相对密度和应变率对泡沫铝压缩行为的影响

利用分离式霍布金森压杆(SHPB)和电子万能试验机研究了不同密度的开孔与闭孔泡沫铝在动、准静态下的压缩力学性能.结果表明:开孔与闭孔两种泡沫铝静态和动态压缩应力-应变曲线均具有多孔泡沫材料明显的三阶段特征,即线弹性段,塑性屈服平台段及致密段.相对密度对泡沫材料屈服强度和流动应力有很大影响,在静、动态响应下泡沫铝的应力均随相对密度的增大而增大,通过对本实验结果进行拟合,得出泡沫铝强度与相对密度的关系式常数.开孔泡沫铝的强度和流动应力均明显升高,表现出应变率敏感性,而闭孔泡沫铝对应变率不太敏感或应变率敏感程度较差.     

泡沫陶瓷的压缩破坏行为

在压缩条件下研究了两种不同工艺生产(1#自然硬化法和2 #高温烧结法)的泡沫陶瓷压缩破坏行为.实验结果表明:这两种泡沫陶瓷的压缩行为表现不同,破坏机理不同.1#泡沫陶瓷压缩应力-应变曲线具备泡沫铝材料压缩应力-应变曲线典型的“三阶段”特征,其变形主要表现泡沫铝弹塑性材料的变形特性,在变形过程中又体现2 #泡沫陶瓷脆性材料的破坏行为;2 #泡沫陶瓷则不显示致密段,陶瓷棱边的脆性断裂导致其流动应力随应变的增加起伏变动很大     

胞状铝的压缩形变和吸能性能研究

研究了胞状铝的压缩形变特征以及孔隙率、孔径对吸能性能的影响;提出了不同孔隙率和孔径的胞状铝吸能性能的综合判别方法.     

胞状铝的压缩形变和吸能性能研究

研究了胞状铝的压缩形变特征以及孔隙率、孔径对吸能性能的影响;提出了不同孔隙率和孔径的胞状铝吸能性能的综合判别方法.     

应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响

用化学气相沉积法在泡沫镍模板上生长石墨烯,获得三维石墨烯泡沫(graphenefoam, GF),并用PDMS 填充石墨烯泡沫,制备出GF/PDMS 柔性复合材料,进而研究了应力对三维石墨烯复合材料导电性能的影响. 结果表明:在弯曲情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随弯曲曲率的增加而增加,且曲率较小时电阻的相对变化率增加较快,曲率较大时电阻的相对变化率增加缓慢;在拉伸情形下,GF/PDMS 复合材料的电阻相对变化率随拉伸应变的增大而增大,其平均应变灵敏度约为6, 说明GF/PDMS 复合材料在柔性导体和应力传感材料的应用上具有巨大的潜力.     

功能梯度材料的裂纹分析及有限元计算

非均匀介质力学的早期研究最先始于密度及力学性质随深度变化的弹性波问题.此后,非均匀介质力学的研究便云集了广泛的研究者.本文,分析和计算了功能梯度材料的裂纹尖端场及应力强度因子.比较了均匀材料与非均匀材料裂纹尖端场,指出:材料梯度不影响裂纹尖端的奇异性阶次和角分布函数,但影响应力强度因子(SIF)值.作为断裂力学的重要参数,应力强度因子是材料梯度,外载荷及构件几何形状的函数.文中,假设材料的弹性摸量按具有不同系数的指数变化,使用有限元方法获得了裂纹尖端位移,然后使用外推法得到了功能梯度材料张开型断裂的应力强度因子.     

不同静叶出口角下油气混输泵内部三维流场的数值模拟

利用Fluent软件对油气混输泵单个压缩级和次级动叶轮组成的流场进行定常模拟,得出其内部压力场、速度场及不同工况下整机效率及相对扬程曲线.结果表明,静叶出口角的选取对首级叶轮叶片工作面和次级叶轮叶片背面的流动影响较大,选取小静叶出口角有利于改善泵内部流场分布状况,提高泵的增压能力和效率.     

