刚塑性染在任意冲击载荷下的有限变形

采用刚塑性假定,忽略变强化和应变率的效应并考虑由于有限变形而导致的轴力的影响,研究任意 时间历程冲击载荷下简支梁的塑性动力响应问题,为了简化计算,采用矩形形状的屈服条件,并将梁的运动依照塑性铰的不同分为四个不同的阶段,其中第一和第四阶段为单铰运动模式,第二和第三为两铰运动模式,最后给出了任意时梁运动状态和变形状态的解析表达式,研究结果表明,由于有限变形的影响,产生单铰运动模式的条件和小变形时有所不     

刚塑性梁在任意冲击载荷下的有限变形

采用刚塑性假定,忽略应变强化和应变率的效应并考虑由于有限变形而导致的轴力的影响,研究任意时间历程冲击载荷下简支梁的塑性动力响应问题.为了简化计算,采用矩形形状的屈服条件,并将梁的运动依照塑性铰的不同分为四个不同的阶段,其中第一和第四阶段为单铰运动模式,第二和第三为两铰运动模式.最后给出了任意时刻梁运动状态和变形状态的解析表达式.研究结果表明,由于有限变形的影响,产生单铰运动模式的条件和小变形时有所不同     

高速冲击载荷下块体Zr基非晶合金断裂行为研究

利用自制高速冲击加载实验装置(ε104 s-1)研究了块体Zr基非晶合金的室温断裂行为;利用扫描电子显微镜对冲击后块体Zr基非晶合金进行微观形貌分析,对比研究了其在高速冲击载荷下ε约为102～103 s-1时断裂行为的差异.研究结果表明:高速冲击载荷下,块体Zr基非晶合金断面表现为类蜂窝状花样、胞腔状花样、脉状花样、熔覆和液滴等形貌;与ε约为102～103 s-1时相比,块体Zr基非晶合金在高速冲击载荷下的断口形貌更为粗糙,脉纹花样方向杂乱,主剪切带黏度降低程度更大,熔覆和液滴形貌尺寸更大,类蜂窝状花样底部具有微孔洞、非晶碎粒和裂纹.     

微型剪切速度对材料性能、变形和断裂的影响

为研究剪切速度对材料性能、变形和断裂的影响,采用微型剪切配合SEM(扫描电镜照片)及硬度分析.试验表明,当微型剪切相对变形速度δ大于5.5×10~2～1.1×10~1l/s时,材料性能明显变化,该数值接近于材料性能没有明显变化的常规机械性能的相对变形速度.     

含缺陷材料冲击断裂的动态焦散线试验研究

采用新型数字激光动态焦散线试验系统,对固定倾斜角度不同离心率缺陷的PMMA试件进行了重锤冲击试验,研究含缺陷材料的动态断裂行为。研究结果表明:不同离心率的缺陷试件断裂形态基本相似;裂纹从试件下边界起裂,扩展至缺陷中部,发生停滞后由缺陷椭圆长轴上端点B继续起裂,直至贯穿整个试件。缺陷离心率的变化对裂纹的前期扩展没有明显的影响,对裂纹停滞时长及B点起裂时应力强度因子影响较大,缺陷离心率越大,停滞期时长越短。缺陷离心率的增大对缺陷端部的应力集中具有促进作用。     

热冲击载荷下铝蜂窝夹芯结构的温度场及变形

建立了强激光辐照下铝蜂窝夹芯结构的有限元模型,运用热/力序贯耦合方法对其温度场和力学行为进行了分析;研究了在激光功率一定的情况下,防热层的厚度、导热系数和比热容对夹芯结构温升的影响;分析了具有防热层夹芯结构的热变形及上面板和芯层的等效应力的变化规律.结果表明:防热层的导热系数对夹芯结构的温度场影响最大;在一定范围内,防...     

钢的切屑变形和断裂

通过光镜(LM)与扫描、透射电镜(SEM、TEM)研究碳钢在机械加工中,切屑形成过程的变形与断裂特征。单相与多相合金材料的断裂行为有所差别,单相合金仅有一个断裂部位,它位于刀尖处,已加工表面与切屑交界,切屑的形态取决于该断裂行为;多相合金有第二个断裂部位,位于刀屑底部与刀具前刀面交界处,是产生积屑瘤(BUE)的基本条件之一,并影响工件表面加工质量。     

椭圆形构件变形测量的数据处理

椭圆形构件由多个刚体管片组成，其变形量可表示为单个管片两端点相对椭圆的位移量．定义仪器中心为测量坐标系原点，椭圆圆心为椭圆坐标系原点．在测量坐标系内，根据多个观测点坐标拟合椭圆方程，得到椭圆相对测量系统的平移旋转参数．将观测点坐标由测量系转换为椭圆坐标．在椭圆系中，求解各管片相对拟合椭圆的平移和旋转参数．最后，通过计算管片端点相对拟合椭圆的位移量得到管片变形量．实际数据处理结果表明，本方法可行．     

高速冲击载荷下SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料断裂行为研究

利用自制高速冲击加载试验装置(应变率ε104s-1)研究SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料的室温断裂行为.利用配有能谱(EDX)的扫描电子显微镜(SEM)对冲击前后的SiC骨架/Zr基非晶合金复合材料作微观形貌分析,对比研究了其高速冲击载荷下(ε104s-1)与ε为102～103 s-1时断裂行为的差异.结果表明:高速冲击载荷下,三维连通网状SiC骨架/Zr基非晶复合材料中非晶相典型断口形貌为类蜂窝状花样,伴有微孔洞和微裂纹产生,各种花样尺寸均比ε为102～103 s-1时小,白亮边低矮,断口形貌随非晶相尺寸变化发生改变,SiC相以解理断裂为主,部分区域出现SiC碎化.     

