关于黏弹性材料的广义Maxwell模型

采用流变力学分析黏弹性材料的流变特性时，常要用到广义Maxwell模型 表达的应力松弛模量. 而从试验中获得的应力松弛模量，其表达式常为 Kohlrausch-William-Watts function(KWW函数)形式. 通过把KWW函数和广义Maxwell模型的拟合问题转化为两 矩阵相等的求解问题后，又把两矩阵的相等等价于两矩阵差值向量的一阶范数为无穷小的问 题，并通过引入广义逆矩阵，求得两矩阵差值向量的一阶范数的最小值，最后以一阶范数的 最小值为目标函数，松弛时间为约束条件，利用单纯形法对两矩阵差值向量的一阶范数的最 小值优化，从而提出了一种针对黏弹材料的KWW函数与广义Maxwell模型转换的计算方法. 借助于MATLAB软件，实现了对黏弹材料的广义Maxwell模型的拟合.     

ON THE GENERAL SOLUTION OF CYLINDRICAL SHELL EQUATIONS

ＯＮ　ＴＨＥ　ＧＥＮＥＲＡＬ　ＳＯＬＵＴＩＯＮ　ＯＦ　ＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡＬ　ＳＨＥＬＬ　ＥＱＵＡＴＩＯＮＳＰｅｔｅｒＹｉＸｕｅ（薛毅）；ＸｕｅＤａｗｅｉ（薛大为）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔ．１６，１９９５）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｍａｔ...     

FREE BOUNDARY PROBLEM OF THE 2D SEEPAGE FLOW

ＦＲＥＥＢＯＵＮＤＡＲＹＰＲＯＢＬＥＭＯＦＴＨＥ２ＤＳＥＥＰＡＧＥＦＬＯＷ￥ＳｈｅＹｉｎｇｈｅ（佘颖禾）ＳｕｎＹｉｎｇ（孙鹰）ＧｕｏＸｉａｏｍｉｎｇ（郭小明）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ...     

弹塑性有限变形的拟流动理论

本文提出一种弹塑性有限变形的拟流动理论。该理论从正交性法则出发，通过引入“拟弹性模量”和模量衰减函数并改进应变率的弹塑性分解，实现了由有限变形Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ流动理论（Ｊ２Ｆ）向基于非正交法则的率形式形变理论（Ｊ２Ｄ）的合理的光滑过渡；并适用于初始及后继各向异性变形分析。在特殊条件下，可退化为Ｊ２Ｆ、Ｊ２Ｄ理论以及由任意各向异性屈服函数描述的流动理论。将该理论用于韧性金属平面应力／应变拉伸失稳与变形局部化的有限元模拟，并与理论分析及实验结果相比较，表明了本文理论的正确性。     

FURTHER STUDY ON LARGE AMPLITUDE VIBRATION OF CIRCULAR SANDWICH PLATES

ＦＵＲＴＨＥＲＳＴＵＤＹＯＮＬＡＲＧＥＡＭＰＬＩＴＵＤＥＶＩＢＲＡＴＩＯＮＯＦＣＩＲＣＵＬＡＲＳＡＮＤＷＩＣＨＰＬＡＴＥＳＤｕＧｕｏｊｕｎ（杜国君）ＣｈｅｎＹｉｎｇｊｉｅ（陈英杰）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｘｉ...     

An Exact Solution on the Stress Analysis of Fillet Welds

ＡＮＥＸＡＣＴＳＯＬＵＴＩＯＮＯＮＴＨＥＳＴＲＥＳＳＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＦＩＬＩＥＴＷＥＬＤＳＸｕｅＤａｗｅｉ（薛大为）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＭａｒｃｈ１．１９９５）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎｅｘａｃｔｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉ...     

线性徐变问题的两个定理及对计算方法的简化

在大体积混凝土结构中，徐变应力的分析是个十分重要的问题。本文在线性徐变条件下，（１）导出了关于徐变度和松弛系数的两个定理；（２）提出了直接由徐变度求松弛系数的一种递推公式；（３）对求解徐变问题的初应变法和初应力法，导出了对于任意的松弛系数和徐变度表达式的一般递推公式，从而简化了计算方法，避免了应变或应力历史资料的存贮，节省计算机的大量存贮量。     

INTERPOLATION PERTURBATION METHOD FOR SOLVING THE BOUNDARY LAYER TYPE PROBLEMS

ＹｕａｎＹｉｗｕ（袁镒吾）（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔ．２，１９９４；ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｂｙＣｈｉｅｎＷｅｉｚａｎｇ）ＩＮＴＥＲＰＯＬＡＴＩＯＮＰＥＲＴＵＲＢＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＦＯＲＳＯＬＶＩＮＧＴＨＥＢＯＵＮＤＡＲＹＬＡＹＥＲＴＹＰＥＰＲＯＢ...     

