振动拉伸的弹粘塑性模型

基于弹粘塑性本构关系 ,讨论了附加振动时单轴拉伸的应变及应力变化过程。分析结果表明 ,本文所给出的力学模型 ,再现了振动拉伸过程中的应力超调及平均应力降低等现象     

基于Evans-Johnson流变模型粘塑性流体弹流润滑的数值计算

推导了基于Evans-Johnson流变模型的雷诺方程,并进行了数值求解,将数值计算结果与基于理想粘塑性流变模型的数值结果进行了比较.结果表明,基于Evans-Johnson流变模型和基于理想粘塑性流变模型所得到的油膜压力分布没有本质的区别,但基于二者的油膜厚度却有很大的不同;在大滑滚比的工况下,由前者所得的中心膜厚度比由后者所得的中心膜厚度低,表明在考虑润滑剂粘塑性的弹流润滑研究中,选用合适的润滑剂流变模型很重要。     

粘塑性挤压成形变形规律研究

为了寻求一种能全面揭示象等温和超塑性这类粘塑性复合挤压成形变形规律的方法，采用刚一粘塑性有限元对常温具有粘塑性行为的工业纯铅复合挤压进行了数值模拟。计算结果揭示了变形规律，如分流层的变化、速度场的分布、折叠缺陷的形成及原因等。计算表明，粘塑性复合挤压成形的最大变形区集中在凸模拐角处，变形分布梯度随着变形程度的增大而变小。增大变形速度、改善润滑条件有助于提高变形均匀性。对新旧网格的场变量传递、翻边现象的处理及初始速度场生成，采用有效的处理方法     

有限元粘弹计算中松弛模量的确定

在对粘弹材料进行有限元分析时需要确定材料Maxwell松弛模量。但很难用直接法获得相应的材料参数。本文以粘弹理论为基础,提出了线性方程求解和非线性单纯形最优解两种方法,通过材料的松弛模量KWW函数对松弛模量Maxwell函数拟合,得出了用于粘弹有限元分析的Maxwell模型粘弹参数的计算方法及其表达式。     

平面应变条件下粘塑性板材气压成形过程的数值模拟方法

在作者过去的工作和有关文献资料的基础上,本文提出了一种平面应变条件下粘塑性板材气压成形过程的数值模拟方法。这种方法可以模拟压力恒定的过程,也可确定保证成形过程中应变速率恒定的最佳加压规律。用本文提出的方法对某些成形过程进行数值模拟的结果,与文献资料中提供的实验数据基本一致。本文所提供的研究结果对实施有关工艺有指导意义。     

偏轴剪切载荷下单向纤维增强金属基复合材料弹粘塑性响应

提出一种可以描述单向纤维复合材料多轴弹粘塑性行为的细力学模型。详细考究了纤维取向,纤维体积含量及应变率对单向上Ｂ／Ａｌ复合材料总体剪切弹粘塑性行为的影响。     

碰撞激发弹粘塑性波传播的动态子结构方法

基于固定界面模态综合法,将柔性结构划分为多个子结构,采用添加-删除技术处理接触约束,建立柔性结构弹粘塑性碰撞动态子结构模型。考虑冲击载荷作用下出现的材料的应变率效应,采用Cowper-Symonds本构关系,推导柔性结构在模态坐标下的碰撞动力学方程,提出柔性结构碰撞弹粘塑性波传播的动态子结构方法,并通过理论证明主模态的存在性和主模态截断的收敛性。运用该方法分析直杆纵向碰撞和简支梁横向碰撞问题,计算结果表明,弹粘塑性波的传播速度,超应力效应,以及超应力幅值逐步衰减等波传播特征,均符合弹粘塑性波的理论特征。同时,通过将碰撞力和弹粘塑性波的数值计算结果与三维动力有限元解进行对比,验证了该方法的数值收敛性和计算碰撞弹粘塑性波传播的有效性。     

粘弹阻尼减振技术的工程应用

对粘弹阻尼材料的种类、特性及阻尼机理作了简单阐述,并结合试验说明了粘弹阻尼材料减振技术在电子设备抗振设计中的重要性.     

基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化

针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。     

低频振动塑性成形粘弹塑性模型的体积效应分析

采用Kirchner对应变时间历程的基本假设,针对振动拉伸建立一个一维粘弹塑性模型;利用MATLAB中的符号计算,推导粘弹塑性本构方程的显式表达式.通过确立粘弹塑性边界并对本构方程进行数值求解,可以确定金属在振动加工过程中,其应力应变在粘弹性与粘塑性之间的变化情况.通过计算瞬时应变的大小与屈服限建立粘弹性变形和粘塑性变形的判断准则.在考虑粘弹塑性本构关系中的后继屈服情况、应变历程、应变率历程及弹性应变等因素后,可以确定单轴振动拉伸时材料变形的动态应力和平均应力.根据所给定的振型参数和材料力学性能参数,结合特定的振动拉伸实例,分别得出金属在准静态拉伸和振动拉伸时的动态应力-时间、动态应力-应变和平均应力-应变率的变化趋势等,实现基于粘弹塑性本构关系的低频振动塑性成形的体积效应机理分析.     

