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1.
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电磁内爆套筒动力屈曲的实验和数值模拟
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宋盛义 杨礼兵 陈刚 欧阳凯 孙承纬《爆炸与冲击》,2005年第25卷第5期
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用实验及数值模拟方法研究了电磁内爆套筒的屈曲响应规律。用电容器组脉冲发生器装置作为驱动源，设计4种不同材料、不同尺寸的金属套筒，通过调节电容器组的充电电压得到不同的加载电流，研究材料及几何参数、加载脉冲特性对套筒屈曲的影响；采用瞬态非线性有限元方法对实验结果进行了数值模拟。研究表明，在同样加载电流作用下相同材料套筒形成的屈曲波数随半径/厚度比增大而增大，不同材料套筒的屈曲波数随屈服强度/塑性强化模量比值增大而增大，而相同材料的屈曲波数不随加载电流的大小而改变；模拟计算结果与实验结果基本吻合。
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2.
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铜合金微塑性成形力学性能及其本构关系
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李萍 赵宾 薛克敏《固体力学学报》,2015年第36卷第5期
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对不同晶粒大小、不同特征尺寸的H62黄铜箔进行微拉伸实验，分析试样晶粒大小和特征尺寸对材料变形行为的影响。随着晶粒尺寸的减小，试样拉伸屈服应力逐渐增大，晶粒尺寸对屈服应力的影响满足Hall-Petch细晶强化关系；屈服强度随厚度的减小先减弱而后增强，随宽度的减小而增强；晶体塑性理论、表面层模型可以解释延伸率、抗拉强度随比表面积的增大而减小的现象。在实验数据的基础上通过修正双线性模型建立微塑性成形本构模型。
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3.
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含微孔洞损伤的压电功能梯度矩形板热屈曲分析
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程家幸 盛冬发 杨天琪 王晨星《应用力学学报》,2018年第2期
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研究了含微孔洞缺陷的压电功能梯度材料矩形板的热屈曲相关特性。假定功能梯度层的材料参数如热膨胀系数及弹性模量均沿厚度方向呈指数变化,且四边简支边界条件。首先推导了屈曲平衡方程,然后结合数值算例分析了功能梯度层材料性能的梯度参数、厚度及长宽比对临界屈曲温度的影响,最后分析了微孔洞损伤对临界外荷载的影响。结果表明:板的薄厚程度对屈曲特性有较大的影响,板越薄则临界屈曲温度越低;材料属性的梯度变化越大,临界屈曲温度也越低;微孔洞缺陷带来的损伤对于临界屈曲荷载的影响很小,但对于某些特殊情况,如需要更精准的传感器设计则不建议忽略,且损伤影响随着板厚增大而减小。
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4.
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柔性器件基底预应变和各参数对蛇形结构延展性的影响
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李学通 仝洪月 赵越 杜凤山《应用力学学报》,2015年第2期
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为了提高柔性电子器件在大变形过程中的可变形性,防止失效破坏,本文以完全粘结的蛇形结构为例,利用ABAQUS有限元软件建立了金属薄膜交联导体-基底的三维有限元模型,研究了金属导体在基底预应变作用下的延展性,计算出导体和基底的不同材料和几何参数(基底厚度ts(500μm~3000μm)、导体宽度wm(1μm~4μm)、导体厚度tm(0.25μm~6μm)、长间距比α(0~3))下蛇形结构的弹性延伸率(εs)大小,并利用Origin软件得出了各参数与弹性延伸率的关系曲线。结果表明:弹性延伸率随着基底弹性模量、金属厚度的增加而减小,随着导体弹性模量的增大而增大,当金属厚度tm<0.45μm时,弹性延伸率超过100%,导体延伸率受基底厚度、金属宽度影响较小;当长间距比α<1时延伸率随着α的增大而增大,α>1时基本保持不变。根据这些结果可进一步优化系统结构,使系统获得最大延展性。数值模拟结果也说明了基底预应变能显著提高蛇形交联导体的弹性延伸率。
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5.
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纸浆模塑制品冲击承载能力和能量吸收分析 被引次数：2
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王志伟 彭春虎《应用力学学报》,2013年第4期
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应用 INSTRON 9250HV 型落锤冲击试验系统和有限元技术研究了不同湿度下纸浆模塑制品的冲击压缩过程、承载能力、能量吸收特性。结果表明：纸浆模塑材料的弹性模量和屈服应力均随相对湿度的增高显著下降，90%相对湿度下纸浆模塑材料的弹性模量和屈服应力分别仅为50%环境湿度下的弹性模量和屈服应力的44.5%和37.6%；有限元分析得到的纸托制品含有湿度信息的冲击压缩载荷-变形曲线、能量吸收曲线与相应实验结果一致；纸浆模塑制品的冲击承载能力和吸能性能随着湿度的增大显著下降，90%相对湿度下纸托制品第一次和第二次的屈曲载荷分别仅为50%相对湿度下的屈曲载荷的44.8%和47.9%；纸托制品设计时应以下层支撑结构冲击压溃为设计限度，下层支撑结构压溃时的名义应力值和能量吸收值即为纸托制品设计的最佳吸能点(吸能设计限值)。
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6.
