严苛环境高温力学试验技术研究进展

重大工程领域中的高端装备通常在复杂载荷和严苛环境下服役,其中材料性能、多物理场载荷、环境和复杂几何特征等方面的因素给机械结构强度设计和服役安全评估带来了巨大挑战.针对服役环境下材料和结构性能测试问题,开展严苛环境高温力学试验技术研究,从而服务于核电、航空航天和化工能源等领域内关键高温部件的自主设计与制造.高温力学试验技术依赖于高温力学试验装置,我国于20世纪80年代开始大规模研制严苛环境下国产高温力学试验装备.重点阐述了国产严苛环境高温力学试验装备的发展历程,总结论述了严苛环境高温力学试验装备整体技术框架,详细分析严苛环境高温力学试验装备所涉及的4类关键技术,并介绍4类典型严苛环境国产高温力学试验装置及特点,最后对未来突破更加苛刻条件下的材料高温力学试验技术进行展望.     

微型机械力学行为的分子动力学模拟研究进展

介绍了国外分子动力学模拟在微型机械力学行为分析中的研究进展;阐述了分子动力学模拟的基本方程、分子动力学的算法以及应用于微型机械力学行为分析中的势函数等.最后介绍了几个在微型机械力学行为分析中应用分子动力学模拟的例子.     

碳纳米管的力学行为

着重对纳米材料中很重要和亟待研究与应用的材料之一－－碳纳米管的力学行为以及与之相关的实验和性质进行了综述。从碳纳米管的结构、实验、应用等几个方面,通过对以往的各类实验进行总结,着重评述了纳米管的一些奇异的力学行为。总结了一些实验结果以及相关的碳纳米管的力学性能;根据对碳纳米管结构的分析,阐述了奇异性能产生的原因;通过分子动力学模拟,对碳纳米管的一些力学和电学性质进行分析;简要的总结了碳纳米管的一些力学方面的应用以及前景。     

分子动力学计算机模拟技术进展

阐述了分子动力学模拟以及进行分子动力学模拟的基本条件及步骤,介绍了国内外分子动力学计算机模拟的研究现状,指出了分子动力学模拟方法应用的进一步发展方向。展望从原子尺度方面出发来研究材料力学的力学行为,特别对裂纹、错位和晶界以及它们的相互作用的研究是可行的。     

镦粗工艺理论与技术的研究进展

综述了在镦粗工艺新理论与新技术方面的研究进展,完善与发展了塑性力学镦粗工艺理论,提出圆柱体平板间镦粗时的刚塑性力学模型的拉应力理论和静水应力力学模型的切应力理论,并经定性物理模拟,光塑试验及数值模拟证明,提出广义滑移线法,将经典滑移线理论拓展到能求解所有2维问题和轴对称塑性变形问题,发展了主应力法,提出力学分块法。     

固体力学的发展及其在航空航天工程中的应用研究

固体力学作为力学的一个重要分支,是研究固体材料受力时内部应力应变规律以及变形破坏规律的学科。随着有限元理论的发展以及计算机在固体力学领域的广泛应用,计算固体力学在现代得到了迅速的发展。在20世纪50年代左右,固体力学又衍生出断裂力学以及复合材料力学这两个分支。20世纪70年代,细观力学逐步发展,在材料的强度和韧性方面的研究取得了重大进展。近年来,随着中国宇航产业的蓬勃发展,为适应各种苛刻环境条件而开发新型航空材料的计算模拟需求也在不断提升。本文着眼于固体力学的发展,分析了计算固体力学在中国航空技术中的应用。     

混凝土SHPB动态抗压试验数值模拟研究

分离式霍普金森杆Split Hopkinson pressure bar(SHPB)试验装置被广泛用于材料在高应变率下力学行为的测量。基于KC局部损伤混凝土模型对混凝土材料动态抗压试验进行数值模拟,利用SHPB二波法理论重构了混凝土试件的应力应变曲线,分析了混凝土试件破坏规律,证明了KC局部损伤混凝土模型能较好的模拟混凝土在高应变率条件下的混凝土动态抗压的力学行为,考量了应变率效应对混凝土动态强度的影响,讨论并证明了混凝土动态抗压强度的增加主要来源于结构效应而非材料属性的改变。     

微型机械力学行为的分子动力学模拟研究进展

介绍了国外分子动力学模拟在微型机械力学行为分析中的研究进展；阐述了分子动力学模拟的基本方程，分子动力学的算法以及应用于微型机械力学徒为分析中的势函数等。最后介绍了几个在微型机械力学行为分析中的应用动力学模拟的例子。     

连续介质理论在研究碳纳米管力学性能中的应用进展

综述连续介质理论在微尺度力学,尤其是在碳纳米管力学性质研究中的应用及进展。介绍近期发展的用于模拟碳纳米管力学行为的各种连续介质模型的理论框架与典型算例。重点阐明各连续介质模型实现宏微观关联的基本思想,详述碳纳米管的桁架模型、Yakobson和Ru等人的壳模型(shell model)、Arroyo和Belytschko的薄膜模型(membrane model)以及Tadmor、Ortiz和Phillips的准连续介质理论;归纳、总结这些理论模型的基本假设、主要结论及其局限性;分析指出它们所涉及的理论推导与数值算法中的一些关键因素;简要介绍这些理论在微尺度力学中的应用。最后,预测连续介质理论应用于微尺度现象分析的发展趋势,指出今后的研究方向。     

