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对利用Morse势计算立方金属弹性常数,状态方程和拉伸与压缩理论强度的方法进行了讨论。其中Morse势参数由内聚能和体积弹性模量的实验值确定。给出对多种金属的计算结果。 相似文献
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声弹性方法测量金属材料的塑性损伤 总被引:3,自引:0,他引:3
本文提出一个利用非线性参数研究材料损伤的声弹性方法.在该方法中定义了一个由二阶和三阶弹性常数所组合的损伤变量.以20#钢为例,采用横波声弹性方法测量金属材料的塑性损伤.同时用声速法作了损伤测量.对比两种方法的实验结果表明,新方法是对金属材料塑性损伤测量的有效技术. 相似文献
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利用平均化方法提出了倾斜内锁型三维机织陶瓷基复合材料弹性性能分析的三维细观力学模型,对材料的弹性性能进行了预测。这个力学模型考虑了倾斜内锁型三维机织陶瓷基复合材料经向纤维束的弯曲和纬向纤维束的平直,纤维束的横截面形状尺寸和相邻纤维束之间的孔洞以及材料制造过程中碳纤维性能下降对弹性性能的影响。基于层合板理论,提出两种单胞应变状态假设分别对材料的九个弹性常数进行了推导计算,结果表明两种方法理论的预测值非常接近。计算结果与实验值比较吻合,表明所提出的细观力学模型是合理的,可以为纺织陶瓷基复合材料的优化设计提供有价值的参考。 相似文献
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本文研究了面板约束效应对蜂窝芯弹性性能的影响并基于六边形蜂窝芯夹层板的代表性体单元建立了考虑面板约束效应的蜂窝芯位移模式.根据真实蜂窝芯代表性单元与其等效材料的代表性单元在宏观均匀应变作用下的总弹性应变能相等,导出了蜂窝芯材料等效弹性常数的公式,进一步探讨了蜂窝几何参数对其弹性常数的影响规律.通过与现有理论结果、有限元结果和实验数据进行对比证实本文导出的弹性常数公式具有较好的预报精度.结果表明面板约束对蜂窝芯等效弹性常数有显著影响. 相似文献
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功能梯度矩形厚板的三维热弹性分析 总被引:6,自引:1,他引:6
直接从三维热弹性力学基本方程出发,通过引入两个位移函数和两个应力函数,导出了一个二阶的齐次状态方程和一个四阶的非齐次状态方程。分析中采用了层合近似模型,即将板划分成厚度足够小的若干薄层,从面可将每一层内的材料常数近似为常数。给出了任意厚度的四边简支横观各向同性功能梯度矩形板的热弹性分析,特别当板较薄时,与薄板理论进行了数值对比,发现两者结果吻合很好。最后研究了材料梯度指标对热弹性场的影响,结果显示梯度指标对热应力和位移都有着显著的作用:在不同的区间,梯度指标对它们有不同的影响;并且在同一区间,梯度指标对两者的影响程度也有所不同。 相似文献
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基于有限体积法二阶Godunov求解格式对黏弹性输水管道中水柱分离弥合现象进行建模和模拟研究. 在传统的弹性管道模型基础上考虑管道黏弹性效应的影响. 在瞬变流控制方程中引入管道黏弹性项和动态摩阻项, 采用有限体积法进行求解, 考虑压力修正系数来模拟自由气体对计算单元的影响, 同时为避免数值模拟结果产生虚假震荡引入斜率限制器MINMOD函数; 通过虚拟单元法进行边界构建, 实现了计算区域的统一计算. 将所建模型计算结果与已有模型结果、试验结果进行对比, 并对影响模型的各参数进行敏感性分析. 结果表明, 本文模型能够准确模拟出纯水锤、水柱分离弥合水锤两种情况下的瞬态压力变化, 均能与试验数据高度吻合; 与传统的特征线方法相比, 当库朗数Cr小于1时, 有限体积法二阶Godunov格式计算结果更准确、稳定; 在压力波动的衰减过程中, 黏弹性效应相比于管道摩阻起主导作用; 与弹性管道模型相比, 考虑管道黏弹性效应后可显著提高模拟结果的准确性, 尤其是压力波峰值的相对误差明显降低. 相似文献
