雙材料界面端應(yīng)力奇異性的數(shù)字光彈性分析

通過三維有限元計算來研究界面缺口附近的應(yīng)力場,分析兩種材料結(jié)合形成的有限厚度板缺口附近界面上下材料中應(yīng)力集中系數(shù)和離面約束系數(shù)的影響因素。板的中面缺口根部附近界面上下兩種材料中的相對應(yīng)力集中系數(shù)是b/ρ、e2/e1和ν2/ν1的函數(shù),隨著e2/e1值和ν2/ν1的變化,界面缺口上下材料中的相對應(yīng)力集中系數(shù)(kt)m-p(kt)p-σ的變化相反。沿厚度方向界面缺口根部附近應(yīng)力集中系數(shù)kt均小于中面的(kt)m-p,缺口根部界面上下材料應(yīng)力集中系數(shù)kt是2z/b、e2/e1和ν2/ν1的函數(shù)。沿厚度方向界面缺口根部附近界面上下材料的離面約束系數(shù)tz也是2z/b、e2/e1和ν2/ν1的函數(shù)。缺口根部附近三維影響區(qū)域,當(dāng)e2/e1=1、ν2/ν1=1時最小,隨著e2/e1和ν2/ν1的增大而增大。

根據(jù)彈性力學(xué)理論分別推導(dǎo)了裂縫貫穿襯砌后水工有壓隧洞單雙筋襯砌結(jié)構(gòu)在不同內(nèi)水壓力下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算公式,給出了開裂半徑與內(nèi)水壓力的關(guān)系式并對完成的大比尺試驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了理論計算。由計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),裂縫貫穿襯砌后內(nèi)水壓力主要由圍巖和襯砌內(nèi)的環(huán)向鋼筋承擔(dān),且在內(nèi)水壓力下單雙筋襯砌結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)力、圍巖應(yīng)力及開裂半徑差異不大,表明襯砌內(nèi)環(huán)向鋼筋的主要作用是限制襯砌裂縫開度、確保襯砌完整性,圍巖為主要承載體。在水工有壓隧洞襯砌結(jié)構(gòu)中,在確保裂縫寬度下配置單層鋼筋更為經(jīng)濟(jì)。

將增強顆粒與基體均視為彈性體，采用彈性接觸模型與邊界元素法，對界面分離顆粒增強復(fù)合材料的彈性常數(shù)進(jìn)行了研究。通過數(shù)值分析，揭示了界面分離顆粒增強復(fù)合材料的彈性常數(shù)的基本特征。文中所述完整界面與完全分離界面模型，分別提供了具有非完整界面顆粒增強復(fù)合材料的彈性模量之上、下界限。

應(yīng)用細(xì)觀力學(xué)理論研究顆粒增強復(fù)合材料界面損傷問題，分析顆粒界面局部開裂與均勻開裂同時存在時材料彈性性能的改變，討論損傷顆粒形狀對材料有效彈性模量的影響。所有分析結(jié)果均以顯式給出，以便于研究者參考及工程應(yīng)用。

并行隧道圍巖應(yīng)力的線彈性分析——間距較小的并行隧道，兩洞室開挖的相互影響不能忽略。引入雙圓洞室圍巖應(yīng)力函數(shù)的線彈性方程，并通過編程實現(xiàn)工程計算，探討了間距較小的并行雙圓隧道圍巖的應(yīng)力特點以及應(yīng)力隨凈距改變的變化規(guī)律，為間距較小的并行隧道圍巖...

纖維混凝土界面應(yīng)力傳遞機(jī)制的三維彈性分析 作者：杜明干，李慶斌，duminggan，liqingbin 作者單位：清華大學(xué),水利水電工程系,北京,100084 刊名：清華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 英文刊名：journaloftsinghuauniversity(scienceandtechnology) 年，卷(期)：2005,45(3) 被引用次數(shù)：3次 參考文獻(xiàn)(8條) 1.楊佑發(fā);許紹乾;鐘正華纖維混凝土中應(yīng)力傳遞機(jī)制的三維彈性理論分析[期刊論文]-應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)2001(04) 2.wuzj;yejq;cabrerajg3danalysisofstresstransferinthemicromechanicsoffiberreinforced compositesbyusinganeigen

