基于复合材料层合板理论的路面动力响应研究

根据层合板理论,将路面视为Winkler粘弹性地基上宽度为B的无限长厚板,研究了交通荷载下混凝土路面的动力响应,也同时考虑运动荷载速度的影响.运用Fourier级数和Fourier变换技术得到了运动荷载作用下路面动力响应积分形式的解答,并利用数值Fourier逆变换得到运动荷载响应的计算结果,分析了荷载速度对位移和弯矩响应的影响.     

含弱界面层合梁的压电阻抗分析及参数研究

采用有限元软件ANSYS进行模拟分析, 构建了含弱界面损伤的层合结构压电阻抗(EMI)模型. 分析中选用线弹簧模型对主体结构层间弱界面损伤进行构造, 并与其他学者的解析解以及实验结果进行了对比, 验证了考虑层间滑移或脱粘效应对层合结构进行模拟分析的有效性和准确性. 然后, 基于该模型对含弱界面的微型组合钢梁进行损伤研究. 研究结果表明, 所建立的三维有限元压电阻抗模型能够清晰地检测到损伤的出现和发展. 最后, 讨论了粘结剂等其他参数对该有限元模型的影响.     

国产航空有机玻璃在冲击载荷下的热粘弹性力学响应

本文以鸟撞高速飞机风档问题为背景,对国产航空有机玻璃3~#PMMA在从准静载荷的应变率(10~(-4)S~(-1))直到冲击载荷的高应变率(10~3S~(-1))范围,和环境温度从-60℃到+100℃范围内的力学性能进行了系统的实验研究,并建立了相应的非线性热粘弹性本构方程。理论预示与实验结果符合。另外还对3~#PMMA低温及高应变率冲击脆化现象进行了讨论,发现与这一现象相一致,3~#PMMA在高应变率冲击条件下的玻璃化温度有明显的提高。     

PP/PA共混高聚物在冲击载荷下的热粘弹性力学响应

采用Instron1342液压伺服试验机和改进的SHPB技术对2种不同相容剂和重量比的4种PP／PA共混高聚物进行了应变率在10^-4～10^3s^-1宽广范围,温度为25℃、40℃、60℃、80℃下的一维应力力学性能试验．结果表明这类共混高聚物的力学响应对温度和应变率都是敏感的．在准静态时,以PP-g-MAH作相容剂的PP／PA三元体系的应力幅值要高于用TPE-g作界面相容剂的PP／PA三元体系,而在承受冲击载荷下,TPE—g作相容剂的PP／PA三元体系比PP-g-MAH作相容剂的三元体系更有韧性,而在相容剂相同的条件下,随着相容剂质量比重的增加,使得尼龙粒子分布的更加均匀,虽然降低了一定的强度,但提高了韧性,以113材料为例,由其从10^-4～10^3s^-1宽广应变率范围内,20～80℃下的试验数据为依据,以“朱-王-唐”非线性粘弹性本构方程来描述这类PP／PA共混高聚物的力学响应,并拟合得到了其热粘弹性本构参数,理论预言与实验结果在应变小于7％时吻合良好．     

基于内聚力模型的快速荷载下CFRP-混凝土界面剪切剥离模拟

鉴于纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)已在混凝土结构加固中普遍应用, 能有效提高结构的承载和变形能力. 为揭示动载作用下FRP-混凝土界面的剥离机理, 本文基于ABAQUS平台, 采用内聚力模型模拟CFRP-混凝土界面层, 实现了快速荷载下CFRP-混凝土界面剥离的高效模拟. 结果表明: CFRP表面应变在加载过程中由加载端向自由端方向传递, 随着加载速率的提高, 界面承载能力也随之提高; 界面峰值剪应力也存在显著的应变率效应; 模拟结果与试验结果基本吻合, 说明了新方法的有效性.     

油润滑状态下颗粒尺寸对PTFE/316L密封界面摩擦学行为的影响

磨粒磨损是许多流体机械中橡塑密封件常见的失效形式, 外部入侵的污染物或内部衍生的磨粒往往突破材料的耐磨强韧极限. 本文开展了聚四氟乙烯(PTFE)/316L不锈钢摩擦副在油润滑工况下的磨粒磨损实验. 评价了颗粒尺寸作用下密封副的摩擦学性能和磨损机制. 结果表明 除纯油润滑状态外, 摩擦系数与316L磨痕表面损伤程度与颗粒尺寸呈现负相关, 颗粒临界尺寸前后的颗粒运行行为和损伤机制差异显著. 在颗粒临界尺寸之上时, 完整的颗粒仅钉扎入PTFE磨痕边缘而未能穿越密封界面, 部分被碾碎的颗粒可进入接触区域中心; 随着颗粒尺寸的减小, 单个嵌入颗粒演变为堆积性“颗粒群”, 表现出明显的“砂轮效应”; 在颗粒临界尺寸之下时, 颗粒粒度小于润滑油膜厚度, 摩擦副维持流体动力润滑状态, 摩擦系数较小. 密封界面内的磨粒流不断冲蚀配副金属, 形成特殊的“PTFE-颗粒-316L”三体滚动磨损.     

一个(3+1)维非线性偏微分方程的有限对称变换群和精确解

基于符号计算与对称群直接法研究了一个(3+1)维非线性偏微分方程 的对称群与精确解, 获得该方程的李点对称群和非李对称群. 最后通过广义射影 展开法研究方程的精确解, 并由获得的有限对称变换群构造了相应新的一般解.