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为解决螺旋槽干气密封流场计算中一阶线性滑移边界条件下得到的泄漏量与实验结果之间存在较大误差的问题,在一阶线性滑移边界条件的基础上,推导出二阶非线性滑移边界条件下的修正的广义雷诺方程,应用迭代法、PH 线性化方法等求解非线性雷诺方程,获得了气膜压力、流速、泄漏量的近似解.利用Maple程序计算了工程实例中不同转速和不同压力情况下的泄漏量,并与一阶线性滑移边界条件下的泄漏量和实验数值进行比较.结果表明:在工程实例中,压力相同时,泄漏量随转速的增大而增大,一、二阶最大相对误差分别为14.4%、5.4%;转速相同时,泄漏量随压力的增大而增大,一、二阶最大相对误差分别为33.3%、13.3%.本文未考虑干气密封内部的振动情况,因此一、二阶理论计算值小于实际测试值.二阶非线性滑移边界条件下的泄漏量值比一阶线性滑移边界条件下的泄漏量值更加接近实验数值,特别是在工程实例中转速、压力较低的工况下更加明显. 相似文献
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Nb3Sn超导体失超,是超导磁体装备运行过程中的重要现象。失超,即超导体从超导相转变为正常相的过程;在强磁场超导磁体工程中,由于超高的储能密度,失超伴随着力/热/电等物理参量在瞬时的剧烈变化。失超瞬时,超导相转变的同时伴随着弹性力学性能的突变,研究超导相转变时弹性性能的变化是失超诱发应力跨尺度分析的关键。本文首先采用第一性原理方法计算了弹性常数随温度的变化规律,结果表明由于未考虑A15结构的超导材料在环境温度变化的情况下产生的特殊电子能带结构,基于准静态近似方法的材料弹性常数计算从0K外推至有限温度时,会导致模拟结果与实验观测结果出现定性上的差异;之后,基于晶格自由能函数,给出了描述立方相Nb3Sn单晶弹性性能随温度变化的解析模型,模型预测结果与实验观测结果定性吻合,初步实现了对Nb3Sn单晶超导相转变时弹性性能变化的理论描述和预测。研究结果对于超导体失超应力的跨尺度模拟及超导磁体的安全分析具有一定的理论参考价值。 相似文献
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提出了一种适用于直升机旋翼复合材料桨叶大变形分析的改进方法。将旋翼桨叶变形分析分解为一维非线性分析和二维剖面特性分析,并考虑横向剪切、翘曲对剖面刚度及弹性耦合的影响;为使方法适用于旋翼气动弹性分析,将应变能中的广义应变用参考轴线处的弹性运动表示,保留所有非线性项,推导出计算复合材料桨叶大变形的公式;采用有限元法处理方程,对梁结构进行了分析,并将大变形状态下的位移计算结果与Princeton梁实验值、Minguet复合材料梁实验值以及中等变形梁理论计算结果进行了比较,验证了大变形状态下本文计算方法的正确性;此外与中等变形梁模型计算结果的对比,验证了本文方法在计算精度上的提高。 相似文献
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本文通过光弹性实验中的等色线直接获得边界上主应力和值,並用三次样条函数对主应力和值的列表函数进行平滑,从而由边界元法计算二维物体内部的主应力和值,再与光弹性法中得到的主应力差值结合,便可分离二主应力。同时,应用本方法对圆环对径受压问题进行计算,其结果与解析解比较令人满意。 相似文献
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本文数值计算了均匀各向同性湍流内涡旋结构统计理论的一级近似解。一级近似的结果比零级近似有改进,计算求得的二元纵向速度的相关系数和横向相关系数,都与实验值更吻合。 相似文献
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压电传感器和致动器都可以看成是一种复合材料层合板结构,由压电材料层和非压电(弹性)材料层交替铺设而成。对于这类任意铺设的层合板悬臂梁结构,我们推导出了表示力学变形与外加电场之间耦合效应的解析表达式。进而,又推导出了两类(一类为单层压电-弹性层,另一类为双层压电-弹性层)层合型悬臂梁结构机电耦合性能的解析公式。在该机电耦合模型中,包括了两个压电常数d211和d222。此外,还建立了含压电材料的有限元算式,进行了实验测量。最后,通过比较解析解(包括考虑了d222参数的理论值和没有考虑d222参数的理论值),实验值以及有限元计算结果,发现它们吻合得很好,而且考虑d222是十分必要的。 相似文献
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采用非协调单元,有效地解决了边界元的角点问题,给出了含有两个配位因子时非协调线性单元的系数矩阵的表达式,对弹性力学平面问题进行了数值计算.通过采用常数单元、线性非协调单元的计算结果与解析解的比较和分析,证明在均布载荷作用下,两者的计算结果都接近解析解;在非均布载荷作用下,线性单元的结果明显优于常数单元.结果表明,非协调边界元法是一种有效的处理角点问题的方法;线性非协调单元能够更好地处理非均布载荷,提高边界元法的计算精度. 相似文献