含智能流變材料鋁合金夾層板結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性研究

褶皺結(jié)構(gòu)是二十世紀(jì)九十年代中期最先在國外出現(xiàn)的一種縱向和橫向均呈之字形曲折的異形芯材結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是一種新的、具有廣泛應(yīng)用前景的飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料。它的特點是具有較高的抗彎剛度質(zhì)量比,較好的吸音、隔音、隔熱和耐疲勞等性能。本文介紹了褶皺結(jié)構(gòu)的基本熱力學(xué)研究模型,根據(jù)褶皺結(jié)構(gòu)的幾何特征參數(shù)變化研究了各個參數(shù)對整個結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)系數(shù)的影響關(guān)系,用以滿足不同的需要。

采用微波快速固化膠粘劑的方法通過實驗對鋁合金材料的裂紋進(jìn)行了修復(fù),研究了修復(fù)工藝,并采用數(shù)學(xué)和有限元分析的方法分析了含裂紋的鋁合金板材修復(fù)前后的力學(xué)性能變化情況,同時對比了其他方式的修復(fù)后強(qiáng)度,觀察了修復(fù)效果,結(jié)果表明:修復(fù)后鋁合金材料的雙向拉伸性能可恢復(fù)到原材料的95%以上,靜強(qiáng)度可恢復(fù)到原材料的102.9%.

文章運用分子動力學(xué)方法,模擬了三維條件下鋁鎂合金中刃型位錯和溶質(zhì)原子間的相互作用。在靜態(tài)弛豫條件下,溶質(zhì)原子聚集在位錯線周圍,其密度隨著離位錯線距離的增加而減小。當(dāng)給體系施加一定的應(yīng)變量后,溶質(zhì)原子相對于位錯線的偏聚效應(yīng)隨著應(yīng)變速率的增大而減小。位錯和溶質(zhì)原子間的交互作用存在有效釘扎、動態(tài)應(yīng)變時效和脫釘3種形式。

依據(jù)國內(nèi)幾家冶煉板柵合金的專業(yè)廠,購回以還原鉛為主冶煉的板柵合金和本公司用回收的以還原鉛為主配制的板柵合金,在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),用ⅰ#鉛配制的板柵合金在化學(xué)成分相同的情況下,其工藝性能和使用性能明顯下降,就此問題請教了國內(nèi)外知名同行,皆有同感,為此,我公司開展了這方面的研究工作,初步找出了原因之所在,就此問題,從動力學(xué)的角度予以分析探討。

為深入探究木寨嶺隧道工程中炭質(zhì)板巖的流變力學(xué)特性,在不同條件下,對現(xiàn)場取得的巖樣進(jìn)行單軸和三軸壓縮蠕變試驗,并對炭質(zhì)板巖的蠕變特性進(jìn)行分析,描述了炭質(zhì)板巖的流變特性,得出了瞬時應(yīng)變占總應(yīng)變的比例為80%～90%,以及高圍壓下的流變多為等速流變等結(jié)論;采用burgers流變本構(gòu)模型,對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)擬合分析,得出了3組不同圍壓下炭質(zhì)板巖流變本構(gòu)方程的彈性模量、黏性模量、黏滯系數(shù)等主要參數(shù)。

通過gleeble熱模擬試驗建立動態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)模型,研究氧化夾雜對1235鋁合金的動態(tài)再結(jié)晶行為的影響。研究表明,經(jīng)不同凈化處理的1235鋁合金在熱變形條件下均發(fā)生一定程度的動態(tài)再結(jié)晶。動態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)的計算值與實測值接近(相關(guān)系數(shù)r大于0.92),相關(guān)性高。在相同熱變形條件下,含雜量越低,熱壓縮時動態(tài)再結(jié)晶的速度越慢,細(xì)小的夾雜物阻礙了動態(tài)再結(jié)晶晶粒的長大,再結(jié)晶晶粒細(xì)小。

采用熱模擬試驗對一種含銀al-cu-mg耐熱鋁合金進(jìn)行熱壓縮試驗,研究了合金在熱壓縮變形溫度和應(yīng)變速率分別為340~500℃,0.001~10s-1的條件下的流變應(yīng)力行為和變形組織。結(jié)果表明:合金的流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增大而增大,隨變形溫度的升高而減小。該合金熱壓縮變形的流變應(yīng)力行為可用雙曲正弦形式的本構(gòu)方程來描述,也可用zener-hollomon參數(shù)來描述,其變形激活能為196.27kj/mol。在較低的變形溫度或較高的應(yīng)變速率下,合金組織中主要存在沿垂直于壓縮方向拉長了的晶粒。隨著變形溫度的升高或應(yīng)變速率的降低,拉長的晶粒發(fā)生粗化,并且合金中出現(xiàn)了再結(jié)晶晶粒,說明合金中的主要軟化機(jī)制逐步由動態(tài)回復(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)再結(jié)晶。該合金較適宜的熱軋溫度為380~460℃,應(yīng)變速率為0.1~10s-1。