圆钢管混凝土构件在侧向冲击下的动塑性极限弯矩的研究

利用有限元软件ANSYS/DYNA,模拟了悬臂和简支钢管混凝土构件的侧向冲击数值,计算了动塑性极限弯矩。     

弹塑性断裂韧性及断裂评估的新方法

基于裂端区断裂失效的微观机理，结合修正Ｊ－Ｑ理论，本文导出了宏观断裂参数与裂端约束的关系，提出了描述材料断裂起裂起的理论断裂韧性及以此进行不同约束条件下断裂评估的一种新方法，利用大变形弹塑性有限元方法，分析了平面应力平面应变紧凑拉伸试件的裂端应力变场，对于厚度为０．５ｍｍ及２５ｍｍ的试件进行了弹塑性断裂评估。     

连接件变形对时程分析结果的影响

本文指出了不计连接件变形和考虑连接件变形两种情况下设置粘弹性单元结构的动力方程的差异,分析了这种差异对于时程分析最终结果的影响.文中对比了典型结构在两种情况下的计算结果,从对比结果可以看出,粘弹性单元中连接件变形对于时程分析的计算结果影响还是比较明显的.     

载荷对双金属复合带锯条锯切寿命及断口特征的影响

研究了不同载荷条件对双金属复合带锯条的锯切寿命及断口特征的影响，结果表明：低载荷条件下，锯切寿命取决于背部材料疲劳性能，裂纹扩展初期呈沿晶开裂形貌特征；高载荷条件下，锯切寿命取决于齿部材料的耐磨性能，裂纹扩展初期呈穿晶准解理开裂形貌特征，这些现象均与氢脆有关。     

聚合物材料的拉伸断裂研究

对九种聚合物材料进行了拉伸试验，结果表明：应变速率对屈服强度的影响服从Ｅｇｒｉｎｇ关系，增强尼龙存在的两个活化过程分别对应着基体材料屈服为主导因素和纤维断裂及其从基体中拔出为主导因素的两个不同活化过程。缺陷对聚合物材料拉伸屈服强度影响不大，但大大降低聚合物材料的塑性。     

金属材料在微型剪切过程中的变形和断裂规律的探讨

通过对三种不同强度等级材料的微型剪切试验和与不同剪切点相对应的剪切面上压延流线的形态以及断口形貌观察和分析,探讨了金属材料在微型剪切过程中的变形和断裂的基本规律.试验结果表明,微型剪切时材料的变形和断裂过程,与常规拉伸试验既有相似之处,又有其固有特征.并初步提出了微型剪切过程中在剪切面附近的应力分布模型.从而为进一步深入研究微型剪切的机理和扩大其在工程技术中的实际应用提供了必要的理论依据.     

单向拉伸及循环载荷下材料的屈服及塑变传播

本文采用光弹贴片法研究材料在静拉伸及疲劳负荷下的屈服过程。试验表明:金属材料不管它是否具有明显的屈服点,在拉伸过程中,首先在应力集中处发生局部的宏观屈服,然后塑性应变区沿试样标距扩展,其塑变过程是相同的。不同材料具有不同的塑性传播特性。黄铜的塑性传播速度很快,16Mn双相态则很慢。多数材料只从少数应力集中区开始屈服;而球铁则有很多屈服策源地。材料在静屈服点以下循环加载时,亦经受着类似的塑性传播过程。但其传播特点还要受到材料在疲劳过程中硬化、软化行为的影响,应变在试样标距范围内分布是不均匀的。所以通常测得的疲劳硬化、软化曲线只反映了试样标距范围内的宏观平均值,并不能真实反映材料的硬化、软化行为。     

关于多冲试验方法的评价

在综合分析多冲载荷的特性及有关多冲试验的文献资料后,得出多冲载荷兼有循环载荷和冲击载荷的特点。循环载荷的特点,导致材料在多冲载荷下的破断过程,不同于一次摆锤冲击载荷下的破断过程;多冲载荷下材料的破坏过程,是循环载荷作用下的裂纹萌生及扩展过程,属于疲劳的范畴。多冲试验有别于一冲试验。但冲击载荷的特性,又导致应力波的传播和叠加,并使加载速率的作用变得重要起来,与一般的疲劳试验相比,具有其独特的性质。多冲试验不能被疲劳试验所代替。     

高低周载荷作用下微动寿命预测方法的研究

利用了在疲劳试验机上进行的高低周复合载荷作用下的微动疲劳损伤的试验结果,通过对试验和理论分析,提出了高低周载荷作用下微动疲劳寿命的预测公式,同时,提出了当量应力和摩擦功的计算方法。     

复杂载荷作用下锥筒变形及应力的有限元分析

对复杂载荷下锥筒受力情况进行分析,计算出复杂载荷,再应用有限元分析软件ANSYS建立分析模型,加载后进行求解并做后处理分析.通过对锥筒在3种可能载荷情况下的变形及应力计算分析,为工程设计提供了可靠的依据.