分子间炸药加速金属能力计算研究

结合ＫＨＴ、ＢＫＷ、ＪＷＬ状态方程和ＤＹＮＡ２Ｄ二维流体力学计算程序可以模拟分子间炸药的圆筒试验，并以ＥＤＤ的标准圆筒试验结果进行修正，可计算ＥＤＤ系列分子间炸药理想爆轰时加速金属最大能力。用ＫＨＴ和ＢＫＷ分别计算分子间炸药ＥＡ和ＥＡＲ１５，壳体膨胀６ｍｍ和１９ｍｍ时，两种方程计算的圆筒壁速值相差在３０ｍ／ｓ以内。经计算可得，在ＥＡ配方中加入约４０％的ＲＤＸ，可获得加速金属性能赶上Ｂ（６４％ＲＤＸ）炸药的配方。依据圆筒试验理论计算和实验结果可近似计算爆轰反应率。     

The expression of stress and strain at the tip of three-dimensional notch

ＴＨＥＥＸＰＲＥＳＳＩＯＮＯＦＳＴＲＥＳＳＡＮＤＳＴＲＡＩＮＡＴＴＨＥＴＩＰＯＦＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＮＯＴＣＨＱｉａｎＪｕｎ（钱俊）（ＥａｓｔＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｍｏｌｏｇｙ）ＮａｎｊｉｎｇＬｏｎｇＹｕ－ｑｉｕ（龙驭...     

多层氧化石墨烯的三维弹性常数及氧化度对力学性能的影响

宏观氧化石墨烯膜由多层石墨烯组成,其法向拉伸和层间剪切性能远比面内性能低。本文视多层氧化石墨烯为一种特殊的三维正交各向异性材料——横观各向同性材料,通过建立羟基和环氧基在石墨烯表面随机分布的多层氧化石墨烯三维模型,采用分子动力学方法模拟多层氧化石墨烯的面内拉伸、法向拉伸和层间剪切行为,分别得到了多层氧化石墨烯材料的全部五个独立弹性常数E2、E3、μ12、μ32和G23,进而确定了三维弹性矩阵（柔度矩阵和刚度矩阵）,并进一步分析了氧化度对弹性常数和强度的影响规律。结果表明：随着氧化度R逐步增大,多层氧化石墨烯面内杨氏模量E2和拉伸强度σ2max逐步降低,法向杨氏模量E3和拉伸强度σ3max、层间剪切模量G23和剪切强度τ23max均逐步增大,而对泊松比的影响较小;拉伸和剪切断裂破坏位置由氧化基团(羟基和羧基)与碳原子结合键能大小所决定。     

复合材料面板夹杂粘弹性阻尼材料结构的弯曲实验分析

对单层板的轴向、横向拉伸强度及粘弹性材料的拉伸强度进行测定以确定其弹性模量及泊松比。为了同理论结果比较,制作了专用夹具,用于测量复合材料方板的实验数据。该实验装置模拟四边固支边界条件,用于测量复合材料夹杂粘弹性阻尼材料结构受均布载荷时的静态挠度和应变,并通过转换公式得到复合结构下表面中点的正应力。实验结果同理论分析基本吻合,其误差主要由单层板与粘弹性阻尼材料的粘结剂厚度引起。     

基于复数神经网络的粘弹性材料动态模量拟合方法

固体火箭发动机药柱粘弹性材料除具有弹塑性特性,还具有粘滞性,这一特性使得材料变形具有明显的时间效应,本构关系复杂,进行动态力学分析时,动态模量难以有效拟合．本文提出了一种基于(Levenberg-Marquardt, L-M)算法的复数神经网络拟合粘弹性材料动态模量的方法．通过广义Maxwell模型推导得到材料的动态模量表达式,以此构造未定网络参数为复数的神经网络,从而提供了一种输入、输出样本均为复数的神经网络解决方法．将实数L-M训练算法进行改进,衍生到复数领域,提出复数L-M训练算法．通过粘弹性材料实验,将实验数据时温等效转换,获得复数神经网络的训练及测试样本．通过对神经网络进行训练,实现粘弹性材料动态模量的高精度拟合．数值算例表明,与传统神经网络拟合方法相比,所提方法在训练速度和泛化能力方面都有其优越性．     

多晶石墨烯拉伸力学性能及其影响因素的灵敏度分析

晶粒尺寸、温度和应变率等对纳米材料的力学性能有重要影响。本文通过分子动力学（MD）数值模拟,分析了不同晶粒尺寸多晶石墨烯在不同温度、拉伸应变率下的杨氏弹性模量、极限应力、极限应变等拉伸力学性能。结果表明,晶粒尺寸、温度和拉伸应变率对拉伸力学性能有较大影响。利用正交实验法,分别分析了杨氏弹性模量、极限应力和极限应变对晶粒尺寸、温度和拉伸应变率的敏感程度。结果表明,杨氏弹性模量和极限应力对影响因素的敏感程度由大到小依次为晶粒尺寸、温度和拉伸应变率;极限应变对影响因素的敏感程度由大到小依次为晶粒尺寸、拉伸应变率和温度。研究结果可为多晶石墨烯的理论研究和工程应用提供参考。     