本文用實驗方法研究了單向玻璃纖維-鋁合金層板的拉伸性能、疲勞性能和沖擊性能。利用金屬體積分?jǐn)?shù)理論驗證了這類層板的拉伸性能。通過對其疲勞性能的實驗研究,發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展速率的大小及剛度的下降與加載的最大循環(huán)應(yīng)力密切相關(guān)的規(guī)律。實驗發(fā)現(xiàn)該層板具有比鋁合金好得多的沖擊性能。

巖石流變力學(xué)——目錄　　1緒論　　2巖石流變的力學(xué)特性　　3巖石流變本構(gòu)理論　　4巖石流變問題解析　　5巖石流變室內(nèi)試驗　　6巖體蠕變現(xiàn)場試驗與變形時效監(jiān)測　　7巖石流變問題的工程應(yīng)用　　

巖石流變力學(xué)——1緒論　　2巖石流變的力學(xué)特性　　3巖石流變本構(gòu)理論　　4巖石流變室內(nèi)試驗　　5巖石流變問題的工程應(yīng)用　　巖石流變力學(xué)主要探討巖石在一定的環(huán)境力場作用下與時間有關(guān)的變形、應(yīng)力和破壞的規(guī)律性?！　≈饕私鈳r石的蠕變規(guī)律、...

針對如何可靠地產(chǎn)生小振幅混沌這一難題,提出了一種機(jī)械式混沌同步的新方法.在理論建模的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了動力學(xué)特性分析,得到了系統(tǒng)的分岔圖,觀察到了在不同參數(shù)下的響應(yīng).當(dāng)參數(shù)處于一定范圍時,系統(tǒng)會出現(xiàn)混沌行為,特別是支點的位置發(fā)生改變時,將誘導(dǎo)子系統(tǒng)產(chǎn)生小幅值混沌振動.結(jié)果表明:該同步方法簡單易行,可靠且無時延;當(dāng)杠桿與2個子系統(tǒng)連接處改用彈簧而不是剛性桿時,系統(tǒng)的動力學(xué)行為會更加復(fù)雜.

通過試驗分析了鋁合金的同相和異相熱疲勞特性，并應(yīng)用彈塑性斷裂力學(xué)方法對其壽命作了解析評價，試驗和計算都表明，在相同應(yīng)變范圍下，異相熱疲勞壽命高于同相，這與中低碳鋼等材料結(jié)果相同，另外，計算值和試驗吻合，說明j積分用作評價鋁合金熱疲勞強(qiáng)度的力學(xué)參量及所建立的計算方法有效，從能量角度提出了一個用于描述裂紋擴(kuò)展能力的參量△w，在相同△w值下，同相熱疲勞壽命和異相熱疲勞相等。

材料與性能 聚丙烯/有機(jī)改性蒙脫土復(fù)合材料的流變特性 及動態(tài)力學(xué)性能 顧書英1,任　杰 2,3 (11同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院,上海200092;21同濟(jì)大學(xué)混凝土材料研究國家重點實驗室,上海200092; 31上海交通大學(xué)高分子材料科學(xué)與工程系,上海200240) 摘　要:用ares流變儀研究了聚丙烯/有機(jī)改性蒙脫土復(fù)合材料的流變特性與扭轉(zhuǎn)模式下的動態(tài)力學(xué)性能,并用 x射線衍射研究了動態(tài)力學(xué)測試過程中復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明:復(fù)合材料的儲能模量g′、損耗模量g″及 剪切粘度η隨著蒙脫土含量的增加而增大,并且改性聚丙烯增加了基體與蒙脫土片層之間的作用力,使g′、g″、η進(jìn) 一步提高。另外,動態(tài)力學(xué)測試結(jié)果表明:復(fù)合材料在65℃左右,損耗角tanδ出現(xiàn)峰值,并且隨著蒙脫土含量的增 加,峰值右移,x射線衍射結(jié)果

廈門殘積土的靜動力學(xué)特性與震陷特性研究——用gds應(yīng)力路徑三軸試驗、振動三軸試驗和振動臺模型試驗研究了廈門2種殘積土的靜動力學(xué)特性與震陷特性。發(fā)現(xiàn)花崗巖殘積土具有剪縮特性，回彈體積模量隨偏應(yīng)力增大而顯著提高；確定了花崗巖殘積土的變形強(qiáng)度參數(shù)，并首...