通過三跨聚氨酯-鋼板夾層結(jié)構(gòu)正交異性橋面板空間結(jié)構(gòu)的計算,分析該種夾層橋面板在夾芯層厚度及面板厚度變化時,在不同受力狀況和不同截面處各控制點的受力性能.結(jié)果表明,夾層橋面板的受力特性在于:在跨中截面中間縱向u形加勁肋上方的夾層板底面縱、橫向應(yīng)力拉壓性質(zhì)與常規(guī)受彎構(gòu)件不同;加勁肋底面縱向應(yīng)力比截面其它位置大得多,橫向應(yīng)力可忽略;在支點截面中間加勁肋與橋面連接處,聚氨酯芯層縱向應(yīng)力最大,橫向應(yīng)力可忽略;鋼板與聚氨酯結(jié)合面的剪切強度大于6mpa時可滿足粘結(jié)要求.

彈性絲光涂料

通過對42in.150磅級彈性楔式閘閥閥體從設(shè)計和試驗等環(huán)節(jié)上進(jìn)行有限元應(yīng)力及位移分析,提出了解決150磅級大口徑楔式閘閥閥體變形過大影響密封性能的方法

顆粒增強方法是實現(xiàn)材料高性能化的重要手段。預(yù)測顆粒增強復(fù)合材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系是實現(xiàn)材料增強增韌的基礎(chǔ)。為更好地分析、設(shè)計和優(yōu)化復(fù)合材料,需要引入多尺度計算模型來考察細(xì)觀結(jié)構(gòu)對宏觀力學(xué)性能的影響?；诰鶆蚧碚?采用voronoi有限元法對顆粒增強復(fù)合材料進(jìn)行細(xì)觀數(shù)值模擬,從而預(yù)測材料的宏觀等效彈性常數(shù),并直接得到材料的細(xì)觀應(yīng)力場。在細(xì)觀尺度,首先假設(shè)滿足平衡條件的應(yīng)力場,采用voronoi應(yīng)力單元建立余能泛函并得到細(xì)觀控制方程,最終形成可直接求解的線性代數(shù)方程組,從而求得應(yīng)力系數(shù)并得到細(xì)觀應(yīng)力場。在宏觀尺度,利用商業(yè)有限元軟件ansys來進(jìn)行宏觀結(jié)構(gòu)分析。通過均勻化方法求得彈性模量的宏觀平均值,將其輸入ansys系統(tǒng)即可進(jìn)行計算,由此把宏細(xì)觀兩個尺度耦合起來,可以對顆粒增強復(fù)合材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行有效的力學(xué)分析。

通過對孔內(nèi)填充異種材料矩形板的應(yīng)力—應(yīng)變分析,導(dǎo)出了求解應(yīng)力集中系數(shù)的精確公式,并根據(jù)該問題的特點和材料彈性常數(shù)變化對應(yīng)力集中現(xiàn)象影響的規(guī)律,給出了應(yīng)力集中系數(shù)計算的簡化公式.通過與有限元結(jié)果的比較證明了本文精確公式與簡化公式的精度和可靠性.

彈性體材料

對反光材料用不黃變聚氨酯彈性體原材料進(jìn)行了選擇,探索了最佳合成工藝。采用相對分子質(zhì)量為2000的聚己二酸己二醇酯,以l,4-丁二醇為擴(kuò)鏈劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.83%),與hdi通過一步法反應(yīng),反應(yīng)溫度為80℃,r值取1.03,催化劑用量為聚酯質(zhì)量的0.20%~0.25%,合成不黃變聚氨酯彈性體所得產(chǎn)品具有較佳力學(xué)性能,黃變等級達(dá)4.8,可滿足反光材料領(lǐng)域應(yīng)用需求。

彈性夾頭定心夾緊裝置一般用于加工外形對稱的軸類零件。由于它的定心精度較高、夾緊方便且在夾緊過程中不損害定位夾緊面,因而在機(jī)械加工中被廣泛使用。通常所用的彈性夾頭只有一個夾緊面,工件定位后機(jī)床通過拉桿向后拉動彈性夾頭,彈性夾頭在錐面的約束下夾緊工件。

