【摘 要】
:
以弹性应变能存在极限为基础发展起来的超弹性软化模型在模拟脆性材料或软性超弹性材料的破坏时具有概念清晰、形式简单的优势.在此基础上,考虑颗粒材料的变形和破坏特征,对现有颗粒材料超弹性模型进行软化修正.考虑颗粒材料不可逆变形,基于能量概念定义了一个塑性应变、等效塑性应变及加卸载准则,在此基础上,发展了基于应变能极限概念的增量型本构模型.
【机 构】
:
武汉大学工程力学系,武汉430072
论文部分内容阅读
以弹性应变能存在极限为基础发展起来的超弹性软化模型在模拟脆性材料或软性超弹性材料的破坏时具有概念清晰、形式简单的优势.在此基础上,考虑颗粒材料的变形和破坏特征,对现有颗粒材料超弹性模型进行软化修正.考虑颗粒材料不可逆变形,基于能量概念定义了一个塑性应变、等效塑性应变及加卸载准则,在此基础上,发展了基于应变能极限概念的增量型本构模型.
其他文献
采用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆系统进行准静态和动态实验,且实验获得了5083H111铝合金在应变率10-3~103s-1范围内的准静态拉伸和动态压缩条件下的应力-应变曲线,然后分析应变率对该铝合金单调压缩力学性质的影响,并基于Johnson-Cook本构模型拟合得到描述5083H111铝合金动态力学性质的本构模型.
采用量纲分析方法,引入与载荷具有相同量纲的项σ0BW,提出了符合量纲齐次原理的载荷分离理论,即无量纲载荷可表示为几何函数g(a/W)与变形函数h(Vp/W)的乘积.定义了用于考察载荷分离特征的分离参数Sij,并由此推导了几何函数g(a/W)的显示表达式.基于无量纲载荷分离理论,对ASTM E1820-11推荐的规则化法作了改进.选用Cr2Ni2MoV,1Crl2Mo,26NiCrMo11V-(5)
对C40混凝土和4种陶粒混凝土试样分别进行0次,50次,100次和150次的冻融循环,冻融循环后对试样进行动静态压缩试验.用SHPB对试样进行动态的压缩试验,研究冻融循环周期对陶粒混凝土的动态力学性能的影响,用超声波无损测试技术研究陶粒混凝土内部的损伤变化.给出了冻融循环周期与陶粒混凝土损伤的变化曲线,研究了冻融循环次数对陶粒混凝土动态力学性能的影响.
在航空空航天,核反应堆等工程高速发展的推动下,小尺寸试样构件断裂韧性测试需求日益凸显.开发了可实现小尺寸构件断裂性能测试的楔入式加载系统,试样采用了C形环试样和类CT试样两种构形.基于有限元分析和柔度法理论,分别建立了C形环试样和类CT试样在楔入加载方式下的裂纹长度预测公式和应力强度因子K的表达式,为开展小尺寸材料疲劳裂纹扩展速率试验研究提供了新的测试方法.
在对C40混凝土、砂浆混凝土和陶粒混凝土(陶粒体积百分比分别为15%、30%和48%) 150×150×150mm3的立方体试样进行准静态压缩试验的同时,利用宁波大学自制的变截式霍普金森压杆对φ70 mm×35 mm的混凝土圆柱形试样进行不同应变率的动态压缩试验.通过研究不同应变率下各个试样的应力应变曲线和测得的超声波数据的变化,探讨应变率对陶粒混凝土破坏的影响以及陶粒的吸能贡献.
采用基于AIREBO势函数的分子动力学方法研究了在净电荷和温度场作用下的锯齿型和扶手型石墨烯的力学行为.并采用Nosé-Hoover热浴法控制体系的温度,得到不同温度下石墨烯的拉伸应力应变规律.结果表明随着电荷的增大石墨烯的杨氏模量明显降低;随着温度的升高石墨烯的临界应力明显减小.
通过对细胞在流场中变形的理论预测与实验观察达到对细胞膜力学参数定量测算的目的.在理论模型中,细胞的变形与放松是一个流-固耦合的过程.结合胞浆的流体力学模型与脂膜的固体力学模型,本工作推导出关于细胞变形几何参数的常微分方程.细胞膜的力学参数诸如刚度与初始张力等可经由理论与实验数据的对比精确而简练地测算出.此外,在求解的过程中也发现了细胞膜放松的普遍对数相似率.这一相似率表明了一个单一无量纲放松时间标
通过理论分析和有限元计算对平压头和圆锥压头压痕方法表征超弹性软材料的本构参数进行了研究,选取了3种目前常用的超弹性本构.通过量纲分析和有限元计算,建立了压痕实验中载荷与压入深度以及材料本构参数之间的显式关系.利用所得结果,研究了通过传统的Sneddon解得到超弹性材料初始剪切模量的适用性.
以珍珠母、牛角等几种典型生物材料为例,简要介绍生物材料的一些断裂特点及其主要强韧化机制.首先,研究了珍珠母中微纳米结构对其断裂韧性的贡献,发展了一种基于微观结构的断裂力学模型,用于计算珍珠母类材料的断裂韧性,分析了这类材料对缺陷的容忍度.其二,通过实验,研究了牛角的强度与断裂性能,讨论了这类材料特有的一些断裂特点和物理机制.
采用将实验和数值模拟相结合的方法,对筒仓等径球颗粒群出流的联锁结拱进行分析.前人给出的出料口孔径与最大颗粒粒径的比值经验数值为6~12倍,试验证明结拱主要依赖于孔径粒径比,试验所得临界值在4.6~5.2范围内.试验还证实料床横向尺寸和高度增加使结拱几率增加.还发现等径球结晶化对颗粒流态影响显著.