含裂纹旋转叶片结构的振动特征分析

利用铁摩辛柯悬臂梁简化模型分析计算含裂纹旋转叶片结构的固有振动特征.通过传递矩阵法推导出含裂纹悬臂梁固有频率及模态的数学方程式.分别应用传递矩阵法和有限单元法对实际悬臂梁的固有频率和模态进行计算,比较两种计算结果的差异和变化趋势.最后分析裂纹的位置和尺寸对固有频率和模态的影响.计算结果表明:传递矩阵方法能够很好地描述结构的固有振动特征,为实际工程应用提供有效的解析计算方法.     

采空区坚硬顶板流变破断力学分析

考虑岩体的流变特性,运用弹性-黏弹性对应准则及Laplace数值逆变换对矿柱支撑的采空区顶板岩层变形进行了分析,建立了采空区顶板挠度随时间的变化关系,揭示了采空区顶板位移随时间变化的特性.研究表明,在考虑岩体流变性质的情况下,采空区顶板下沉位移随时间延长而增大,在给定比较长的时间跨度,即使坚硬岩体顶板位移仍会达到相当大的量值,进而引起采空区顶板破断.通过对邢台石膏矿塌陷案例分析,验证了计算方法的可行性.     

采空区坚硬顶板破断机理与灾变塌陷研究

以坚硬顶板下的房柱式和条带式采矿工程为背景,建立了表征采空区内矿柱支撑顶板的弹性基础板力学模型,研究顶板不同阶段的破断模式与突变失稳的力学过程.研究表明：当煤柱的有效承载面积逐渐减小到临界值时,非线性控制参数即可穿越分岔点集,顶板位移突跳产生极限点失稳,煤柱-顶板系统出现突然塌陷失稳.     

受弹性外层约束的厚壁球壳黏弹性解析解

在弹塑性力学中,厚壁圆球的弹塑性分析是著名的拉梅(Lame)问题之一,将其推广到黏弹性材料,推导出外表面受弹性约束的黏弹性球壳解析解,得到了球壳的径向应力、环向应力和径向位移的表达式,求出突然施加内压时的应力瞬态值和当时间趋于无穷时的位移稳态值,并结合算例讨论了各参数的影响.     

高温接触热阻的有限元模拟方法

基于多点接触理论建立了高温接触热阻的计算模型及其有限元格式,模型的基本尺寸取自表面粗糙度测量时的特征尺寸,该模型能有效模拟界面粗糙度、界面压力、界面温度和间隙填料热导率等参数对界面接触热阻的影响,同时也考虑了高温环境下材料热导率随温度变化的特点以及通过界面间隙的辐射换热效应。在此基础上,针对影响接触热阻的若干主要参数进行了研究。数值算例表明：该文所建立的有限元计算模型及其计算方法不仅能有效地模拟不同条件下高温接触热阻的变化规律,也为进行高温接触热阻研究提供了一种新途径。     

受热黏弹性圆柱体中空穴生成问题研究

研究了黏弹性圆柱体在均匀温度场作用下的空穴生成问题.根据有限变形理论,建立了问题的非线性数学模型.通过对各参数进行无量纲变换,给出了空穴增长的分叉曲线以及环向和轴向应力分布曲线;并讨论了轴向伸长对临界温度以及各应力增长规律的影响.     

在强热冲击下铝合金材料内部的微观损伤特征

分析了在强热冲击下2A12铝合金材料内部的微观损伤特征.采用激光在圆片试样中心打孔方式,来实施对铝合金强热冲击实验.应用扫描电子显微镜,观察了激光穿孔附近纵、横截面上的金相组织,并得到了热影响区内材料损伤的显微照片.这些电镜图片显示出穿孔周围有微孔洞群、沿晶开裂的微裂纹、三叉晶界处萌生的微孔、破碎状裂隙带和白色亮条等微...     

弹性固体材料中的空穴萌生与增长

建立了描述弹性固体材料中空穴萌生与增长的非线性数学模型,获得了空穴萌生时控制参数临界值的精确计算公式和空穴半径增长的精确表达式.在大变形几何分析中采用了对数应变度量,并且应用了Hooke弹性固体材料的本构关系.数值分析结果表明:当材料不可压时空穴萌生的临界载荷将略低于neo-Hooke不可压超弹性材料的相应计算结果,并且在空穴萌生后空穴半径将迅速增大,这与细观损伤力学和超弹性材料的空穴分叉理论的结论相一致;空穴萌生时环向应力将成为无限大;如果材料是弹塑性(韧性)材料,则会使得空穴附近发生塑性变形,从而导致材料的局部损伤和破坏.     

天然气水合物降压开采理论模型及分析

研究天然气水合物分解过程中的温度场和压力场,可以预测天然气产量,为提高天然气的产出效率提供可行方法。在此,对天然气水合物降压开采的轴对称数学模型进行了改进,在分解面上加入了带有水合物相变潜热影响的能量守恒方程,利用波尔兹曼变换方法严格推导出解析解。通过数值方法求解常微分方程初值问题,得到了水合物分解前沿的精确位置。最后,根据数值算例,给出了压力场温度场的分布以及天然气的产量与时间的关系,分析了井筒压力对分解面移动速度的影响。结果表明,水合物的潜热对温度场有一定影响,分解面附近温度会降低;降低井口压力,会明显提高天然气的产出速率。     

bcc-Fe空位浓度对辐照损伤影响的分子动力学模拟

中子辐照引起的位移级联能在金属中产生各种缺陷.通过三维分子动力学方法模拟了bcc-Fe在不同空位浓度下中子辐照的位移级联过程.模拟结果表明,在空位浓度0％和初始碰撞原子能量5keV的情形下,位移级联过程会出现大量空位、间隙原子团等缺陷.经过0.5ps后点缺陷数量NF达到最大值1632,之后其逐渐减少,10ps后稳定在6...