6016铝合金冲压损伤演化和韧性断裂的细观力学表征

为了预测铝合金板料在冲压过程中的损伤演化和韧性断裂,在Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN)细观损伤模型中引入Hill'48各向异性屈服准则,借助有限元软件LS-DYNA编写了能考虑材料各向异性的用户自定义子程序VUMAT。采用沿不同轧制方向的准静态拉伸试验获取6016铝合金材料的力学参数,并对样件断口微观形貌进行分析。为了准确表征6016铝合金在冲压过程中的损伤演化和韧性断裂性能,基于传统有限元标定法,新增样件断裂方式及断后颈缩量作为评判标准,利用修正的有限元标定法确定了一组材料的GTN损伤参数。运用Hill'48-GTN模型对6016铝合金杯突冲压过程进行了数值仿真并分析了其损伤演化机理,通过与试验结果的对比,验证了Hill'48-GTN损伤模型及修正有限元标定法的可行性。     

基于国Ⅵ标准的汽车道路滑行试验研究

为提高轻型燃油车节能减排标准,国家发布了国Ⅵ污染物排放标准。国内汽车企业和检测机构在使用这一新标准进行滑行试验时,仍存在一些技术问题。该文概括汽车道路滑行试验流程;对轻型燃油车进行基于国Ⅵ污染物排放标准下的滑行试验设计,并重点阐释较国Ⅴ污染物排放标准改进的方面;对国Ⅵ标准下的滑行试验数据进行处理,并与现行国Ⅴ标准试验数据进行对比,数据处理结果表明国Ⅵ标准由于考虑的因素较为周全因而得出的试验结果更加合理。     

50%辛酰溴苯腈·二甲四氯异辛酯乳油的液相色谱分析

采用液相色谱法测定50%辛酰溴苯腈·二甲四氯异辛酯乳油,以C18柱为固定相,乙腈+水=85+15(v/v)为流动相,流速为1.0/min,检测波长为230nm。该方法的平均回收率分别为99.99%和100.03%,变异系数分别为0.12%和0.04%,标准偏差分别为0.03和0.01,相关线性系数分别为0.9998和0.9999。     

基于各向异性GTN模型的铝合金损伤参数确定

通过VUMAT用户自定义材料子程序接口,将考虑了材料各向异性的GTN模型嵌入到LS-DYNA软件中,并以6016铝合金平板拉伸实验为例,分别采用传统有限元反向标定法(仅以实验载荷-位移曲线作为唯一评判标准),和新增样件断裂方式及断后颈缩量作为评判标准,确定了6016铝合金材料的2组GTN模型参数,模拟6016铝合金平板样件在拉伸时的损伤演化过程。结果表明,由于GTN参数的不唯一性,采用传统有限元反向标定法确定的GTN参数不一定能准确反映出样件实际断裂情况和颈缩现象,而新增以上两个评判标准后,仿真结果与实验结果能很好的吻合。     

含椭圆孔无限大弹性导电薄板在均匀磁场作用下的应力分析

给出一种针对含椭圆孔的导电薄板在电磁力作用下的分析方法.其研究重心是定量计算椭圆孔对电流密度以及板内应力分布在椭圆长轴端点处的集中效应.分析引入椭圆坐标,以助于处理问题的边界条件,并最终给出直角坐标下各分量的对应结果,以便于实际应用.首先求出薄板内电流密度分布, 然后考虑一类简化的计算模型,把应力求解确定为反平面剪切问题, 进而推出应力在板内分布的解析解.并利用所获得的椭圆孔洞结果推断出Ⅲ型裂纹的应力强度因子.     