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明胶中α组分含量对明胶/羟基磷灰石复合材料力学性能的影响 被引次数：1
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滕淑华 史京京 王颖 彭必先 陈丽娟《高分子学报》,2006年第1期
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选用α组分含量分别为20.5%,41%和50%的A、B、C 3种明胶作为原料,采用同时加入法制备了明胶/羟基磷灰石(HAP)复合材料.通过对干态复合物膜拉伸性能的测试和对比,发现,明胶α组分含量的变化对复合材料的弹性模量影响较大,而对拉伸强度和断裂伸长率的影响则相对较小,但总的来说,三者均随α组分含量的增加而增大.其中,α组分含量最高的复合物C的拉伸强度为86.40 MPa,弹性模量为2682.35 MPa,断裂伸长率为8.65%.另外,对复合物C基本性质的表征结果表明,该材料具有类似于自然骨的组成和结构性质,因此有望成为一种具有优异力学性能的骨替代材料.
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7.
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304L与304LN低温性能试验对比
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马斌 程俊 宋远佳 尉成果 王长军 梁剑雄《低温与超导》,2022年第4期
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对比了-196℃、-163℃、-100℃、-40℃、20℃五个温度点304L和304LN的抗拉强度、屈服强度、弹性模量、拉伸率、收缩率、线膨胀系数、材料尺寸稳定性等性能参数。试验结果表明304L和304LN的抗拉强度、屈服强度、弹性模量随着温度降低而提高，拉伸率、收缩率、线膨胀系数随着温度降低而减小。304LN的抗拉强度、线膨胀系数与304L相近，但其屈服强度和弹性模量均明显高于304L。304L冲击韧性优良且稳定，304LN冲击韧性随温度降低下降明显，但仍然具有较好的冲击韧性。304L和304LN尺寸稳定性好。建议强度要求高，有重量控制要求的条件下使用304LN。
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8.
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含纤维搭桥的正交各向异性材料非线性矩形脱层屈曲分析
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《力学季刊》,2017年第4期
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本文基于用挠度和应力函数表示的考虑含纤维搭桥影响的正交各向异性材料矩形脱层屈曲非线性方程组,采用伽辽金法获得了非线性矩形脱层屈曲的理论解,给出了屈曲载荷随脱层中心挠度、纤维搭桥因子及脱层几何和材料参数变化的解析关系式.通过理论计算与有限元数值结果的对比,验证了解的正确性.本文解可有效用于分析材料参数和几何参数以及纤维搭桥作用对结构非线性脱层屈曲行为的影响,对于复合材料抗压屈曲强度设计具有重要参考价值.
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9.
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热载荷作用下梯度多孔材料梁弯曲及过屈曲力学行为的研究
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孙昊栋 王娅娟 马连生《力学季刊》,2022年第1期
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基于Bernoulli-Euler梁理论，引入物理中面解耦了复合材料结构的面内变形与横向弯曲特性，研究了梯度多孔材料矩形截面梁在热载荷作用下的弯曲及过屈曲力学行为．假设沿梁厚度方向材料的性质是连续变化的，利用能量法推导了矩形截面梁的控制微分方程和边界条件，并用打靶法对无量纲化的控制方程进行数值求解．利用计算得到的结果分析了材料的性质、热载荷、边界条件对矩形截面梁非线性力学行为的影响．结果表明，对称材料模型下，固支梁与简支梁均显示出了典型的分支屈曲行为特征，而其临界屈曲热载荷值均会随着孔隙率系数的增加而单调增加．非对称材料模型下，固支梁仍显示出分支屈曲行为特征，但其临界屈曲热载荷不再随着孔隙率系数的变化而单调变化；而对于两端简支梁，发生了弯曲变形，弯曲挠度随载荷的增大而增大．
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10.
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内爆加载金属界面不稳定性的数值分析
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郝鹏程 冯其京 胡晓棉《爆炸与冲击》,2016年第6期
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采用自行研制的多介质弹塑性流体力学欧拉程序,对柱形内爆加载金属界面不稳定性进行了数值研究,数值模拟结果与文献实验数据吻合较好。数值结果表明:材料强度对界面不稳定性发展有不可忽略的抑制作用;材料屈服强度对较高模数不稳定性增长的抑制较强,而剪切模量对不稳定性发展的影响相似但敏感性相对较弱;金属界面不稳定性增长存在最不稳定模数,最不稳定模数随屈服强度增加而减小,并近似与屈服强度的对数呈线性关系;随着壳的厚度减小,扰动增长加快。
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11.
