导波在多损伤板结构中的散射

对导波在含有单个损伤和两处损伤的板结构中时形成的散射波场进行了理论分析,利用附加Bessel理论推导了含两处损伤板的结构中任意一点处的叠加散射位移场。通过数值计算对比了含单损伤板和含两处损伤板以及两处损伤的相对位置变化时散射位移场在损伤周围的分布情况,得到的分析结果是进一步进行多损伤板结构健康监测的基础。     

基于高阶剪切理论的脱层压电梁谐响应分析

基于Timoshenko梁理论,对位移函数进行了高阶剪切变形模式假设,考虑剪切变形和力电耦合效应,并对压电弹性层合脱层梁进行了分区处理,可方便地描述脱层长度和脱层位置,建立了弯曲波在梁中传播的基本方程式;通过长波情况下的电势分布简化,考虑无外加电压时,对该类悬臂梁进行了求解分析。给出了梁的频散关系,得到了各位移分量和电势的解析解,分析了脱层参数对位移和电势的影响规律。     

具任意脱层压电弹性层合梁的谐响应分析

基于Timoshenko梁理论,考虑剪切变形和力电耦合效应,对压电弹性层合脱层梁进行了分区处理,可方便地描述脱层长度和脱层位置,建立了弯曲波在梁中传播的基本方程式;通过长波情况下的电势分布简化,考虑无外加电压时,对该类悬臂梁进行了求解分析。给出了梁的频散关系,得到了各位移分量和电势的解析解,分析了脱层参数对位移和电势的影响规律。     

基于非局部弹性理论的充液双壁碳纳米管振动特性分析

基于非局部弹性理论和Flügge壳理论,建立了充液双壁碳纳米管振动方程,计算了简支边界条件下碳纳米管的振动固有频率。用数值计算方法,分析了波数、几何参数和材料参数对振动频率的影响,并对比了局部和非局部弹性理论对结果的影响。结果表明,随着碳纳米管长度和半径的增大,振动频率逐渐减小;且随着小尺度参数的增大,频率也呈下降趋势。     

压电圆柱曲杆中波的传播

通过在正交曲线坐标系中建立弹性波在压电圆柱曲杆中传播的控制方程,结合给定的侧面边界条件,求得波在压电圆柱曲杆中传播的前三阶频散关系和位移与电势在横截面上的分布情况.通过实例计算,分析了曲杆的曲率半径对频散关系和位移电势分布的影响.     

多孔柱准静态压缩力学行为和吸能特性分析

对蜂窝、 内凹和正方形的多孔柱以及加固后的多孔柱在准静态单轴压缩作用下的力学行为和吸能特性进行了实验和仿真研究.通过实验结果和有限元仿真结果的对比,验证了结果的可靠性.基于实验和有限元仿真结果,分析了不同构型多孔性的最大承载力、 弹性模量和吸能能力.结果表明,随着孔隙率的降低,蜂窝构型的最大承载力逐渐增大,3棱加固的蜂...     

平面多孔结构裂纹扩展研究

基于有限元仿真和实验研究了拓扑形状、 单元方向以及孔隙率对平面多孔结构裂纹扩展的影响.通过对有限元仿真变形和应力分布的分析,提出抑制裂纹萌生和扩展的思路和途径,在此基础上,利用微机控制电子万能试验机进行了三点弯曲实验,并与有限元仿真结果进行对比分析,验证了所提出的抑制方法.结果表明:内凹形拓扑抑制裂纹萌生和扩展的能力最...     

梯度结构特征对梯度纳米晶Cu力学行为影响的有限元模拟

采用晶体塑性有限元方法，对具有不同晶粒尺寸梯度结构特征的梯度纳米晶Cu的力学行为、应变场和应力场进行了计算分析。结果表明，当晶粒尺寸分布的梯度率n=1时，即晶粒尺寸分布梯度满足线性关系，平衡了强度和塑性两个关键的力学性能指标，梯度纳米晶Cu具有最优的强塑性匹配。梯度纳米晶Cu在变形过程中，粗晶承担了较大的应变，而细晶粒承载了更大的应力。此外，当梯度率n=1时，梯度纳米晶Cu在塑性变形中具有最大的应变和应力梯度，而且体系达到稳定的应变和应力梯度较晚。模拟结果与理论分析和实验结果一致。     

纵向脉冲作用下压电层合杆的动力分析

利用波动理论对自由端受瞬时纵向冲击力作用下的压电层合杆进行了动力分析,在截面平面假设下,建立了力电耦合下层合杆的波动方程;用Laplace变换方法对波动方程式进行求解,求得了位移和电势的解析表达式;给出了杆内不同时间段的位移场和电势场的传播规律以及它们之间的关系,讨论了弹性模量以及弹性层和压电层厚度比对波场传播速度、位移及电势的影响.计算结果表明:杆中电势沿高度方向为线性分布,纵向脉冲传播的速度随弹性模量的增大而增加,但随压电层的厚度增加而减小.     

二维多孔结构剪切变形及破坏特性研究

基于理论建模、有限元仿真和实验测试研究了二维多孔结构剪切变形及破坏特性,分析几何参数改变对整体抗剪性能的影响。通过有限元仿真获取剪切变形规律,采用框架剪切夹具进行剪切实验,与有限元仿真结果进行对比分析。结果表明：剪切变形破坏主要为靠近结点处单元胞壁的拉伸破坏与剪切破坏,损伤从结构边缘向内部渐进扩展。单元胞尺寸、壁厚对结构的剪切性能有明显影响,厚度与排列角度对剪切性能影响较小;在正六边形、内凹型和半凹型多孔结构中,正六边形的二维多孔结构的抗剪性能最好。