单个蛋白质气泡的振动特性分析

根据粘弹性材料有限变形的应变能密度函数、Maxwell模型的松弛函数及气泡的变形梯度张量,推导出蛋白质气泡有限变形的应力方程.并结合气泡的动力学方程,得到气泡在内外压力差、弹性有限变形应力及粘性耗散应力共同作用下内径的非线性振动方程.利用该方程,通过数值模拟方法,对蛋白质气泡有限变形时的振动特性进行了分析,研究了气泡内外压力差、膜的厚度、膜的粘性以及气泡大小对气泡振动特性的影响.结果表明,蛋白质气泡的振动具有非线性特性,当初始压力差不同时,气泡的振动频率、振幅、速度的变化是不同的,停止振动时的大小也不相同;增加膜的厚度和膜的粘性会抑制气泡的振动,增强气泡承受载荷的能力;对于大小不同的气泡,尺寸较小的气泡振动频率高,速度衰减慢.     

导弹适配器与发射筒过盈配合研究

针对导弹适配器与发射简过盈配合问题,根据力学平衡原理,分别推导了可压缩橡胶泡沫圆筒和不可压橡胶圆筒的变形模式,给出了位移、应力表达式,建立了求解适配器与发射筒过盈配合问题的非线性代数方程组.采用有限元法和解析解法对某导弹适配器与发射筒过盈配合问题进行了计算和对比,结果表明:有限元法计算的位移和应力与理论解吻合很好,但是...     

气泡群振荡及噪声数值模拟研究

针对水中气泡群振荡及辐射噪声问题,基于均质混合流模型,考虑气泡动力学作用,建立数学模型;并采用拉格朗日有限体积法,对气泡群振荡过程及辐射噪声进行数值模拟。重点研究了初始气泡半径、含气率及气泡群尺度等对振荡辐射噪声的影响。结果表明,随着初始含气率、气泡群尺度增大,气泡辐射噪声频率逐渐减小、声压幅值逐渐增大即声强增大;初始气泡半径对辐射噪声频率影响较小,但声压幅值随其增大而减小。     

TC21 钛合金高温变形本构方程研究

目的研究变形温度、应变速率等热力参数对TC21钛合金流动应力的影响规律,并构建出TC21钛合金本构方程。方法在热模拟试验机上对TC21钛合金进行了等温恒应变速率压缩实验,分析其真应力-真应变曲线。结果获得了该合金在变形温度范围为760~920℃、应变速率范围为0.001~10 s-1的流动应力数据,采用多元线性回归法建立了该合金的本构方程。结论误差分析表明,该本构方程具有较高精度,可为TC21钛合金锻造过程中的数值模拟和锻造热力参数的合理制定提供理论依据。     

低温压力容器产品应变强化变形预测与研究

根据典型压力容器如贮罐、槽车、安捷通等应变强化产品的生产经验,结合数值模拟方法,针对典型低温压力容器产品建模分析,总结不同低温压力容器产品应变强化变形规律,研究分析影响应变强化变形量的主要因素,并积累试验数据对相应产品计算结果进行修正,满足相关产品在生产、制造上的需求。     

有限尺寸混凝土试件允许损伤尺度的解析研究

该文基于允许损伤尺度的概念,应用William级数形式的裂缝尖端应力场展开式,获得基于前三阶级数的裂尖应变场,进而考虑应力松弛的影响,推导了允许损伤尺度的解析表达式。以有限尺寸的混凝土三点弯曲梁试件为例,将允许损伤尺度试验值与该文理论值进行比较分析,分析了不同阶数对应的混凝土允许损伤尺度的变化规律。结果表明：该文所提的混凝土允许损伤尺度的理论值与试验值吻合较好;应力级数解展开至T应力项确定的允许损伤尺度大于奇异项和展开至三次高阶项确定的允许损伤尺度,展开至T应力项确定的允许损伤尺度更接近试验值。     

电阻焊电极材料热变形行为的研究

电阻焊电极在焊接过程中,承受着高温、高压和高电流的作用,工作条件十分恶劣.在导电、导热性能差不多时,其高温热稳定性的好坏直接影响它的使用寿命.因此,针对3种典型的电极材料(CuCr,CuCrZrMg,弥散铜),进行了热变形行为研究,通过分析在不同高温情况下的应力-应变曲线,从而确定其高温热稳定性及使用寿命长短.     

硅泡沫硬度与压缩性能关系研究

采用化学发泡的方法制备了混合泡孔结构的硅橡胶泡沫材料.研究了硬度和硅橡胶泡沫压缩σ-ε曲线、应变差δ1、应变差δ2和压缩应力松弛的关系.     

