土工合成材料拉伸性能模拟及模型分析

为进一步探讨土工合成材料拉伸力学性能,运用标准线性模型,非线性三元件模型和Kawabata改进模型对几种代表性土工合成材料(针刺、机织和土工格栅)进行拉伸性能的模拟并建立各自初步的应力应变关系模型。对各种材料的不同模型曲线和实测曲线比较发现,几种模型模拟效果有所差异即不同类型土工合成材料应采用不同模型进行模拟。标准线性模型和非线性三元件模型能较好表征针刺织物拉伸性能,Kawabata改进模型适用于机织物,但要模拟土工格栅拉伸性能,几种模型有待改进和完善。     

MDF水泥材料的强度理论模型研究进展

ＭＤＦ水泥材料已成为当代尖端胶凝材料的重要研究方向。本文综述了ＭＤＦ水泥材料的孔隙率与强度关系模型、断裂力学模型、纤维拔出模型、微观结构与化学反应模型等方面的强度理论研究进展。理论模型研究的发展,将为超高强水泥基材料的设计与制备提供指导。     

含微孔材料的局部剪切失稳分析

利用新的含微孔材料模型对塑性材料局部剪切失稳进行了分析．该含微孔材料模型扩充了孙毅的材料模型,其屈服面由膨胀和运动平移组合而成．对轴对称单向拉伸和平面应变拉伸两种情况的局部剪切失稳分析结果表明,塑性材料局部剪切失稳对含微孔材料的屈服面曲率非常敏感．     

MDF水泥材料的强度理论模型研究进展

本文综述了ＭＤＦ水泥材料的孔隙率与强度关系模型,断裂力学模型,纤维拔出模型,微观结构与化学反应模型等方面的强度理论研究进展。理论模型研究的发展,将为超高强水尼基材料的设计与制备提供指导。     

粘弹性轴向运动纺织纤维的振动分析

利用Mote等的非线性弦线的分析方法和粘弹性材料的本构模型,建立了粘弹性纺织纤维的运动模型,并利用模态分析的方法和数学变换的技巧,把粘弹性模型化为运动微分方程组进行数值求解。利用所给出的模型和材料手册提供的材料参数,分析了运动纺织纤维的振动特性,并模拟了工艺参数对纤维振动的影响。     

摩擦材料中热传导模型的建立及分析

通过建立摩擦材料的传热学模型，研究摩擦材料在使用时的温度分布，克服了摩擦材料实际使用时温度分布难以实测的矛盾，并用该传热学模型分析了所研制的摩擦材料实例。     

修正D-P模型在三峡二期围堰分析中的应用

为了考虑中主应力及材料剪胀性的影响,并验证堰体填筑材料参数,运用遗传神经网络对堰体填料进行参数反演,引入修正D-P模型进行围堰施工模拟.修正D-P模型采用非相适应的流动法则,可以模拟材料的各向同性硬化/软化及中主应力的影响,并可以考虑流变;遗传神经网络具有很强的非线性映射能力及全局优化功能.在运用遗传神经网络对堰体材料进行参数反演的基础上,利用修正D-P模型对三峡二期围堰填筑过程进行了模拟.实例分析表明,遗传神经网络能准确反演材料的力学参数;修正D-P模型适合分析围堰材料的力学性能;两者结合分析土石围堰时,计算结果与实际情况相符.修正D-P模型克服了Duncan-Chang模型不能模拟中主应力及材料剪胀性的缺点;遗传神经网络反演参数可以使计算参数与实际情况更接近,两者有机结合可提高分析精度.     

摩擦材料中热传导模型的建立及分析

通过建立摩擦材料的传热学模型，研究摩擦材料在使用时的温度分布，克服了摩擦材料实际使用时温度分布难以实测的矛盾，并用该传热学模型分析了所研制的摩擦材料实例。     

有限厚度材料内不同导热模型一维温度场的计算

分别采用抛物线导热模型和双曲型导热模型对有限厚度材料内部的热传导进行了研究,通过理论分析和数值计算,发现在不同导热模型下,材料内部的温度场分布有十分显著的差别,特别在双曲型导热模型下,材料内会出现过热或过冷的等非常规现象,这对于生物质传热和激光加工过程中温度的控制有重要意义。     

合理选择丁腈橡胶胶筒本构模型探讨

根据大变形橡胶理论和试验数据,利用最小二乘法原理,导出了确定橡胶本构模型系数的公式和评价本构模型优劣的公式.以两种封隔器胶筒材料-701#和29#丁腈橡胶的压缩试验数据为例,确定了二常数、三常数、五常数和九常数Mooney-Rivlin(简称M-R)本构模型和Yeoh三次幂本构模型的待定系数,进行了模型的误差评估和比较.结果表明:Yeoh三次幂本构模型拟合701#和29#材料试验数据能够满足精度要求,但M-R二常数本构模型误差太大;701#丁腈橡胶材料应选择M-R五常数以上本构模型;29#丁腈橡胶材料应选择三常数以上本构模型.     