根據(jù)黃筑平等人提出的基于"三個構(gòu)形"的表/界面能理論,研究了熱彈性納米復(fù)合材料的有效性質(zhì),重點討論了殘余界面應(yīng)力對納米尺度夾雜填充的熱彈性復(fù)合材料有效熱膨脹系數(shù)的影響.首先,給出了由第一類piola-kirchhoff界面應(yīng)力表示的熱彈性界面本構(gòu)關(guān)系和lagrange描述下的young-laplace方程;其次,采用hashin復(fù)合球作為代表性體積單元,推導(dǎo)了在參考構(gòu)形下復(fù)合球內(nèi)部由殘余界面應(yīng)力誘導(dǎo)的殘余彈性場,并進(jìn)一步計算了從參考構(gòu)形到當(dāng)前構(gòu)形的變形場;最后,基于以上計算得到了熱彈性復(fù)合材料有效體積模量和有效熱膨脹系數(shù)的解析表達(dá)式.研究表明,殘余表/界面應(yīng)力對復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)有重要影響.

建立了frp(fibrereinforcedpolymer)筋粘結(jié)式錨具粘結(jié)界面的rib-scale模型和bar-scale模型,然后利用fourier-bessel級數(shù)推導(dǎo)了frp筋、混凝土以及鋼套筒等在徑向應(yīng)力作用下的解析解。解析解與數(shù)值解吻合較好,驗證了用fourier-bessel級數(shù)表達(dá)的解析解的有效性。在此基礎(chǔ)上,通過彈性應(yīng)變能等效推導(dǎo)了徑向彈性模量的表達(dá)式,參數(shù)分析表明frp筋的橫向彈性模量對徑向彈性模量影響最大。筋材徑向的計算結(jié)果表明,考慮徑向彈性模量的bar-scale模型具有較好的適用性;而對于筋材軸向的計算結(jié)果,粘結(jié)界面的徑向彈性模量影響較小。

智能輪胎用含磁性填料的彈性材料

本文從位移函數(shù)ψ（ｒ，θ）出發(fā)，研究了平面應(yīng)變情況下兩種不可壓縮材料界面處的奇異性問題。并以ⅱ型問題為例，通過研究發(fā)現(xiàn)：奇性性指數(shù)δ不僅與材料性質(zhì)有關(guān)，而且與其幾何參數(shù)有關(guān)。應(yīng)用此位移函數(shù)，最后本文還給出了ⅱ型楔形夾雜尖端附近的應(yīng)力場的漸進(jìn)表達(dá)式。

本文基于位移函數(shù)ψ（ｒ，θ），研究了平面應(yīng)變情況下兩種不可壓縮材料界面處的奇異性問題。并以ⅰ型問題為例，通過研究發(fā)現(xiàn)：奇異性指數(shù)δ不僅與材料性質(zhì)有關(guān)，而且與其幾何參數(shù)有關(guān)。應(yīng)用此位移函數(shù)，還求得位移場和應(yīng)力本征場。最后本文用所得結(jié)果與已有文獻(xiàn)結(jié)果作比較，從而驗證本方法的正確性。本文法公式推導(dǎo)簡單，是這類問題分析的新方法。

彈性與塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系——拉伸與壓縮時的應(yīng)力應(yīng)變曲線　　彈塑性力學(xué)中常用的簡化模型　　彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系－廣義胡克定律　　兩個常用的屈服條件　　增量理論－應(yīng)力與應(yīng)變增量的關(guān)系　　全量理論（形變理論）　　德魯克公設(shè)和伊柳辛公設(shè)　　

對雙作用彈性旁承壓縮量超限后的危害進(jìn)行了分析,并對其現(xiàn)有檢修的規(guī)程進(jìn)行了探討,提出了改進(jìn)建議。

除高彈性、柔性、沖擊和機(jī)械強度外,還具有鐵磁性的彈性體材料,在國民經(jīng)濟(jì)各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。在彈性體基材中加入無定形的或晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁性填料,可以制得預(yù)定值的介電常數(shù)和導(dǎo)磁率以及不同機(jī)械損失值的彈性材料。這些特性由材料與各種頻率的電磁振動和機(jī)械振動相互作用的程度來決定。但是,