层间接触对沥青路面粘弹性动力响应影响研究

为分析沥青面层材料粘弹特性及路面各层间接触条件对沥青路面动力响应的影响,基于解析的方法,开展了层间非完全连续沥青路面粘弹性动力响应的求解工作．采用修正的Burgers模型定义沥青面层材料的粘弹性本构关系,考虑沥青路面层间接触条件,在车辆荷载作用下,建立沥青路面的理论计算模型;通过Laplace-Hankel积分变换将偏微分方程组转化为常微分方程组并对问题进行求解;采用转换矩阵表征层间接触条件,求得层间非完全连续沥青路面粘弹性动力响应的解析表达式．从沥青路面实例计算结果发现：修正的Burgers模型中的瞬时弹性模量参数是对弯沉计算结果影响最大的因素之一,路表弯沉随的增大呈下降趋势,特别是当较小时,这种趋势尤为明显;沥青混合料本构模型中的粘弹性修正系数B和黏性参数是影响路面路表弯沉计算结果的另两个重要因素,并且B和对弯沉峰值出现时间的影响具有相反的趋势;层间的非完全连续条件对沥青路面动态弯沉计算结果影响较大,并以面层与基层间的非完全连续对弯沉计算结果影响最为显著．     

弹、塑性轮盘塑性区的实验应力换算

介绍一种弹、塑性状态轮盘的实验应力换算新方法．其优点是在迭代运算过程中无需反复利用拉伸曲线求割线模量E’,大大简化计算工作．     

THE DURABILITY OF GLASS FIBER REINFORCED COMPOSITE REBARS IN SALT LAKE HIGH AND COLD AREA1)

对玻璃纤维(glass fiber reinforced polymer, GFRP)筋和GFRP -钢筋夹芯复合筋在盐湖地区多重环境因素耦合作用下进行耐久性试验,分析环境类型及作用时间对极限抗拉强度、弹性模量、极限应变的影响。结果表明：在多重因素耦合作用下,随着盐湖卤水腐蚀周期、冻融次数、干湿循环次数的增加,GFRP筋和GFRP夹芯复合筋的抗拉强度逐渐减小,但是GFRP筋减小的幅度较小,而GFRP夹芯复合筋由于有钢筋的存在,抗拉强度减小比较大,特别是在盐湖卤水90 d以上、冻融150次以上时GFRP夹芯复合筋的极限抗拉强度实验不是很明显,屈服强度几乎不存在并且与抗拉极限强度相接近,表现出明显的脆性;在各种因素作用下,GFRP筋随着龄期的增加,弹性模量先减少后增加,而GFRP夹芯复合筋的弹性模量逐渐减小,相对来讲减小的幅度不是很大;各种耦合因素作用下GFRP筋和GFRP夹芯复合筋的极限抗拉强度、弹性模量均比单因素作用下小,且腐蚀性的大小关系是盐湖卤水+干湿循环+冻融耦合>盐湖卤水+干湿循环>冻融>盐湖卤水。     

复合材料动态粘弹性能的细观研究

利用细观力学的Eshelby等效夹杂方法研究了颗粒增强复合材料的动态粘弹性力学性能,分析了材料复模量随夹杂体积分数、载荷频率之间的变化规律,给出了许多有意义的结论,为复合材料结构的优化设计及应用提供了理论基础。     

A proposed method of measuring the complex modulus of a thick viscoelastic layer

A simple, non-destructive method of measuring the complex modulus of a layer of viscoelastic material is proposed. The method relies upon an analysis of the frictionless contact of a rigid smooth indentor and the layer. The contact is maintained by means of a fluctuating normal load. The total load (or the indentation) is required to vary in a simple sinusoidal way. The complex modulus may then be determined from the results of observations made when the contact area is maximum (or minimum).     

The Combined Effects of Moisture and Temperature on the Mechanical Response of Paper

To model advanced 3-D forming strategies for paper materials, the effects of environmental conditions on the mechanical behavior must be quantitatively and qualitatively understood. A tensile test method has been created, verified, and implemented to test paper at various moisture content and temperature levels. Testing results for one type of paper for moisture contents from 6.9 to 13.8 percent and temperatures from 23 to 168 degrees Celsius are presented and discussed. Coupled moisture and temperature effects have been discovered for maximum stress. Uncoupled effects have been discovered for elastic modulus, tangent modulus, hardening modulus, strain at break, tensile energy absorption (TEA), and approximate plastic strain. A hyperbolic tangent function is also utilized which captures the entire one-dimensional stress-strain response of paper. The effects of moisture and temperature on the three coefficients in the hyperbolic tangent function may be assumed to be uncoupled, which may simplify the development of moisture- and temperature-dependent constitutive models. All parameters were affected by both moisture and temperature with the exception of TEA, which was found to only be significantly dependent on temperature.