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气固两相流外掠H型翅片管磨损特性数值模拟
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《工程热物理学报》,2017年第1期
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H型翅片管具有良好的传热性能、防磨特性和防积灰性能,在省煤器设计中得到了广泛的应用,其磨损特性的研究对于省煤器的安全高效运行意义重大。为此,本文采用DPM离散相模型,结合磨损模型,对气固两相流绕流H型翅片管进行了三维数值模拟,获得了管壁磨损特性。同时,研究了翅片节距、开缝宽度、翅片厚度等结构因素对H型翅片管管壁磨损特性的影响规律。发现主管壁面平均磨损率随开缝宽度的增大先减小后增大,随翅片节距的增大而增大,随翅片厚度先增大后减小。本文为省煤器内H型翅片管的设计提供了理论参考。
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12.
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圆钢管型钢再生混凝土短柱轴心受压试验及有限元分析
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《实验力学》,2017年第6期
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为研究圆钢管型钢再生混凝土短柱的轴压性能,本文对9根短柱进行了轴心受压试验,分析了短柱的破坏形态及设计参数对其轴压性能的影响。结果表明:短柱破坏形式为型钢先屈服然后钢管表面发生外鼓变形破坏,核心再生混凝土主要发生剪切破坏和压溃破坏;短柱轴压承载力随再生粗骨料取代率的增大而降低,但仍表现出良好的变形能力;增大钢管壁厚和型钢配钢率对短柱轴压性能是有利的。此外,通过ABAQUS软件对该短柱轴压性能进行了有限元分析,获取了短柱的整体变形图、应力云图及轴向荷载-应变曲线,并与试验结果进行对比。结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好。在此基础上,本文对该短柱轴压性能进行了参数分析。分析表明:短柱轴压承载力随再生混凝土强度的提高而增大,但变形能力有所降低;短柱轴压承载力随钢管及型钢强度的提高而增大,对变形能力影响不明显。上述研究结论对圆钢管型钢再生混凝土短柱的推广应用具有积极意义。
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13.
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34CrNiMo_6、25Cr_2MoV的低温力学性能
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《低温与超导》,2013年第11期
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以34CrNiMo6、25Cr2MoV为对象,研究了两种材料自室温至-100℃温度范围内的力学性能及断裂机制。结果表明两种金属材料的断裂韧性则随温度的降低而降低;屈服强度、抗拉强度则随温度的降低而升高。断面收缩率、延伸率以及缺口敏感系数均未出现明显降低的现象。由于试验材料塑性很好产生缺口强化效应,使得缺口材料的抗拉强度高于光滑试样。从微观机制上看,随着温度的降低,材料的微观断口形貌由韧窝状逐步转化为准解理。
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14.
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不同热处理条件下45钢柱壳的动态性能 被引次数：1
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金山 汤铁钢 孙学林 李庆忠《爆炸与冲击》,2006年第26卷第5期
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以不同热处理条件下的45钢作为研究对象，利用高速摄影和金相分析来研究45钢柱壳在爆轰加载下的膨胀断裂特性，以及不同热处理条件对材料的动态断裂性能的影响。结果表明：随着回火温度的升高，45钢强度减小、静态延伸率增大，爆轰加载时柱壳表面裂纹产生及发生贯穿断裂而导致产物泄漏的时刻逐渐推迟，相应应变逐渐增加，同时回收到的破片尺寸逐渐增大；四种45钢的静态力学性能及动态断裂性能有明显差异，是因为不同热处理条件下，材料细观组织的结构、组成均发生较大变化，即材料的细观组织决定了材料的静态力学性能及动态断裂性能。
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15.
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梯度多孔材料梁的非线性力学行为
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《应用力学学报》,2019年第1期
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基于经典梁理论以及物理中面概念,研究了机械载荷作用下梯度多孔材料梁的非线性弯曲及过屈曲问题。利用能量法导出了梯度多孔材料梁的基本方程,并用打靶法对其进行数值求解。假设梯度多孔材料性质只沿厚度方向变化,利用数值结果研究了两种不同材料模型下梯度多孔材料性质、外载荷、边界条件等因素对梯度多孔材料梁非线性弯曲及过屈曲行为的影响。数值结果表明:随着孔隙率的增大,梯度多孔材料梁的弯曲挠度增大,而且非对称材料模型下的结果高于对称材料模型下的结果;梯度多孔材料梁的临界屈曲载荷随孔隙率的增大而减小,而非对称材料模型下的结果低于对称材料模型下的结果。
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16.
