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一种描述陶瓷基纤维束复合材料各向异性非线性力学行为的模型建模方法: 本发明提供了一种描述陶瓷基纤维束复合材料各向异性非线性力学行为的模型建模方法，包括以下步骤：建立轴向拉伸载荷、横向拉伸载荷和面内剪切载荷下损伤变量的演化模型和基体裂纹密度的演化模型；建立陶瓷基纤维束复合材料在轴向拉伸、横...; 宋迎东高希光于国强韩笑贾蕴发谢楚阳梁小强

考虑温湿度作用的粒料基层沥青路面结构非线性力学行为被引量：2: 2024年; 为了研究温湿度作用下道路结构非线性力学行为,基于长期性能观测构建粒料基层沥青路面的温湿度组合,建立综合考虑应力和湿度影响的粒料非线性回弹模量模型,考察2个沥青层厚度和2个荷载水平,利用有限元开展沥青路面粒料层和土基非线性结构力学行为分析,基于Miner’s损伤法则,计算基于沥青层底拉应变和土基顶部压应变的疲劳寿命。研究结果表明:采用考虑湿度调整的Uzan三参数模型能够较好地表征在役沥青路面粒料层和土基的非线性力学行为;非线性路面结构分析与现有线弹性路面结构计算相比,沥青层底拉应变和土基顶部压应变大小及其对温湿度变化的敏感程度均存在显著差异,结构寿命也相差较大,温湿度对道路结构力学行为的影响不容忽视;增加荷载和减小沥青面层厚度均会增加沥青路面结构响应、降低使用寿命,但是二者的影响机理不同;粒料应力硬化特性能在一定程度上缓解高应力水平下的沥青层底受拉。; 黄优黄优肖滨刘朝晖刘朝晖; 关键词：沥青路面

EPDM非线性力学行为及其拉伸速率特性研究: 2024年; 为研究三元乙丙(ethylene propylene diene monomer, EPDM)力学行为的拉伸速率依赖性,分别开展了拉伸速率为3、30、300、500 mm/min下EPDM的单轴拉伸实验,分析了EPDM非线性力学行为规律及其拉伸速率特性。基于分数阶Kelvin-Vogit模型、ZWT模型和OGDEN模型,对应变160%时不同拉伸速率的实验曲线进行了拟合,对比研究了模型的表征能力。结果表明,EPDM全程加载曲线呈典型“S”型,具有显著的非线性迟滞特性,且拉伸速率越大迟滞环面积越大,阻尼损耗能力越强;在应变大于68%阶段,EPDM力学行为的拉伸速率特性显著,并呈现硬化现象。分数阶Kelvin-Vogit模型和OGDEN模型适用于EPDM在低拉伸速率下、应变低于68%阶段黏弹性材料的力学行为的表征;ZWT模型适用于EPDM在高拉伸速率下应变高于100%阶段黏弹性材料的力学行为的表征,且ZWT模型在低拉伸速率下也具有较好的拟合效果。研究结果可为EPDM制品的性能评估及优化提供有益参考。; 李占龙任国祥王瑶秦园张正; 关键词：EPDM 黏弹性拉伸速率

民机雷达罩的抗鸟撞非线性力学行为仿真研究: 2024年; 为了研究某民机雷达罩结构的抗鸟撞性能,基于ABAQUS建立了采用纤维增强非线性动力本构的雷达罩模型,综合考虑了复合材料与泡沫芯材的非线性行为与应变率效应。该文通过仿真模拟,分析了面板材料(包括复合材料和泡沫芯材)是否考虑非线性与应变率效应、夹芯结构铺层顺序与角度,以及前后面板厚度比对结构鸟撞响应失效行为的影响。结果表明:纤维增强复合材料的非线性动力本构能够很好地描述雷达罩复合材料结构在动态加载下的应变率强化效应。不同铺层角度下的雷达罩面板的破坏形式基本相同,其最主要的失效形式是基体拉伸破坏,而前后面板铺层顺序为[0/-45/45]/[45/-45/0],且前后面板层厚比接近1的模型具有较好的吸能效果。; 庞小强朱小龙荆雲杰龙舒畅唐维王焰刘卫; 关键词：雷达罩鸟撞数值模拟本构模型

考虑扣件系统非线性力学行为的车辆与轨道动力分析模型被引量：2: 2023年; 为深入研究扣件系统的力学特性及其损伤失效对轮轨系统振动的影响,基于精细的扣件系统有限元模型揭示扣件弹条扣压状态和轨下胶垫支承状态的非线性力学特征,提出并建立考虑扣件系统非线性力学行为的车辆与轨道动力分析模型。通过实测结果验证本文模型的计算可靠性,并分析扣件失效类型对轮轨系统动力响应特性的影响。研究结果表明:弹条扣压力随弹程增大而近似呈双线性特征,单个弹条扣压刚度在“2点接触”状态时为0.675 kN/mm,在“3点接触”状态时为5.11 kN/mm;本文模型计算得到的钢轨加速度响应频率100 Hz以上的较传统模型明显增大,与实际情况更为接近;传统模型利用刚度属性折减或去掉弹簧单元来实现扣件弹条失效的模拟,会放大失效区域附近的轮轨系统动力响应;针对扣件失效的情况,包括弹条失效和胶垫失效,实际现场运营维护时不仅要关注失效区域内的轨道结构状态,对于后邻近区域也要及时加强关注。; 马登科时瑾王英杰; 关键词：扣件系统非线性力学行为动力分析模型