非均质材料与位错交互能的数值等效夹杂算法

工程结构中的夹杂物和位错会极大地影响材料的力学性能和服役寿命。以往的解析解主要关注特定形状(如圆形、椭圆形)夹杂物与位错之间的相互作用。当采用数值方法计算时,由于位错的奇异性,即使是商用有限元软件也会面临处理上的困难。该文基于数值等效夹杂算法并结合快速傅里叶变换,求解了无穷体内夹杂物与刃型位错的交互能,有效地规避了数值奇异性问题。相对误差的范数分析结果表明,在杂质附近所产生的应力扰动对最终结果具有较大影响。该文计算方法能够更加精确地确定应力扰动场,并显示出优越的数值收敛性和稳定性。在求解任意形状杂质与位错相互作用问题中,该文提供了一种便捷且有效的计算方案。     

考虑塑性变形和相变耦合效应的NiTiNb记忆合金管接头装配性能模拟

基于考虑塑性变形和相变耦合效应的记忆合金(SMA)本构模型,对NiTiNb SMA管接头从扩径预处理到装配服役的全过程以及拉拔过程进行数值模拟。计算结果表明,由于相变和塑性变形的耦合作用,装配过程管接头内的von Mises应力、等效相变应变和等效塑性变形演化存在明显的规律。在一定尺寸范围内,随着扩径量的增加,拉拔力降低;不同壁厚尺寸配比的9种方案中,拉拔力随壁厚非线性变化,存在最优连接性能的方案;在室温变化范围内(0～40℃),服役环境温度对管接头连接系统的性能影响较小。随着临界相变应变的增加,管接头内的von Mises应力集中层由内侧向外侧移动,拉拔力在临界相变应变0.07～0.14的范围内逐渐增加。研究结果表明,接触时端部von Mises应力集中会显著增加系统的拉拔力。     

NiTiNb记忆合金热力学性能的试验及其唯象本构模型

现有形状记忆合金(Shape memory alloy, SMA)管接头数值分析中没有考虑塑性变形及其影响,基于不可逆热力学框架,考虑塑性变形对逆向马氏体相变的影响,构建相变和塑性耦合的NiTiNb SMA唯象学本构模型,基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,编译用户自定义子程序,对SMA热机耦合作用过程进行数值模拟,并与NiTiNb合金低温下的拉伸和约束升温性能试验研究结果对比。结果表明,数值分析结果能够很好地描述试验所得的应力应变曲线和升温过程的应力温度曲线特征,能够描述材料预变形提高逆向马氏体相变温度的规律,得到低温变形及升温恢复过程中材料内部Mises应力、等效相变应变和等效塑性应变的演化规律。结果表明数值仿真与试验取得了较好的一致性,为进一步的SMA管接头装配性能模拟及设计优化奠定基础。     

二维非均质材料应力场的数值化计算方法

等效夹杂方法是求解含杂质材料弹性应力场的一种有效方法,但是其解析求解只适用于椭球/椭圆类杂质问题。本文提出一种基于等效夹杂方法的数值化计算方法,介绍了其基本理论,并引入共轭梯度法求解该方法的一致性条件线性方程组。该方法通过计算区域的数值离散,能够实现对二维任意形状杂质弹性场的求解。将该方法得到的结果与解析解进行比较,验证了该方法的有效性。讨论了数值化等效夹杂方法在效率以及收敛性上的表现。通过对比证明,利用共轭梯度法实现该方法,能在保持精度的同时,相较于高斯消元法具有较大的效率优势。最后通过半椭圆杂质和氧化锆/氧化铝共挤复合材料算例验证了该方法处理任意形状杂质的能力。     

钢筋桁架楼承板热力学性能研究现状

钢筋桁架楼承板因自重轻、施工简便等优良特性而在工程中应用广泛,正向着大跨度、高层等方向发展,这对其常规常温力学性能、高温耐火性能等提出了更加苛刻的要求。钢筋桁架楼承板热力学性能是决定其耐火性能的关键因素,而影响热力学性能的因素众多。主要从力学计算分析方法、结构部件设计等方面,对钢筋桁架楼承板耐火性能设计研究现状进行全面介绍,并探索影响其耐火性能的关键因素,并针对现存问题,对耐火性能的整体设计提出建议。