颗粒聚合体碰撞破损的细观力学仿真研究

粉末和颗粒材料常常以聚合体(agglomerate,还可译成结块, 聚团等)的形式存在.无论是自然环境中还是工业处理过程中, 微小颗粒聚合体碰撞破损是一常见物理现象.近十几年来, 对颗粒聚合体碰撞研究在试验和数值模拟方面均取得了很大的进展.特别是利用颗粒离散元方法, 结合经典接触力学理论, 对微米颗粒聚合体碰撞破损的细观力学机理进行的研究, 取得了很多重要成果.基本形成了较为完善的模拟分析方法, 提出了许多新概念, 形成了目前适于分析研究的专用分析程序.本文介绍了目前国际上颗粒聚合体碰撞破损模拟研究的一般方法和理论, 总结了现有的主要研究内容及成果, 并提出一些研究展望.      

The Young's modulus of a microcrystalline cellulose

This research is concerned with an investigation into the determination of the micromechanical properties of particulate form of cellulose; namel microcr stalline cellulose. Using the technique of Raman spectroscop the shift in the 1095cm^–1 Raman band, characteristic of cellulose, with strain is monitored and compared to the deformation of natural cellulose fibres (flax and hemp). From the values of the shift rate of the 1095cm^–1 band for flax and hemp and the experimentally-determined value for microcrystalline cellulose the value for the Young's modulus of microcrystalline cellulose was estimated to be 25±4GPa. It has been shown that this value is consistent with the measured degree of crystallinity of microcrystalline cellulose. Theoretical modelling has also enabled the Young's modulus for compacted microcrystalline cellulose to be determined for fibres in either 2-D in-plane and 3-D arrangements. These values have been show to be consistent with recent direct measurements of the modulus of compacted material.     

复合材料有效弹性性质分析方法eeeeee

建立复合材料的有效性质与微结构参数的关联,是复合材料优化设计的基础。本文具体针对有效弹性性质,重点介绍了建立有效性的基本思路 和主要分析方法。首先讨论了代表单元的概念,然后分别从复合材料有效性质的普适关系、界限理论和近似方法三个不同的视角较全面的介绍了建立非均质材料有效性质的方法、主要结果和最新进展。重点从构型的概念和微结构分布形式上分析了各种模型间及分析方法之间的联系与差别。最后还就建立非均质材料有效性质中存在的问题和研究热点做了简单的介绍。     

高体积百分比颗粒增强聚合物材料的有效粘弹性性质

聚合物材料通常表现为粘弹性性质．为了改进聚合物材料的力学性能,通常将某种无机材料以颗粒或纤维的形式填充到聚合物中,从而得到增强、增韧的聚合物基复合材料．提出了一个新的细观力学模型,用于预测颗粒增强聚合物复合材料的有效粘弹性性质,尤其针对高体积百分比的颗粒夹杂复合材料,该方法基于Laplace变换和双夹杂相互作用的弹性模型．计算了玻璃微珠/ED-6复合材料的有效松弛模量以及恒应变率下的应力应变关系．计算结果表明在高体积百分比下该文方法比基于Mori Tanaka方法预测的粘弹性效应明显减弱．     

非理想界面对三相复合材料应力场的影响

对非理想界面的三相复合材料,提出了计算弹性应力场的微观力学模型,在适当的简化假设下,对带界相的颗粒增强和纤维增强复合材料,得到了应力场的计算公式。以剪切载荷为例给出了数值例子。给出的数值结果表明非理想界面对三相复合材料应力场的影响。     

有限元计算细观力学对复合材料力学行为的数值分析

有限元计算细观力学的发展是近十年来细观计算力学发展的主要特征和推动力．本文综述了有限元计算细观力学近十年来应用于复合材料力学行为分析研究方面的进展．介绍了基本的数值模型和计算方法,重点评述了强度和损伤等协同效应问题上的最新研究成果．最后对有限元计算细观力学应用于材料设计的前景做了展望      

基于细观力学分析的砂土弹塑性本构模型

利用细观力学分析中的自洽理论建立了在固结排水条件下的砂土弹塑性本构模型,在该模型中考虑了部分砂土颗粒因剪切作用在颗粒接触面滑移而引起的整体剪切模量的降低,给出了求解整体剪切模量的解析方法,并将模型预测与不同应力路径的试验结果作了比较,证明该模型是合理的.