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空心颗粒填充复合材料的建模与弹塑性仿真计算
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梁希 李慧剑 余为 姜鑫 张遵乾《固体力学学报》,2013年第34卷第1期
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空心玻璃微珠（hollow glass microballon，简称HGM）填充复合材料称为复合泡沫材料，近来已被广泛应用在工业中。利用RSA(Random Sequential Adsorption)方法生成了含不同体积比的HGMs填充代表体元模型，然后用有限元方法计算得出了材料的应力-应变关系，将材料属性简化为双线性随动强化模型，分析了HGM填充比、壁厚对材料的有效弹性常数、屈服极限的影响，并分析了材料内部细观应力场和塑性应变分布情况。结果发现，HGM壁厚比对材料有效弹性模量和屈服极限的增减起着决定性作用，而对于任意填充模式来说，其比模量和比强度总是大于纯树脂，这一点体现了该材料轻质的优良特性。材料基体的应力集中部位分布以及塑性应变区域的分布也取决于HGM的壁厚比。
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温度对高应变率扭-拉复合加载下形状记忆合金本构关系影响的研究 被引次数：1
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佟景伟 高丛峰 李鸿琦 王世斌 C.Albertini V.Pizzinato《固体力学学报》,2001年第22卷第1期
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利用分离式扭-拉复合加载Hopkinson杆装置，在20℃和500℃下研究了温度对高应变率扭-拉复合加载下铁基形状记忆合金本构的影响，试验结果表明：该材料在高应变率扭-拉复合加载下的名义剪切屈服强度、剪切强度极限和名义拉伸屈服极限、拉伸强度极限均随温度的升高而降低，拉伸和扭转之间具有相互藕合作用。
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FCC金属塑性屈服的尺度效应和应变率响应
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郭宇 庄茁 李晓雁《力学学报》,2006年第38卷第3期
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对纳米尺度单晶铜的剪切变形进行了分子动力学（MD）模拟．模拟结果表明，单晶铜的剪切屈服应力随模型几何尺度的增大而降低，而随着应变率的增大而升高．基于位错形核理论，建立了一个修正的指数法则来描述面心立方（FCC）金属的尺度效应，该法则与较大尺度范围内（从纳米到毫米以上）的数值模拟结果以及实验数据都符合得比较好．另外，MD模拟中发现单晶铜存在一个临界应变率，当施加的应变率小于该值，剪切屈服应力几乎不随应变率变化而变化；当大于该值，剪切屈服应力会随着应变率的增加迅速升高．最后根据模拟的结果建立了单晶铜和单晶镍塑性屈服强度的应变率响应模型．
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19.
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不同应变率下聚乙烯材料的压缩力学性能
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徐立志 高光发 赵真 王江波 程春 杜忠华《爆炸与冲击》,2019年第1期
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为了研究聚乙烯材料在不同应变率下的压缩力学性能,通过准静态实验和动态实验获得聚乙烯材料不同应变率下的应力应变曲线,分析发现:聚乙烯的弹性模量和屈服强度随应变率增大而增大,具有明显的黏弹塑性;聚乙烯材料进入塑性阶段,其应力应变曲线在不同应变率下具有相近的变化趋势,即塑性切向模量近似相同。根据聚乙烯材料的压缩力学性能,建立了弹性区、屈服点和塑性区的分段本构模型。该模型的屈服点和塑性段与实验结果吻合较好,由于弹性段采用线弹性模型,与实验结果存在一定偏差,可近似描述材料的弹性行为。
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20.
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基于非局部应变梯度理论功能梯度纳米板的弯曲和屈曲研究
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《应用数学和力学》,2021年第1期
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以纳米机器人等智能器件中的功能梯度纳米板结构为研究对象,基于非局部应变梯度理论,研究了其弯曲和屈曲问题.推导了一般情况下的功能梯度纳米板运动方程,弯曲和屈曲作为其特例可简化而成.分析了非局部尺度参数、材料特征尺度参数、梯度指数、纳米板尺寸等对弯曲挠度和临界屈曲载荷的影响.结果表明:不同高阶连续介质力学理论下的最大挠度都随梯度指数的增大而增大,正方形纳米板挠度较小,且板厚越大,弯曲挠度越小;最大挠度随非局部尺度参数的增大而增大,随材料特征尺度参数的增大而减小.临界屈曲载荷随梯度指数的增大而减小,随板厚、长宽比的增大而增大,随非局部尺度的增大而减小,随材料特征尺度的增大而增大.非局部应变梯度高阶弯曲和屈曲中存在结构软化与硬化机制,两个内特征参数之间具有耦合效应,当非局部尺度大于材料特征尺度时,非局部效应在功能梯度纳米板力学性能中占主导作用;当材料特征尺度大于非局部尺度时,应变梯度效应占主导作用.解析结果还证明了当非局部尺度等于材料特征尺度时,非局部应变梯度理论结果退化为经典结果.
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