律。研究结果将为管材实际切割...     

薄壁钛管差温剪切弯曲减薄及扁化特性实验研究

目的管材差温剪切弯曲成形技术,是实现极小弯曲半径(中心线弯曲半径小于管径)薄壁钛管制造的新型技术。管材的减薄及扁化特性,是实现该过程成形质量精确控制迫切需要解决的关键问题。方法采用实验方法,研究了工艺参数对TA2薄壁钛管差温剪切弯曲过程减薄和扁化的影响。结合响应面法,获得了实验条件下的弯管成形极限。结果管模间摩擦越大,或弯曲行程H越大,或外圆角半径r_o越小,管材减薄和扁化均越大。结论内圆角半径r_i=4.00 mm,外圆角半径r_o=14.15 mm是管材最佳的弯曲半径匹配,H∈[30 mm,32 mm]能够保证管材稳定成形。     

剪切载荷作用下复合材料层合板优化分析*

本文讨论了双向增强层合板承受剪切载荷使剪切屈曲线栽荷最大的铺层优化分析,文中首先证明了使剪切屈曲裁荷最大的最优结构必定是对称铺设结构,还通过结构的灵敏度分析证明了无论层合板层数是多少其最优铺设角不会超过三个,并说明上述优化问题还可作为单设计变量优化问题处理。     

脆性材料在双向应力下的断裂和失效研究

采用热力学方法对脆性薄片试样成功地进行了双向和单向平面拉伸试验,通过观察和记录试片中心的直通裂纹的扩展和断裂过程,测试出玻璃和陶瓷薄片的断裂韧性在双向和单向拉伸载荷时的差别．结果表明双向拉伸使裂纹阻力增强,平行于裂纹的应力对裂纹扩展有影响．该研究表明,对线弹性材料在双向载荷作用下,传统的应力强度因子准则不适用．裂纹张开的应变依赖性被证实在双向应力的断裂评价中．     

连续变通道挤压–剪切工艺对镁合金薄壁管材组织性能的影响

目的 针对高性能镁合金薄壁管材的加工和制备,提出一种新型复合挤压制备工艺,并验证新工艺对于管材性能的影响。方法 通过数值模拟结合实验,建立镁合金管材连续变通道挤压-剪切工艺(CVCES)成形三维有限元模型,分析CVCES成形过程中坯料的等效应力和累积应变;对坯料纵截面沿挤压方向上的不同位置进行微观组织观察,对比分析CVCES成形管材与普通成形管材的金相结果;对成形管材进行强度测试对比。结果 与普通挤压镁合金管材相比,CVCES成形管材晶粒细化效果更明显,抗拉强度约为320 MPa,硬度高出13%左右。结论 CVCES工艺可以有效地细化晶粒,成形管材的平均硬度和抗拉强度明显增大。     

论增强聚丙烯管与传统管材的区别及应用

本文通过对增强聚丙烯管材的特性的介绍,与混凝土管材优缺点的比较,结合在天津市东纵快速路疏导线新姿路排水工程的施工中的应用实例经验,总结出增强聚丙烯管材具有易提高施工水平及质量、方便养护和管理、减少环境污染的优点。作为一种新型管材,可较好地应用于市政排水工程。     

形态控制技术获取自增强制件研究

在成型过程中向成型设备或模具分别输入具有不同振频和振幅的振动场、不同拉伸比的拉伸应力场、不同剪切速率的剪应力场、以及先剪切后拉伸的复合应力场等,成功地改变了聚合物凝聚态结构;改变了结晶聚合物的结晶度、取向度、晶粒尺寸、晶胞参数;生成了不同的串晶结构、串晶互锁结构。分别得到了具有突出高强度、高模量的试样,自增强同时又自增韧的试样,在单方向应力场中获得双向自增强结构的试样,以及在极少量高分子组分诱导下性能大幅度提高的试样。     

二元机翼极限环颤振复杂分岔

机翼颤振是飞机飞行中最常见的、可能带来灾难性后果的气动弹性现象,属于自激振动。揭示其机理和规律,对机翼和飞行器设计有重要意义。以二元机翼模型为例,通过数值计算Poincare映射分岔的方法,讨论了极限环颤振随气流速度变化引起的复杂分岔行为。对自治非线性系统,还没有公认的方法选取合适的Poincare截面,特选俯仰角加速度为零的点作为广义Poincare截面上的点。通过考察广义Poincare截面上点的数目随参数的变化来考察系统的分岔。计算出了参数气流激振力变化导致的分岔图,并给出了8种不同的具有代表性的典型的相图和谱图,对应8种闭轨曲线的拓扑形状各不相同,发现系统中存在正向和反向的超谐分岔是产生这种闭轨分岔的根源。     

用参数优化整体逼近方法构造NURBS曲线等距线

从原始ＮＵＲＢＳ曲线求得一组精确等距点后用最小二乘法拟合等距线。用参数优化方法提高等距线的逼近精度。优化目标函数为各精确等距点至拟合曲线的距离平方和取极小值。     

几何精确的二维动态压电梁有限元格式

在几何精确梁理论的基础上,通过引入压电材料的力-电耦合效应,建立了一种几何精确的动态二维压电层合梁有限元格式。通过对这种几何精确有限元格式的分析和实现,得到了一个分析在空间做大尺度运动的压电柔性梁结构的方法。最后通过几个数值算例验证了这种格式的正确性,并且给出了这种方法在分析压电结构时的可能用途。     

