粗纤维压电复合材料(MFC)对旋翼桨叶模型扭转控制的实验及数值研究

对直升机旋翼桨叶进行主动扭转控制是直升机减振主动控制技术中的有效方法之一.本文采用粗纤维压电复合材料(MFC)对旋翼模型进行了扭转控制的实验研究,并建立该结构的有限元模型,将数值结果与实验结果进行了对比分析.实验中,我们采用预扭的悬臂梁模拟旋翼桨叶,在其上表面贴有MFC压电片进行作动.测量得到了不同作动电压下结构的扭转变形,与数值结果进行对比,两者具有很好的一致性.实验及数值结果表明,随着作动电压的增大,结构的扭转角呈线性增加;MFC材料各向异性系数增大,梁的扭转角亦相应增加,采用MFC材料对旋翼进行扭转控制是行之有效的.     

压电基体中部分脱开的刚性导体椭圆夹杂分析

通过利用八维Stroh公式以及共形映射、解析延拓和奇点分析技术,获得了对一压电基体中已部分脱开的刚性导体椭圆夹杂二维问题的闭合形式全场解答。也推导了一些新的恒等式和求和式,通过这些恒等式及求和式可获得沿界面应力和电位移分布以及刚性夹杂转动的实形式表示。正如所预料的,在脱开界面的端部应力及电位移显现出与在压电材料Griffith界面裂纹的研究中所发现的相似的奇异行为。最后也给出了几个算例以展示所得到解答的一般性以及各种载荷条件、几何参数和机电常数等对界面处应力及电位移分布的影响。     

压电类智能结构的力学行为和工程应用

智能结构是近几年国际上兴起的一门多学科交叉的前沿课题．由于具有很强的工程应用前景,美、日等发达国家投入了大量的人力、物力进行这方面的开发研究．首先对智能结构的定义、组成作了简要介绍．就智能结构研究中的热点——压电类智能结构,从其力学行为和工程应用两方面,详细论述了目前国内外的研究现状．      

具有叉指式电极的1-3型压电复合材料层合板力电耦合行为的三维精确分析

基于三维弹性理论和压电理论,导出了含有1-3型压电复合材料层的有限长矩形层合简支板的静力平衡方程和边界条件,给出了该层合板在叉指式电极和外力共同作用下力电耦合特性的三维精确解.数值算例的计算结果与有限元解进行了对比,取得了很好的一致性.研究了压电矩阵各向异性和刚度矩阵各向异性以及电势等因素对其挠曲面扭率最大值的影响.数值结果表明层合板扭率最大值的绝对值随压电矩阵各向异性系数Rd的增大而增大并随刚度矩阵各向异性系数Rc的减小而增加.     

一阶和二阶金字塔点阵材料等效弹性参数研究

本文通过分析一阶和二阶金字塔点阵夹芯结构的受力特点,研究了它们的等效弹性参数,得到了一阶和二阶芯体在受到3方向简单压缩及1、2方向单向剪切载荷时的等效弹性参数的解析解.此外,还分别建立了三维一阶和二阶点阵夹芯结构的有限元模型,并将有限元解与相同条件下的理论解进行了比较,验证了本文理论计算的正确性.     

反平面压电中三相复合本构模型的基本解

给出了三相圆柱压电复合本构模型在随奇点作用时的基本解答,该解答是通过复势技术结合解析开拓、奇点分析、圆环域上的Laurent级数展开及Cauchy积分公式的运用等而获得的,在所获得的复势的基础上,文中得到在基体上的奇点作用时各区域上的应力及电位移分布的表达式。     

平面弹性中双圆柱夹杂问题的格林函数

通过复势法并结合共形映射、解析开拓、奇点分析、Cauchy积分公式、圆环域上的Laurent级数展开等技术的联合运用,给出了含有双圆柱异相夹杂的无限大弹性基体这种三相复合系统在受到面内集中力和刃型位错作用时的级数形式的精确解答。该奇点可以作用于基体上或两夹杂内部,当一刃型位错作用于基体上时,也推导了该位错与双圆柱夹杂的交互作用能以及作用于位错上的广义。所给出的算例验证了该弹性解答的正确性并直观显示出奇点与双圆柱夹杂的相互作用。     

圆锥形薄壳在轴向压力作用下的稳定性

文献[1—3]对圆锥形薄壳在轴向压力作用下的轴对称失稳情况引出了可按相当圆柱壳计算的概念,它们都假定壳体沿其母线方向受压,但在实际上一般不易发生这种情况。文献[4,5]简略报导了进行圆锥壳受均匀外压作用下或弯曲和轴向压力混合作用下的实验结果。实验均按实际上常见的壳体沿轴向受压方向加载,但其工作似欠完整可靠。     

SMA短纤维复合材料的热胀系数和相变应变系数

基于Eshelby的等效夹杂模型、Mori和Tanaka的场平均法,考虑到形状记忆合金（SMA）的强物理非线性,发展了增量型的等效夹杂模型（Incremental Equivalent Inclusion Model)。讨论了SMA短纤维增强的铝基复合材料的热胀系数和相变应变系数。特别研究了SMA短纤维复合材料纤维几何尺寸和体积分数等参数对SMA复合材料的热胀系数和相变应变系数的影响。这些工作对于指导材料设计和了解SMA复合材料热机械特性是非常有意义的。     

弹性材料三维问题的损伤理论

1.前言Kachanov于1958年在蠕变研究中,第一次引入了连续性因子和有效应力的概念,用来处理分析有缺陷的材料。在以后的几十年中Lemaitre、Hayhurst、Leckie等学者将这种概念引入了连续介质力学,在文[2]、[3]中又提出了弹性材料和塑性材料的三维各向异性损伤理论,但其出发点还是缺乏足够的依据,且存在一些缺陷.本文则是依据文[1]中提出的理论建立了弹性材料三维问题的损伤理论。2.弹性力学的规范空间理论