基于热力学的混凝土塑性和粘塑性本构模型研究

建立了具有实用意义的基于热力学能量耗散函数的混凝土率无关和率相关塑性模型.基于热力学原理,构造了混凝土在主应力空间中的能量耗散函数,并根据此函数推导出了耗散应力空间和真实应力空间中的混凝土模型.推导过程中不需引入其他假定,所得模型能自动满足热力学定理.拟合参数后,计算了多种受力状态下混凝土试件和构件的静动态响应.计算结果符合试验结果,验证了模型的正确性和实用性.     

基于热力学方法的甲烷水合物沉积物本构模型

甲烷水合物沉积物的力学特性研究尚处于起步阶段,较系统的试验数据仍然不够充分,能够描述甲烷水合物沉积物力学特性的本构模型也不多.基于热力学原理和临界状态的概念的本构模型,可以自动满足热力学定律,其流动法则和屈服函数都可以很自然地从耗散函数中导出.首先介绍了基于热力学方法的甲烷水合物沉积物本构模型,并利用已有的甲烷水合物沉积物的三轴试验数据对模型进行了验证,进一步地应用该模型分析应力间距比对甲烷水合物沉积物力学特性的影响,强调应力间距比和屈服面形状在模型构造中的重要性.模型参数分析表明,应力间距比对甲烷水合物沉积物排水和不排水应力-应变关系、有效应力路径以及剪胀关系都有明显的影响.     

考虑温度影响的混凝土非线性本构模型

通过大量试验,测得了混凝土在常温20 ℃及200～600 ℃高温后的应力-应变关系.论述了Jones-Nelson-Morgan模型的构成原理及其参数的确定方法,利用这个模型,结合混凝土在常温的单轴试验结果,建立了混凝土的非线性本构模型.该模型的特点是材料的力学性能只为应变能的函数,使材料模型可以方便地解决考虑多因素影响的复杂问题.考虑温度因素的影响,将模型推广应用于高温后混凝土的本构关系分析,获得了与试验结果符合较好的理论模型.     

湿陷性黄土地层二元结构本构模型

由于传统的剑桥模型在处理黄土地层的二元结构时具有局限性,因此本文通过等应力比压缩试验和三轴排水剪切试验与分析计算结果的对比,分析研究了适合黄土地层二元结构的剑桥修改本构模型,最后提出适应性参数,试验证明本文提出的黄土二元结构本构模型符合实际,为黄土地区地下工程的设计与施工提供了分析研究的基础.     

基于C-V方法改进的红外图像自动分割

基于简化的Mumford-Shah水平集图像分割模型,Chan-Vese提出了不依赖于图像边缘的水平集图像分割算法(C-V方法).但是该方法分割参数难以确定,对于具有非均匀灰度背景的红外目标图像常常分割失败.针对这一问题给出了改进的拟合能量模型,新模型兼顾到了目标的同质性信息与其所占面积比例的关系.基于该模型的水平集图像分割方法自适应于灰度起伏的背景,可以较为理想地分割出与背景灰度差异不太明显的目标,对小目标也具有很强的适应性.实验结果表明,在固定水平集分割参数的情况下,新方法对于不同类型、不同背景的红外图像具有了良好的适应性.     

变化磁场环境下海森堡XXZ模型的热力学纠缠

研究了变化磁场环境下,海森堡XXZ模型的热力学纠缠性质.通过计算,得出热力学纠缠度解析表达式,由模拟表明,系统纠缠度对变化的磁场、各向异性参数、温度表现出不同的行为.为提高系统临界温度,给出了磁场强度范围和各向异性参数条件.     

一种新型惯性式压电执行器研究

设计了一种惯性式压电执行器.该执行器由身体和4个弹性足构成.每个弹性足是一个带夹层的压电双晶片,称之为复合压电双晶片.首先阐述了该执行器惯性冲击式的运动原理;然后从热力学角度推导出复合压电双晶片悬臂梁端部挠度与外电压、外力的关系式;以此为基础建立了执行器的动力学模型,用13个设计参数如压电片的长度、宽度、高度,执行器质量和驱动电压等表征了执行器的运动状态;最后以驱动电压幅值为自变量,固定其他设计参数,得到了电压幅值与执行器平均速度的关系曲线.此理论计算与试验结果基本相符,证明所建立的执行器动力学模型是合理的.     

基于机理法考虑动态再结晶的黏塑性本构模型先验知识的确定

宏微观耦合本构模型的参数识别往往通过反分析方法进行,为使参数识别结果具有高的置信度,需要确定合适的参数取值范围. 基于考虑动态再结晶的黏塑性本构模型的物理机理,提出该模型参数取值范围的确定方法. 根据模型构造机理,提出通过6步确定该模型参数取值范围的方法;并对300 M低合金钢进行不同温度、应变速率下的热变形试验,测试其流动应力-应变曲线、再结晶晶粒尺寸-应变速率-温度曲线,通过提出的方法并根据提取试验数据,确定模型的先验知识,为参数识别提供基础. 结果表明,确定的参数识别范围大部分可以归类为中等准确和较差准确确定.     

混凝土的一种内时本构模型

本文根据连续介质的不可逆热力学原理,提出混凝土的一种内时本构模型,利用破坏准则形成本构方程.本模型对具有不同f~0的混凝土都成立,只需个别确定模型中的材料参数;对混凝土的一些重要性能,如非线性性质、应变软化性质和剪胀性质,都能得到描述.本文分析结果表明,内时理论适用于混凝土一类材料.     