精铝中微量锰的测定

利用石墨炉原子吸收法测定了精铝中微量锰，分析了大量铝（ＡｌＣｌ３）基体存在时，锰的灰化温度和原子化温度对于吸光度的影响；证实了铝基对锰产生的负干扰。     

泡沫材料圆板的非线性弯曲行为分析

研究了梯度泡沫材料圆板的非线性弯曲行为,基于von Kaman经典板理论,建立了梯度泡沫圆板在机械载荷作用下的几何非线性动力学控制方程。假设泡沫梯度的密度沿厚度方向按照幂函数连续变化,并用数值方法(打靶法)求解了周边加紧和简支泡沫材料圆板在均布载荷作用下的数值解,并给出了泡沫梯度指数与结构的弯曲变形之间的关系曲线。结果表明梯度指数、厚径比、外载荷均对圆板的弯曲变形影响明显。大量数值结果为后期的振动分析和工程应用提供了数据参考。     

洛川原状黄土的孔隙结构对土水特征曲线的影响

为了探究原状黄土的孔隙结构对其土水特征曲线(SWCC)的影响,对洛川4层原状黄土进行了基本物理指标的测试,用滤纸法测得其土水特征曲线,并采用Van Genutchen模型对土水特征曲线进行了拟合。统计压汞试验的数据,得到孔隙累积级配曲线和分布曲线。利用Young-Laplace方程,得到孔隙分布曲线、土水特征曲线及其斜率的关系图。结果表明孔隙结构对SWCC有直接影响,孔隙分布曲线和SWCC有很好的对应关系:土水特征曲线的最大斜率点与孔隙分布曲线中优势孔隙峰值点能一一对应;L1为双峰孔隙结构土,其SWCC对应有2个陡降段;L6、L7、L13为单峰孔隙结构土,其SWCC均只有一个陡降段,分别与其优势孔隙范围相对应。孔隙分布对失水速度和进气值Ψ_(ave)值也有显著影响。     

恒高温下钢管混凝土的 界面黏结应力 滑移关系模型研究

高温下，钢管混凝土的黏结应力 滑移关系模型是进行钢管混凝土结构耐火性能非线性分析的基础.目前国内外对常温下和高温后钢管混凝土的平均黏结强度和黏结滑移关系模型研究相对较多，而高温下钢管混凝土的黏结滑移关系模型研究较少该文在已有高温下钢管混凝土界面性能试验结果的基础上，提出了高温下界面黏结应力 滑移关系曲线，并通过大量相关试验数据拟合出平均黏结强度及对应的滑移，以及剩余黏结强度与主要影响因素的关系式与试验结果的对比分析表明：该文提出的高温下黏结应力 滑移关系模型的计算结果和试验结果吻合较好，为进一步研究钢管混凝土耐火性能的精细化有限元分析奠定了基础     

岩石脆性临界破坏的声发射特征分析

根据岩石变形破坏过程中应力-应变和声发射事件数-应变曲线所表征的声发射信息特征,利用重整化群理论,研究了岩石破裂过程中声发射信息与加载过程的相关性.研究表明:声发射特征参数蕴含丰富的损伤渐进破坏前兆信息,岩石变形破坏前声发射特征参数在变形破坏阶段会有明显的"相对平静期",特别是当应力水平达到70%~80%之后.声发射信息出现的"相对平静期"可以作为判识岩石破裂的参照信息;岩石破裂的视电阻率识别值和声发射特征识别值对应的应力水平相近,比波速特征识别值同步性好,敏感程度高.通过试验分析与理论研究,验证了将声发射特征信息用于表征岩石破裂前兆信息的准确性.     

聚醚复配对全水发泡聚氨酯泡沫形态和物理力学性能的影响

为探究聚醚多元醇配比聚氨酯泡沫形态以及物理力学性能的影响,采用SEM并结合常规物理力学性能测试,对不同聚醚配比下制备的全水发泡聚氨酯泡沫进行了表征,结果表明:随着聚醚Ⅰ用量从70增加到85 phr,发泡聚氨酯物料的凝胶时间和不粘手时间逐渐变短,泡沫平均孔径由348.21μm减小到323.79μm,Gibss三角区域的尺寸由23.16μm增大到29.8μm;泡沫的压缩强度由279.5 kPa增加到474.4 kPa,高低温尺寸变化率也逐渐降低。聚醚多元醇作为全水发泡聚氨酯泡沫的主要原料,参与大分子链的形成并影响发泡体系的活性,其不同官能度的聚醚用量不仅影响泡沫的形成过程,同时也会影响聚氨酯泡沫的基体结构,进而影响泡沫形态和物理力学性能。利用通用硬泡聚醚与低粘度聚醚复配的方法可以制备性能良好的全水发泡聚氨酯泡沫。     