金属材料工程力学行为学及其微细观过程理论

分析了金属零部件在实际服役条件下力学行为（工程学结构）的研究现状,建议建立以微细观过程理论为指导思想的金属材料工程力学行为学,从晶粒范畴内产生的微观过程、在周围晶粒范围及中介区域内产生的细观过程,及其最后形成的有工程意义的宏观效应出发,综合地研究工程力学行为发生和发展的全过程,以形成更符合实际的物理力学模型及定量化理论。建立上述科学,有利于克服力学和材料科学分学科研究带来的局限性。根据多年来在钢材理解断裂和冷脆行为,金属疲劳裂缝萌生和疲劳极限,以及铝合金超塑性方面的研究,阐明建立上述科学的必要性与可能性。     

火炮反后坐试验装置设计与仿真研究

为设计火炮反后坐试验装置,分析了反后坐装置的结构和动作原理,并进行了力学计算.在此基础上,确定了反后坐试验装置设计方案.为了选取合理的冲击参数以保证反后坐试验装置的准确度,基于MSC.ADAMS软件建立了虚拟模拟试验装置,以冲击质量、冲击速度、接触刚度和阻尼系数作为试验因素,进行了计算机仿真和验证.仿真结果表明,该试验装置可以满足火炮反后坐实际试验要求,为火炮反后坐装置的可靠性研究提供了科学有效的方法.     

固体力学发展的几点看法

基于科学技术的发展以及中国工业建设需要对固体力学学科提出更新的要求，本文阐述了固体力学在这些方面的重要发展趋势。     

管材液压胀形试验装置的开发

管材液压胀形试验装置的开发对管材液压胀形技术的发展起着不可估量的作用。简述了国内外近年来几种管材液压胀形的试验装置,包括外控液压增压式和内补液增压式试验装置,对比分析了它们的工作原理、技术特点、密封方式以及内液压力的产生方式,提出了试验装置开发的发展趋势。     

铁路货车心盘磨耗盘的端面扭动模拟试验研究

铁路货车心盘磨耗盘的端面扭动摩擦学行为严重制约铁路货车运行的可靠性.为了研究心盘磨耗盘端面扭动摩擦学行为,研制了一种端面扭动摩擦磨损疲劳试验装置.利用该疲劳试验装置,可以模拟心盘磨耗盘的运行工况,如所受正压力、扭动角位移和速度、环境条件(温度、湿度).初步试验表明,该试验装置能够测出所需数据,满足试验要求.该试验装置对研究心盘磨耗盘的磨损机理和评价其摩擦学性能具有一定的工程应用价值.     

一种大轴径双浮动端面密封试验装置的研制

介绍了一种用于模拟泥水工况下运行的大轴径双浮动端面密封试验装置，分析了密封试验装置的研制背景，描述了试验腔体的结构组成、工作原理，以及循环系统的方案设计和操作流程。该试验装置设计合理，结构可靠，既能同时模拟测试2套双浮动密封在泥水环境下的运行工况，又保证了密封处于良好的润滑环境，为相关密封试验装置的设计提供了借鉴。     

架空索道新型脱挂抱索器的结构原理及试验装置研究

利用CAD技术及有限元法开发出国产脱挂抱索器,并设计,制造了一整套试验装置,这些试验装置符合我国索道载荷工况条件,可应用于架空索道实际,并推动脱挂索道国产化进程。     

压力管道在役焊接热循环试验研究

利用平板腔室模拟试验装置以及圆管模拟试验装置,对16MnR钢进行了在役焊接热循环研究。结果表明,与水冷条件下相比,空冷时在役焊接热循环曲线峰值温度提高,冷却时间延长;随着焊接热输入的增大,峰值温度和冷却时间明显增加;小于临界板厚时,冷却时间随着板厚的增大而减小,试板的冷却速度增大;而超过临界板厚,板厚对冷却时间的影响可以忽略;压力因素对静试验装置的在役焊接热循环的影响可以忽略。     

采煤机调高试验装置的设计

为了充分验证当前煤岩识别和采煤机自适应调高控制技术的应用效果,提出采用采煤机调高试验装置进行模拟试验的思路。在完成采煤机调高试验装置总体设计的基础上,重点对采煤机调高试验装置的截割系统和液压系统进行设计,完成了截割电机、减速装置以及调高油缸的设计,为完成采煤机调高试验装置的研发奠定扎实理论基础。     

基于分子动力学的微纳米切削模拟研究进展

随着微纳米技术的发展,已经进入到微纳米科技时代,但微纳米加工领域的进一步发展却在一定程度上受到微纳米加工技术以及对微纳米加工机理缺乏认识的限制,随着微纳米加工尺度的减小,微纳米加工试验也越来越困难,现有的基于连续介质力学和剪切模型的理论分析方法已不能适用,而采用分子动力学模拟方法却能克服这些困难.通过分析国内外基于分子动力学微纳米切削加工模拟的研究现状,探讨了其研究现状的不足及未来发展的方向.     

弱碰撞半物理仿真系统的机构设计与实验

<正>弱碰撞半物理仿真(或称半实物模拟)系统是空间试验关键技术之一,也是我国探月工程的必要试验装置,其核心由运动模拟器组成。为了真实模拟空间中的碰撞,运动模拟器需要具有高刚度、大承载、高精度、高动态响应等特性,而弱碰撞对接的特殊性又对高频响、工作空间、各向同性有更为严格的要求。目前的运动模拟器在动态响应、工作空间及各向同性等方