水面蒸发模拟研究

分析了我国水面蒸发模拟的现状，指出现在使用的水面蒸发模型存在的主要问题；通过扩充模型因子和改进模型结构。提出了一种水面蒸发新模型；利用不同气候区33个漂浮蒸发实验站462个站月的资料，确定模型参数．检验结果表明。该模型对水面蒸发时空变化规律的模拟误差较小，在大范围上具有较强的适应性．     

土体热力学模型的改进及三轴试验有限元分析

基于土体本构模拟的热力学方法,分析了Collins土体热力学本构模型,针对其硬化定律的不足,引入统一硬化参量进行改进,将其扩展为能反映砂土和黏土变形特性的统一热力学模型.运用建立三维临界状态模型的方法将改进模型三维化,并针对常规三轴实验试样的轴对称变形特点,编制了改进前、后的土体热力学模型的有限元程序.对上海粉细砂常规三轴实验的有限元模拟分析表明模拟与试验变形一致,初步验证了模型的合理性和有效性.     

高速涤纶长丝的成形特征——第一部分:纺丝线上涤纶POY织态的形成

提出了一个涤纶高速预取向丝凝固过程的模型.用宽角X-射线分析、光学方法,红外光谱和热机械分析进行研究,所得超分子结构参数,均与这一模型相符.在比上油点稍高处控制温度,对纺丝线上纤维的结晶行为有重要影响.     

平面应变过程中摩擦对金属流变规律的影响

研究了平面应变压缩过程中摩擦对金属流变规律以及力能参数的影响. 通过有限元软件MSC/Superform,采用二维以及三维热力耦合有限元理论对不同摩擦条件下的力能参数、宽展情况以及变形金属的流动情况进行了分析;在自主研制的大试样平面应变热模拟试验机上,利用室温下工业纯铝探讨了上下接触面摩擦不一致时金属流动的规律. 结果显示:随着摩擦的增大,变形负载将增大,宽展减小;当上下接触面间摩擦条件不同时,变形后的试样将出现"U"字型,而且随着上下接触面之间摩擦差值的增大,其变形不均将更加严重.     

金属橡胶压缩性能影响因素及细观模型研究

分析了几种主要制备参数及温度对金属橡胶静态压缩特性的影响,利用悬臂曲梁单元建立了金属橡胶的细观力学模型。经过大量试验,结合最小二乘法,对细观模型的参数进行拟合求解,得到了包含制备参数及温度的模型表达式。通过将模型验证结果与实验曲线对比后发现,理论模型有较高的精度,可以比较全面地反映金属橡胶的刚度特性,为金属橡胶的实际应用提供了理论参考。     

形变退火工艺对GCr15轴承套圈球化组织和性能的影响

本文研究了ＧＣｒ１５轴承套圈的形变球化退火工艺，分析了不同工艺参数对球化效果的影响，并探讨了产生这种影响的原因．试验结果表明，采用合适的形变球化退火工艺，可以得到满足机加工要求的组织和硬度．与普通球化退火工艺相比，形变球化退火工艺不仅大大缩短退火所需时间，而且可以获得细、匀、圆的碳化物颗粒，是一种适用于中小型轴承套圈的先进生产工艺     

PN型硅光电二级管模型及参数优化

建立了硅光二极管（PN型）的SPICE中的宏模型,主要分析了光电流产生模型及各主要参数影响。并定义了这些参数的提取和优化,完成了整个参数化的硅光电二极管电路模型,可以直接用于SPICE的电路模拟仿真中。     

带有ABS系统的汽车制动效能的研究

基于制动过程的能量转换及摩擦生热,通过对盘式制动器实际工作条件的分析和理论计算,建立了紧急制动过程中制动盘与摩擦片瞬态温度场分析的有限元模型.采用直接热力耦合有限元方法来分析制动器摩擦热的产生及其温度的瞬态分布.讨论在汽车制动时ABS系统对汽车制动效能的影响.     

基于大数据的防窃电模型与方法

针对常见的窃电现象及方法，分析了窃电方法的本质特征；利用鱼骨图表示特征参量的方法建立了多维度电参量的相关特征参量集合，并构建了多维度电参量的窃电本质特征模型来揭示窃电方法、本质特征和特征参量三者的关联关系；提出了基于大数据的防窃电模型与方法，包括数据预处理、大数据的防窃电结构化模型；最后通过用电信息系统采集的数据验证了本文结构化防窃电模型与方法的有效性。本文研究成果可为解决大数据条件下窃电行为监控问题提供有效的途径和方法。     

CM碰撞模型的建立及试验验证

为了再现交通事故 ,该文从间接描述碰撞阶段的特征参数出发 ,采用不同的参数子集 ,建立了分类碰撞模型。提出了虚拟模型的概念 ,应用人工智能技术 ,根据特定碰撞类型的特点进行分析 ,充分利用这些特点进行模型假设 ,简化了模型的求解。编制了计算机应用软件。并用日本汽车研究所与整车碰撞实验数据系列进行验证 ,结果表明本模型可以应用于事故再现     

基于广义塑性力学的Cam-clay模型的改进

针对Cam-clay模型计算中存在没有充分考虑剪切变形的缺点,首先采用理论分析的手段,指出产生此现象的原因,同时提出由剪应力和体应力引起的应变分量分别采用不同的分配比例系数的思想。在此基础上采用南京水利科学院的剪切试验对Cam-clay模型进行改进,给出了基于不同分配比例系数的、改进后的Cam-clay模型的应力与应变关系的计算式,最终得到改进了的Cam-clay模型含有4个独立的试验参数。通过算例对改进后的模型与Cam-clay模型进行比较,揭示了改进后的模型能够有效地考虑剪切变形。