大跨度夾層板柱結(jié)構(gòu)的擬板（夾層板）半連續(xù)化分析方法——在連續(xù)化基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一種夾層板綜合單元，對大跨度夾層板柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。該方法概念明晰，實施方便，在保證精度的條件下，可大幅度減少自由度，提高計算效率。

為實現(xiàn)鋁合金al5083-o溫成形的數(shù)值模擬與合理制定其成形工藝參數(shù),研究了al5083-o鋁合金板在不同溫度和應(yīng)變速率條件下的溫成形特性。引入zener-hollomon參數(shù)的雙曲正弦函數(shù)來描述al5083-o鋁合金板溫成形時的流變應(yīng)力與變形溫度和應(yīng)變速率之間的關(guān)系,建立了預(yù)測這種鋁合金在溫成形條件下應(yīng)力-應(yīng)變曲線的數(shù)學(xué)模型。計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)吻合較好,證實了al5083-o鋁合金板溫成形流變應(yīng)力預(yù)測模型的正確性。

分析了abaqus/explicit動力學(xué)的中心差分算法、穩(wěn)定時間極限、能量平衡理論,研究了材料剛度、密度等力學(xué)參數(shù)以及網(wǎng)格密度對穩(wěn)定時間極限和能量平衡的影響。建立了pcb板跌落的有限元模型,并采用惠斯通電橋測量應(yīng)變法驗證了有限元模型的準(zhǔn)確性,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行pcb板跌落研究。結(jié)果表明:abaqus/explicit能夠非常精確地處理沖擊載荷問題;運用能量平衡理論可以在滿足精度的前提下盡可能減小計算量。

將芯層溝槽和泡沫芯材分開,應(yīng)用有限元商業(yè)軟件ansys,對芯層開槽的復(fù)合材料夾層板建立物理模型,進(jìn)行彈性力學(xué)分析。研究了溝槽尺寸和溝槽內(nèi)樹脂材料特性對上下面層與芯層間的應(yīng)力分布以及對板豎向位移的影響,分析了溝槽中樹脂對面層和芯層間抗剝離能力的增強(qiáng)作用。

飽和砂土動力學(xué)基本特性及其應(yīng)用途徑的研究——闡述了飽和砂土的動有效抗剪強(qiáng)度，往返荷栽下的物態(tài)變化規(guī)律，以及基于物態(tài)變化、剪切變形非線性、剪縮剪脹性和壓縮回脹性的有效應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)特性。揭示了動載下飽和砂土存在塑性阻尼和粘滯阻尼。提出了廣義biot固...

雨滴運動的理論模型研究可以為黃土高原水土保持研究提供依據(jù)。分析了地球大氣中雨滴下落的萬有引力、浮力、粘滯阻力、科里奧利力等四種影響因素,通過牛頓動力學(xué)方程來建立其數(shù)學(xué)模型,并用matlab獲得直徑為4.0-6.0mm的大雨滴詳細(xì)動力學(xué)特性。研究發(fā)現(xiàn):粘滯阻力使大雨滴下落必有一個收尾速度(約9.55m/s);浮力對雨滴運動影響不大;科氏力使雨滴的下落產(chǎn)生向東和向南的偏移量,65.66m的東偏量比0.85m的南偏量明顯大;粘滯阻力對雨滴下落運動的偏移量的影響十分顯著。

研究了在熱沖擊下任意形狀(僅一個方向有曲率)復(fù)合材料殼的非線性剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)響應(yīng)。根據(jù)mindlin理論,建立了任意形狀的復(fù)合材料殼的非線性應(yīng)變-位移關(guān)系。借助于數(shù)學(xué)理論以及幾何關(guān)系,描述了殼上任意點的變曲率。用虛功原理建立了動力學(xué)變分方程,并采用等參單元對殼的連續(xù)動力學(xué)方程進(jìn)行離散,建立了中心剛體-復(fù)合材料殼的剛-柔耦合動力學(xué)方程。用高斯積分計算常值陣,為了提高計算效率,采用廣義-α法結(jié)合newton-raph-son迭代法對動力學(xué)方程進(jìn)行積分。將采用該方法計算得到的頻率與ansys軟件計算得到的作對比,驗證了模型的正確性。通過算例分析了在熱沖擊作用下復(fù)合材料殼的線性、非線性的動力學(xué)特性,以及曲率、材料特性對動力學(xué)響應(yīng)的影響。

土動力學(xué)一緒論及動荷載特性——土動力學(xué)是研究各種動荷載作用下土的變形強(qiáng)度特性及土體穩(wěn)定性的一門學(xué)科　　土力學(xué)中“stress”一詞原定義包括“靜的”（static)和“動的”（dynamic)應(yīng)力，但傳統(tǒng)土力學(xué)中通常僅意味靜應(yīng)力　　研究的荷載來源各不相同　　對...