重载铁路大跨度钢桁梁桥顶推施工关键技术分析与监测

为解决大跨度钢桁梁桥顶推关键工况受力状况和变形监测,以黄大重载铁路黄河特大桥连续钢桁梁多点同步顶推施工为例,利用有限元建模计算最大倾覆力,倒退法计算顶推过程中的最不利工况。找出主桁在桥墩支点处最大支反力值以及导梁前端最大变形值和变形规律;计算主桁和导梁在各施工工况下的最大应力值,验算最大受力节点板局部应力值。根据理论计算值,在最不利施工工况设置对应的变形监控点和主要杆件应力监测点。设置顶推系统并计算水平纵向顶推力,测试并记录各顶推工况的启动和运行状态摩擦系数数据。对比理论计算与监测结果发现实测值略小于计算值,施工过程中的材料强度和变形均在安全可靠的储备范围内。有限元分析和施工监测表明:在大跨度平行弦钢桁梁顶推施工过程中采用自重加0.2倍自重的冲击荷载组合是最安全又经济的荷载组合,同时横向纠偏值对主桁应力和纠偏力的影响基本可以忽略。     

钨纤维增强块体非晶复合材料压缩变形的有限元分析

分别使用Drucker-Prager和von Mises屈服准则研究了钨纤维增强块体金属玻璃基的压缩变形行为及热残余应力的分布,有限元计算结果表明:在压缩过程中钨纤维相先屈服后将载荷传递给块体金属玻璃相;钨纤维相的轴向热残余应力高达-500 MPa;钨纤维相在遵循von Mises屈服准则的情况下, Drucker-Prager屈服准则比von Mises屈服准则更能描述块体金属玻璃相早期的压缩屈服行为.     

根据反射声波相位信息识别分层介质结构

通过提取分层介质声回波的相频特征信息,对物理性质未知的分层材料实现了有效的分类识别. 分类对象为单层材料、包含两种不同声速和密度的两种双层材料、外层较硬中间较软的三层结构,硬和软是指两种材料c值的相对大小. 数值模拟表明该方法对4种分层结构能进行有效识别. 采用优化的分类流程可减小测量的工
作量.     

考虑沥青路面材料阻尼特性的动力学响应研究

针对沥青路面动力学响应问题,本文从动力学基本理论出发,阐述了有限元技术在动力学方程中的应用,并利用有限元技术考虑路面材料的阻尼特性构建数值模型,分析不同阻尼比工况下沥青路面的动力学响应规律,结合实例分析,得出如下结论:随着时间的增加,路表面中心点处的弯沉值前期逐渐增大,后期出现了减小的趋势;在前期,阻尼比越小,弯沉值增加越快,反之,阻尼比越大,弯沉值增加越慢;不同阻尼比,弯沉值到达波峰的时间不同,阻尼比小的先到达最大值;不同阻尼比,弯沉值的最大值不同,阻尼比小的弯沉最大值较大,为此,在进行路面设计时要充分考虑路面材料的阻尼特性。     

基于ANSYS Workbench的阀门用多层U型波纹管刚度与应力分析

目前用于提供预紧力的阀门用多层波纹管,其刚度及应力计算主要以EJMA标准为主,未考虑层间摩擦状态的改变对波纹管刚度的影响,导致波纹管刚度计算不准确。为此提出新的方法,用ANSYS Workbench间隙建模技术建立多层波纹管间隙有限元模型并通过模拟得到摩擦接触条件下的层间接触状态及波纹管刚度,通过层间间隙、滑动距离、摩擦应力及接触压力来描述层间接触状态,观察在轴向压缩载荷及高温下层间接触状态的改变对波纹管刚度的影响,得到层间接触状态对波纹管刚度的影响程度及波纹管刚度的变化趋势。将仿真结果与波纹管压缩试验的试验值、刚度的EJMA标准计算值及刚度的能量法计算值进行比较,验证常温及高温下,为阀门提供预紧力的波纹管的刚度计算方法。     

脂肪组织材料本构模型参数力学响应灵敏度分析

【目的】确定脂肪组织材料各材料本构的参数灵敏度,以便合理简化参数反求变量,提高材料对标效率。【方法】采用对4种常用的脂肪组织材料本构模型进行无约束压缩试验,研究各材料参数对力学响应的影响情况。【结果】线性黏弹性材料本构中短效剪切模量与衰减常数对接触力影响显著,Mooney-Rivlin超弹性本构中材料常数对接触力值影响较大,Ogden超弹性本构模型中Ogden系数对接触力值影响最显著,软组织材料本构中材料常数对接触力影响显著。【结论】为脂肪组织材料力学性能研究、参数反求及材料对标工作的合理简化提供了参考,极大地提高了计算效率。     

基于ANSYS的金属板材拉伸模拟分析

本文采用ANSYS有限元软件,模拟计算了板材拉伸试样在位移载荷作用下的应力应变值,从而绘制出试样的拉伸应力应变曲线。模拟结果与实测结果基本吻合,证实了模拟参数设计的合理性。