刚性质量对自由梁的弹粘塑性次撞击

采用过应力模型,考虑局部撞击接触变形和自由梁动力响应中的材料应变率效应,提出能够考虑多次撞击接触行为的单轴压缩弹粘塑性局部接触变形模型,并结合有限差分方法和撞击与分离条件,研究刚性质量水平撞击弹粘塑性自由梁的全过程。研究发现,该水平撞击过程实际上是一个复杂的弹粘塑性次撞击过程,梁材料的应变率效应在局部接触变形行为和自由梁的动力响应行为中有着显著的作用,导致撞击力幅值、弹性变形和塑性变形等发生明显的变化。通过与三维动力有限元法的计算结果的比较表明,所提方法是合理的。     

Stewart型六维力传感器弹性体结构的设计

对六维力/力矩传感器弹性体结构进行了分析;提出了基于Stewart平台的球铰接分体式弹性体的设计方案;根据力的叠加原理对传感器分别施加单轴力,分析得到最大受力杆;并利用Matlab软件分析计算系数转换矩阵,得到施加的力与六维力之间的转换方程;调整上下平台夹角α、β及杆长L等参数,对传感器结构参数进行优化设计,得到设计数据表;为Stewart六维力传感器结构参数的选择及优化提供了参考依据。     

基于网络交织复合材料预测泡沫铝/环氧树脂复合

为使泡沫铝孔隙中填充其它材料形成的新型复合材料的有效弹性模量得到定量预测,根据网络交织复合材料的细观力学胞元法,建立了泡沫铝/环氧树脂复合材料的有效弹性模量模型,并进行了预测。结果表明:该模型预测结果与试验结果基本吻合,证明了所建立模型的正确性。     

结构型吸波材料电磁特性的设计计算

结构型吸波材料兼具吸波与承载的双重功能,且具有可设计性,是一个重要的吸波材料的研究方向。夹芯结构吸波复合材料因其质轻、强度高,又能较好地吸收电磁波而广泛应用于飞机的机翼、尾翼和机身等部位。应用时域有限差分法(FDTD)建立正六边形蜂窝夹芯结构和波纹板型夹芯结构的电磁散射模型,通过数值仿真手段,计算了两种夹芯吸波结构和全金属结构的RCS值,对不同结构形状的夹芯结构的吸波性能进行了分析。     

反应合成制备Ag/CuO电触头材料及其组织性能

采用XRD、SEM、力学性能测试等手段,深入研究了反应合成技术制备的Ag／CuO电触头材料的组织性能。结果表明：反应合成技术制备的Ag／CuO复合材料具有独特的环状显微组织特点,这种组织有利于材料的后续加工。电接触寿命试验结果表明：反应合成所制备的Ag／CuO电触头材料具有优良的交流电接触寿命,与同质量分数的Ag／SnO2材料相当。     

SiCp/Al复合材料高速切削的研究现状

介绍了SiCp/Al复合材料的特点、应用现状和加工难度,综合评述了SiCp/Al复合材料高速切削的国内外研究现状,分析了目前存在的主要问题及今后的研究方向。     

拉/扭复合应力下脆性材料断裂的一般准则

根据脆性材料的正应力断裂准则，提出适用于在拉／扭复合应力下无机玻璃(包含陶瓷)等脆性材料的断裂准则，并利用文献中的试验结果对该准则进行了客观的校验。提出的拉／扭复合应力下结构陶瓷材料的断裂准则，既适用于脆性材料的光滑试件，也适用于具有不同应力集中系数的切口试件或结构件。此外．该准则具有简洁的形式，不合任何经验常数；更重要的是，可以根据抗拉和抗剪强度的概率分布，求得拉／扭复合应力下结构陶瓷材料带存活率的断裂准则。     

SiCp／Al复合材料的断裂行为

用扫描电子显微镜观察了SiCp/Al复合材料的拉伸断口形貌,其断口以韧窝为主,有少量沿晶断特征,对该复合材料的断裂机理进行了分析讨论,SiCp颗粒断裂和SiCp颗粒与基体界面脱粘是微裂纹萌生的主要原因,提出了控制微裂纹,提高复合材料断裂性能的途径。     

高导热T/R组件新型封装材料现状及发展方向

随着微电子技术的发展,T/R组件热流密度越来越大,封装材料也面临新的挑战,对新型高热导封装材料的需求变得愈加迫切.文章首先综述了传统T/R封装材料的优势及不足之处,同时指出了目前我国新型封装材料所存在的问题及进一步完善的措施,对金属基封装材料的发展趋势进行了展望,并提出了高导热T/R封装材料当前及未来的研究方向.     

C/SiC复合材料组织对磨削力与加工表面质量的影响

采用树脂结合剂金刚石砂轮对C/SiC复合材料与SiC陶瓷进行了平面磨削加工试验,通过对比两种材料的磨削力及磨削加工表面质量,分析了C/SiC复合材料组织与其磨削加工特性的 关系。研究结果表明,C/SiC复合材料中碳纤维及SiC基体皆以脆性断裂方式实现材料去除;与SiC陶瓷的加工表面(其表面粗糙度值Ra为0.2~0.3μm)相比,C/SiC复合材料磨削时由于碳纤维层状断裂、拔出及其与SiC非同步去除现象导致其加工表面粗糙度值较高, Ra为0.8~1.0μm;C/SiC复合材料磨削力较小,是相同工艺参数下SiC陶瓷材料磨削力的35%~76%。