任意梯度分布功能梯度板条平面裂纹分析

提出一种可以分析任意梯度功能梯度材料的分层模型,并采用该模型研究功能梯度板条平面裂纹问题.采用Fourier变换和传递矩阵法将该混合边值问题化为奇异积分方程组,通过数值求解获得应力强度因子.考察了分层模型的有效性,还讨论了材料梯度变化形式、结构几何尺寸和材料梯度参数对裂纹应力强度因子的影响,发现结构几何尺寸、材料梯度变化形式、以及材料梯度参数均对应力强度因子有显著影响.     

柔性材料涂敷装置位置控制系统仿真

柔性材料涂敷装置在进行生产加工时,要求对柔性材料位置进行精确控制.提出了针对柔性材料特性的形变模型,并对以该形变模型为基础建立的仿真系统进行研究,设计了一种改进的模糊PID控制算法,该算法提高了系统的动态性能.仿真实验证明,形变模型可以较好地反映柔性材料形变特性,模糊PID算法能有效地减小系统动态超调量,提高控制精度.     

翼开启厢式车车厢主体骨架的轻量化设计

建立翼开启厢式车车厢主体骨架三维几何模型、HyperWorks有限元模型,将车厢主体骨架材料Q235换成铝合金材料进行有限元分析,探寻铝合金材料车厢主体骨架结构优化设计方向,并进行相应骨架结构优化设计,得到铝合金材料车厢主体骨架改进结构。分析结果表明,改进后铝合金材料车厢主体骨架结构满足设计要求,轻量化效果明显。     

颗粒堆积模型在混凝土中的应用

评述颗粒堆积模型的基本理论、发展及其最新应用.对比分析多种颗粒堆积模型间的差异,指出颗粒堆积模型的主要优点、局限性及其在复合颗粒体系材料领域中的应用范围.分析表明,利用颗粒堆积模型优化计算混凝土的堆积密实度,可以降低复合颗粒体系间的空隙体积,使颗粒系统达到最紧密堆积状态,减少混凝土中胶凝材料的用量,实现低胶凝材料用量绿色混凝土优化设计.     

用于流动液化变形分析的临界状态砂土模型

介绍一个用于流动液化变形分析的临界状态砂土模型.该模型的参量与应力和材料状态无关,模型能自动处理材料因过程发展而产生的各种状态变化.对于一种或几种类似的土,参量一经率定,不论材料初始处在松的可液化状态还是紧的剪胀状态,模型以统一方式模拟材料从起始阶段近似弹性的响应直到趋于临界状态破坏,包括流动液化在内的全程响应,无需在分析过程中人为干预调整模型参量.作者利用完全耦合有限元分析程序SUMDES2D,以Upper San Fernando土坝在1971年地震中的分析为例,示范该模型在流动液化变形分析中的应用.     

线性疲劳损伤累积理论的研究

为解决两级载荷作用下的材料常在损伤值不为一时破坏的问题,在原有常用疲劳累积理论的基础上,考虑加载顺序与领域潜在损伤对材料疲劳寿命的影响,首先建立了一种线性疲劳损伤累积模型及其数学公式.然后利用两种材料疲劳实验数据,通过该模型预测其疲劳寿命.所得结果符合实际.最后得出该模型及其数学计算公式对材料进行寿命预测是可行的.     

光栅铝膜纳米压痕尺寸效应分析

研究光栅铝膜尺寸效应对于指导衍射光栅机械刻划工艺十分重要,对现有光栅铝膜进行了纳米压痕实验,从实验中获得光栅铝膜材料的力学性能参数。通过实验数据可知,光栅铝膜材料在微米级范围内存在明显的尺寸效应。利用三种尺寸效应模型Meyer模型、PSR模型及MPSR模型对光栅铝膜材料尺寸效应进行描述并分析,说明了几种模型在不同压深情况下的有效性。     

混凝土材料的断裂模型和强度尺寸效应

尺寸效应是准脆性材料的固有特性.讨论了混凝土材料的各种断裂模型,结合Bazant尺寸效应律,给出了不同断裂模型下的Bazant尺寸效应公式.     

常见动态混凝土材料模型基本力学特征对比分析

材料本构模型的选择和使用,一直是制约混凝土构件动态损伤模拟技术发展的重要因素之一。基于通用有限元软件LS-DYNA,对其中2种常用的混凝土材料模型(混凝土损伤模型和混凝土连续面盖帽模型)的基本力学行为进行了对比分析。研究结果表明,混凝土损伤模型和连续面盖帽模型在基本应力应变关系、网格敏感性和应变率效应等方面均存在明显的差异。因此,采用这些材料模型进行有限元分析时,必须经过严格的试验验证,特别是在模型校正和后续参数分析时,应采用相同或相近的网格尺寸,以消除网格敏感性的影响。     

内聚力模型在裂纹萌生及扩展中的应用

断裂及开裂是工程中严重的结构失效形式.结合传统断裂力学中应力强度因子K以及J积分,综述了内聚力模型基本思想及发展,分析了典型的内聚力模型及模型应用的局限性,总结了不同内聚力模型在有限元中的实现形式,概述了国内外学者关于内聚力模型解决不同材料裂纹萌生与扩展的研究状况,得出了内聚力模型可以用以研究裂纹尖端塑性变形、静力和疲劳载荷条件下的蠕变开裂,以及金属、岩土材料及混凝土、复合材料及纳米晶材料裂纹萌生与裂纹扩展的结论.