节理尺寸对岩体非线性力学行为的影响研究被引量：2: 2023年; 为克服物理模拟试验制作大量小尺寸断续节理的困难,采用PFC2D软件对节理连通率固定而节理尺寸(或节理分段数m)与倾角β组合变化的断续节理岩体开展了单轴压缩数值模拟试验,分析了其宏观非线性力学响应和细观损伤力学机理。PFC模型的细观力学参数根据以往的多批含节理石膏试件物理模拟试验结果进行标定。研究发现:①当节理倾角固定时,试件当量化峰值强度和弹性模量随节理尺寸(或m)的减小而增大,且峰值强度与Oda组构张量的标量损伤变量呈指数关系。②随着节理倾角或节理分段数的减小,试件的应力应变曲线由单峰型变为多峰型,节理系统的承载力调用提升。③试件的破坏模式可分为岩石基质剪切破坏、沿同列节理的条块状破坏和沿节理面的剪切滑移破坏3种类型,与后两种破坏模式相比,第一种破坏模式的试件强度较高。④节理试件的非线性力学响应与节理和岩桥的相互作用密切相关,并经历了如下3个阶段:弹性变形阶段,节理系统未闭合,岩桥单独承载;非弹性变形阶段,岩桥或基质出现损伤,节理系统开始闭合并承载;残余阶段,由于岩桥或基质破坏以及节理的再次张开,岩桥或基质以及节理系统的承载力都降低。⑤节理和岩桥的非线性力学响应决定了试件的弹性模量、强度、延性随节理尺寸的变化规律;一般而言,随节理尺寸(或m)减小,节理的闭合位移与承载力调用也减少。; 卿少帅陈新马伯涛; 关键词：断续节理岩体数值模拟

磁电复合材料非线性力学行为及磁电效应的理论研究: 磁电复合材料因其能量转换效率高、响应速度快等优异的性能而被广泛应用于多功能器件的制造中，受到了力学、物理学、材料学等领域研究者的广泛关注。然而，磁电复合材料在实际应用当中会受到多种因素的影响，例如结构的尺寸、两相材料的界...; 王小强; 关键词：磁电复合材料晶体相变磁电效应

Nb_(3)Sn超导复合股线非线性力学行为研究被引量：1: 2023年; 本文通过对Nb_(3)Sn超导复合股线在77 K和300 K下进行准静态加卸载拉伸和疲劳实验,研究了Nb_(3)Sn超导复合股线的非线性力学行为,结果表明:Nb_(3)Sn超导复合股线的准静态应力-应变曲线和能量耗散具有很强的非线性.同时,考虑塑性应变产生的损伤退化,推导了卸载过程中非线性和线性卸载模量,提出了考虑损伤的双曲面弹塑性本构模型来预测准静态加卸载应力-应变响应和能量耗散;通过疲劳损伤演化模型分析和预测Nb_(3)Sn超导复合股线在77 K和300 K下疲劳过程中的能量耗散.理论与实验结果对比表明:准静态加卸载拉伸实验中损伤退化是能量损耗产生非线性的主要原因.此外,对Nb_(3)Sn超导复合股线的疲劳断裂模式进行了分析,结果表明:Nb 3Sn芯丝组在77 K时表现为脆性断裂,在300 K时表现为韧性断裂.这些新发现为研究Nb_(3)Sn超导复合股线的非线性力学行为提供了新的视角.; 姜浪张兴义周又和; 关键词：NONLINEARITY

松科二井4900~6830 m不同深度岩石非线性力学行为和取样损伤特性试验研究被引量：1: 2023年; 本文利用松科二井的深部岩芯开展了4900~6830 m范围内不同深度岩石的单轴压缩力学测试,详细分析了不同深度岩石的变形破坏特征规律,并基于力学测试结果揭示了深部岩石的取样损伤随埋深的变化特点。研究发现:在4900~6830 m范围内,岩石单轴压缩的各力学参数随深度非线性变化,深部岩石的强度特性与硬相矿物的含量呈正相关;单轴压缩破坏模式多为突发性的轴向拉伸劈裂,对比研究岩芯破坏断面和松科二井4500~7000 m饼化岩芯的断面,发现在两种破坏案例中岩浆岩试样的破坏断面均更加光洁;在4900~6000 m范围内,岩石峰前特征应力都随深度的增加而增大,主要受控于沉积岩的重力沉积作用;在6000~6830 m范围内,岩石特征应力随深度的增加而减小;损伤应力在不同深度岩石的应力应变曲线中位置相对稳定;利用裂纹闭合应力表征了不同深度岩石的取样损伤,发现在0~6250 m沉积岩地层中,岩芯的裂纹闭合应力随深度的增加呈线性增加趋势,而在6250~7000 m岩浆岩地层内,裂纹闭合应力随深度的增加趋于稳定。研究成果可为深地科学规律探索和深部工程实践提供参考。; 杨明庆李佳南高明忠陈领李聪何志强魏子杰谢和平; 关键词：深部岩石单轴压缩试验

Nb3Sn超导复合股线及一级缆结构非线性力学行为研究: Nb3Sn超导材料具有高的临界温度、上临界磁场和临界电流，是制作10T左右高场超导磁体最理想的材料之一。为了降低应用过程中的交流损耗，将近千根直径低于100μm的Nb3Sn超导芯丝嵌入铜基底，构成Nb3Sn/Cu超导复合...; 姜浪; 关键词：能量损耗

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