大理岩三轴压缩变形破坏与能量特征研究

利用伺服试验机对大理岩进行了常规三轴压缩试验,基于试验结果,研究了岩样三轴压缩变形破坏及其能量特征。结果表明,低围压时岩样内部材料并未均匀化,岩石表现为应变软化特性;而高围压时岩样内部材料强度由低到高逐渐屈服,变形趋于均匀,岩石出现塑性流动特性。岩石峰值应变与围压成正线性关系;岩石残余强度对围压的敏感性显著高于峰值强度。岩石破坏应变能随着围压的增大而增大,且两者成正线性关系;岩石全部断裂能随着围压的增加亦成正线性增加。     

舰船气泡尾流场气泡数密度衰减模型研究

为探究舰船气泡尾流场中气泡的数密度衰减特性,通过港内海况条件下冲锋舟航行实验,以高速摄像机采集实验测得的不同螺旋桨转速下的真实气泡尾流场数据,对舰船气泡尾流场中不同螺旋桨转速工况下气泡的数密度衰减特性进行分析,得出舰船气泡尾流场中气泡数密度随时间呈指数衰减,最大气泡数密度可达8×105/m3,且衰减情况受螺旋桨转速的影响,转速越高衰减越快,并构建舰船气泡尾流场中考虑螺旋桨转速的气泡数密度衰减模型,模型与实验结果吻合良好,表明模型的正确性和应用价值,对舰船气泡尾流场微观气泡探测和鱼雷制导等研究应用具有参考价值。     

有限变形理论能量释放率增率形式

基于有限变形理论中的能量原理和变分原理,考虑以有裂纹的瞬时位形为参考,建立增量变形引起的裂纹扩展方程能够更真实的描述裂纹尖端的扩展机制,在含有裂纹物体的瞬时变形的基础上,推导了裂纹体的能量释放率和增率的形式,提出了裂纹扩展判据.该判据反映了单位时间内裂纹扩展单位面积可以提供的能量与单位时间内裂纹扩展单位面积所需要的能量...     

不同应力路径下堆石料的动力变形特性试验研究

采用大型多功能静动三轴试验机,对堆石料分别进行了常规三轴循环加载、等p循环加载和等q循环加载三种不同应力路径下的动力变形试验研究,探讨了不同应力路径下围压﹑固结应力比及动应力比等因素对体应变和偏应变的影响规律及其变形机制。试验结果表明：在循环荷载作用下,不同应力路径对堆石料体应变和偏应变的发展规律影响较大;在等p循环加载作用下引起的往返体应变为负值,即发生剪胀现象,且在轴向剪切时达到最大剪胀值,反向剪切时基本不发生剪胀;在等q循环加载作用下产生较大的残余体应变和残余偏应变,两者均不可忽略不计,主要与堆石料的各向异性和颗粒破碎有关。     

有限变形下的后继屈服面演化规律研究

有限变形下的后继屈服面会出现膨胀或收缩,移动和畸变等变形特征。基于塑性变形的滑移机制,建立了适用于有限变形条件下的多晶塑性本构模型。提出了一种混合硬化假设,可以一致描述后继屈服面演化中的等向、运动和畸变硬化以及正或负交叉效应、包氏效应等。预测了2种加工硬化铝合金（A16061-T6511和annexed1100A1）分...     

AN UPPER BOUND FINITE ELEMENT PROCEDURE FOR SOLVING LARGE PLANE STRAIN DEFORMATION

A unique and robust upper bound finite element procedure is developed for the analysis of large plastic deformation problems under plane strain condition. It can consistently treat problems with isotropic strain varying materials. It can also effectively solve problems with any initial ‘guessed’ velocity field, even from an random number generator. To explore and demonstrate the capability of this new approach, strip tension and plane strain compression problems are solved. For validation, the computed results are compared with existing analytical or experimental solutions in good agreement. The phenomenon of shear band formation can be simulated and, as expected, is found to develop more distinctly in strain softening materials than in perfectly plastic and strain hardening materials. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

TiC-Ni系功能梯度材料的断裂力学有限元分析

根据实验结果给出了功能梯度材料热物性参数的估计模型,用有限元素法研究了含有垂直于梯度方向裂纹的功能梯度材料,分别考虑了机械载荷、均匀热载荷以及非均匀热载荷作用下,梯度分布指数对裂纹尖端应力强度因子、应变能密度以及裂纹扩展角的影响。      

钢-竹组合工字形梁界面滑移及变形分析

基于初等梁变形理论和界面滑移与应变差关系,建立了钢-竹组合工字形梁界面相对滑移微分方程,推导出3种常见荷载作用下的组合梁钢-竹界面滑移和应变差解析解,在此基础上依据虚功原理提出了界面滑移引起的跨中附加挠度理论计算公式,从而形成了钢-竹组合工字形梁考虑滑移效应的跨中挠度计算方法,进一步通过6根梁的模型试验,探讨了界面应变差、界面滑移分布以及组合梁变形,并与试验结果进行了比较。理论分析和试验研究结果表明：钢-竹界面应变差的理论计算值与试验结果吻合较好,受压区和受拉区应变差分布基本相同;组合梁的纯弯区段,界面滑移曲线斜率增大,而弯剪区段则逐渐减小,界面滑移在梁端达到最大值,且在整个弯剪区段保持较大水平,因此在该区域布置连接件,可有效提高组合梁的整体工作性能;考虑界面滑移效应后的理论分析结果与未考虑滑移效应的换算截面法相比,更接近组合梁真实的变形,平均误差由11.5%减小为1.64%,随着变形的增大,基于界面滑移效应的钢-竹组合梁变形分析方法的优越性将更为突出。     

引入广义泡状型位移场影响的厚板矩形单元

本文提出了在已有的无闭锁现象的广义协调厚板矩形单元的基础之上，引入广义泡状型位移场的影响，构造厚薄板通用的优质单元的一般方法．应用此法构造出新的单元．数值算例表明，在引入适当的广义泡状位移影响后，单元的计算结果显著得到改善，精度进一步提高．