点阵板结构固有频率等效模型误差分析

点阵材料是一种新兴的轻质高强的材料，由于其具有多尺度特征，采用离散模型需要对所有板杆进行建模和网格划分，导致频率分析费时。常采用均匀化后的等效模型进行分析。主要对等效模型进行频率分析，讨论点阵材料各参数对频率的影响。以一块四边固支的仅具有面内周期性的点阵板为研究对象，分别使用离散模型和三维周期性材料均匀化等效模型、周期性板结构的均匀化等效模型，开展周期性点阵板结构的固有频率的计算，分别改变点阵板的单胞内部参数、单胞的排布个数、单胞的构型，讨论这些因素对固有频率的影响。进而，以离散模型的结果为基准，对等效模型的求解结果进行误差分析，结果显示针对具有面内周期性的点阵板结构，Mindlin等效板模型预测的固有频率误差较小。     

面内压缩超轻质点阵夹芯板的优化、 试验与仿真

为揭示点阵材料在航空航天工程中的应用潜力,对承受面内压缩载荷点阵夹芯板的力学行为进行了研究。基于夹芯板整体欧拉失稳、剪切失稳、格间局部失稳、跨格局部失稳和应力破坏多种理论失效模式,引入面板厚度、厚度方向的点阵层数、点阵杆件长度、截面尺寸、倾斜度、胞元长细比等优化变量,推导了点阵夹芯板的最小质量优化设计方法。同时利用激光选取熔融（SLM）增材制造工艺生产了点阵夹芯板试验件。随后,采用有限元方法对试验结果进行了仿真分析,两者误差在10%以内,证实了数值方法的准确性。最终对初始设计和优化设计方案进行了数值分析,发现优化方案在保持相同承载力的条件下,实现结构减重16.6%,验证了优化设计方法的有效性。同时,试验与仿真的一致性有力地证明了增材制造工艺在点阵夹芯结构制造方面的可行性。      

岩土软化行为的网格依赖性问题研究

岩土工程中常出现软化行为,传统的弹塑性有限元计算软化行为的剪切带问题会出现网格依赖性。该文引入偶应力弹塑性理论,详细推导了Drucker-Prager屈服准则下的偶应力增量有限元框架,采用可通过C0―1分片检验的RCT9+RT9单元,并通过UEL用户子程序将该单元加入到大型有限元软件ABAQUS中。算例表明:偶应力理论可以消除网格依赖性,为解决岩土软化问题提供了一条有效的途径。