多维地震作用下偏心结构楼板谱分析

利用SIMULINK仿真工具对水平双向地震输入下偏心结构的楼板谱进行了计算,研究了影响楼板谱变化的几个重要参数,最后对现行抗震设计规范中楼板谱计算的SRSS(Square Root of the Sumof Squares)方法进行了分析,并指出了它的不足。研究结果表明:改变附属结构质量楼板谱峰值区域会有显著的变化,调谐频率处楼板谱变化最明显,地震动卓越频率处楼板谱变化相对较小;改变偏心结构和附属结构阻尼比都会引起楼板谱的变化,但是二者影响的效果不同;附属结构所在楼层和层内位置的改变,使楼板谱发生变化;偏心结构偏心距对楼板谱有较复杂的影响;规范楼板谱在非峰值区域比较精确,在峰值区域存在较大误差,当偏心结构在地震作用下不同方向耦合效应明显时,规范楼板谱在非峰值区域也存在一定的误差。关键词:偏心结构;楼板谱;时程分析;多维地震;SIMULINK     

二维堤坝管涌的数值模拟研究

根据修正的SPV(Stavropoulou-Papanastasiou-Vardoulakis)管涌控制方程,采用Newton-Raphson求解法和传导矩阵调整法,对二维带自由面的均质土石坝坝体渗流侵蚀问题进行了有限元数值分析。数值分析表明:在具有渗流自由面的均质土石坝坝体中,溢出面和自由面附近区域的水力梯度较大,比其他区域更容易大于管涌临界水力梯度。管涌侵蚀区(孔隙率明显增大)和细颗粒最大浓度区首先出现在溢出面处,然后沿着渗流自由面附近区域向上游扩展,最终达到自由面附近的进水面,形成孔隙率明显增大的侵蚀贯通通道。管涌侵蚀增大堤坝的渗透系数,它对堤坝渗透速度的影响较大,但对孔压分布和自由面位置的影响较小。     

二维封闭空间中自然对流的数值分析

本文应用全区域计算和利用点对称性的半区域计算两种方法对二维封闭空间中的自然对流进行了数值分析．讨论了雷利数对流场和温度场的影响．并从改善计算方法出发，对两种方法的计算精度和计算速度作了分析比较．     

SHAPE CHARACTERIZATION OF TWO-DIMENSIONAL FORMS BY A FRACTION OF ELLIPSE AND DIAMOND

Meloy's method is extended in its use to characterize two dimensional forms by a fraction of ellipse and diamond. The Fourier coefficients are calculated for a vectorial expression of the form about the center of gravity. The value interpolated at the wave number 10 is a good measure for the macroscopic shape, which is assumed to be expressed as a fraction of the values for elippse and diamond. As the microscopic shape index the surface roughness of the form is discussed in terms of the perimeter divided by that of the equivalent ellipse which has the same area as the particle. The shape analysis is applied for various particles of the reference standard dusts.     

具有结构非线性的二元翼面颤振研究

该文分别研究了俯仰方向带中心间隙和初偏间隙的二元翼面,并提出通过加入摩擦力矩来减弱间隙非线性影响的方案。基于简谐条件下求得的非定常空气动力矩阵,采用Roger有理函数拟合,将其转为时域下的气动力的近似表达式,之后采用四阶Runge-Kutta法求解其时域内的气动弹性响应。结果显示:中心和初偏间隙对机翼产生的影响类似,都能使其在一定的速度范围内产生复杂的极限环振荡,但两者对间隙大小的敏感度有所不同。加入的摩擦能有效抑制间隙非线性的影响,使翼面的运动在低于线性颤振速度下能够衰减。且当加入的摩擦类型确定,初始扭矩和摩擦刚度的值比较大的情况下,其值和摩擦非线性在初偏间隙中加入位置的变化都对系统的颤振速度不会有明显的影响。     

二维有限元线法自适应分析的若干新进展

有限元线法(FEMOL)是一种优良的半解析、半离散方法,将其比拟为广义一维问题,遂可将一维有限元中十分成功的单元能量投影(EEP)超收敛算法以及基于该法的自适应求解方法推广到二维有限元线法分析中,至今已在二维Poisson方程和弹性力学平面问题中取得了令人满意的进展.该文旨在报道这些进展和成果.该文简要介绍了线法的EE...     

复合材料夹层板面芯二维分层屈曲研究

本文建立了一个分析复合材料夹层板面芯椭圆分层屈曲的二维弹性基础模型;并找到了一个能很好地反映分层屈曲变形特征的位移表达式.通过应用瑞利-里兹能量法得到了分层的临界屈曲载荷和有效边界刚性系数C'.本文发现,经典的薄膜分层模型不能反映夹层板芯子对面芯分层的横向弹性支持作用,只能给出面芯分层屈曲的上临界载荷.本文还得到了一些分层参数与有效边界刚性系数C'的关系.