组合截面轴压短柱的非线性有限元分析

圆管或方管内填充另一种工程材料构成的组合截面构件（如钢管混凝土）在工程结构中得到了广泛的应用。本文借助商用有限元分析软件ABAQUS，利用软件子程序接口，引入应力场变量，来考虑两种材料本构关系的非线性以及受力过程中Poisson比、模量的变化等因素，建立了组合截面短柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型。并通过数值算例，计算了组合截面短柱在轴心压力作用下两种材料共同受力工作的荷载－变形曲线，与试验结果基本符合，同时得到了管材对核心材料约束的变化规律。     

负泊松比的分析与实验

本文讨论了各向同性线弹性与线粘弹性材料泊松比的取值范围.列举了负泊松比材料的实验数据,并简要讨论了负泊松比现象的一种机制.     

基于光纤传感器的固体杨氏模量与泊松比测量方法研究

提出了一种基于光纤传感器的测量固体材料杨氏模量与泊松比的方法,给出了Sagnac光纤干涉仪的环形光纤作为点传感器检测声波及用于声速测量的原理,推导出固体中声波速度与材料的杨氏模量及泊松比的关系式.以光纤Sagnac干涉仪作为传感器贴附于三角铸铁导轨表面,分别测出声表面波与纵波的速度,根据理论推导,得到了铸铁的杨氏模量与泊松比.实验结果与理论数值基本吻合,表明了此测量方法的可行性,为固体材料性能评估提供了一种新的方法.     

用压电材料进行损伤鉴别的理论与数值分析

对压电材料用于损伤监测的理论和数值分析做了一些研究。首先,设计了一种用压电材料进行损伤监测的模型。然后,对这个模型进行分析,找出简单有效的解答办法,将求解过程分解为断裂力学分析和压电分析两部分,并通过适当的假设,进行了详细的理论推导。通过正电有限元程序进行仿真计算,将数值计算结果与理论解进行比较以验证提出理论的正确性,并分析得到了裂纹参数与压电层表面电势变化之间的关系和普通弹性材料泊松比对波峰参数的影响。最后,用提出的方法验算了两个例题。从结果来看,理论结果和数值结果非常接近。     

泊松比对静止平面应变裂纹尖端的理想塑性应力场的影响

在裂纹尖端的理想塑性应力分量都只是θ的函数的条件下,利用平衡方程和含有泊松比的Mises屈服条件,本文导出了静止平面应变裂纹尖端的理想塑性应力场的一般解析表达式.将这些一般解析表达式用于具体裂纹,我们就可以得到静止平面应变Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端的理想塑性应力场的解析表达式,这些表达式含有泊松比.     

Poisson比为1／2材料中球形空穴突变和球形空穴萌生的分岔问题 …

研究Ｐｏｉｓｓｏｎ比为１／２的Ｈｏｏｋｅ材料中,空穴的突变和萌生现象,求解一个球对称几何非线性弹性力学的移动边界问题,空穴为球形,远离空穴处为三向均匀拉伸应力状态,在当前构的列控制方程;在当前构形边界上列边界条件,找到了这个自由边界问题的封闭解并得到空穴半径趋于零时的叉型分岔解,计算结果显示,在位移－载荷曲线上存在一个切分岔型分岔点这个分岔点说明在外力作用下空穴会发生突变,即突然“长大”;当球腔半     

螺旋拉胀纱线动态拉伸行为的数值模拟

螺旋拉胀纱线是由高模量纱线螺旋式包缠低模量纱线所形成的复合纱线,在纵向拉伸下呈现沿横向膨胀的负泊松比现象。为揭示其抗冲击机理,基于有限元模拟,开展了螺旋拉胀纱线的动态拉伸行为研究,发现在螺旋拉胀纱线中存在着分别由包缠纱和芯纱所主导的一快和一慢两个应力波,且在两个波阵面之间横向变形和Mises应力均随时间和空间周期性变化。给出了双波波速随加载速度和摩擦系数的变化规律,并结合等效模量的概念进行了定性讨论。模拟结果还显示,螺旋拉胀纱线中内能与动能基本相等,且摩擦对能量吸收有重要贡献。     

高速颗粒流冲击下负泊松比力学超材料夹芯梁的动态响应及缓冲吸能机理

建立了颗粒流子弹发射有限元模型,利用离散元和有限元的联合模拟方法,研究了高速颗粒流冲击负泊松比内凹蜂窝夹芯梁的动态响应及缓冲吸能机理。分析了加载冲量、冲击角、芯材强度以及颗粒流子弹与面板间的摩擦力等因素对夹芯梁动态响应的影响。研究结果表明:夹芯梁在正向颗粒流子弹冲击载荷作用下表现为局部凹陷和整体弯曲的耦合变形模式,面内设计芯材因胞壁弯曲呈现局部内凹的变形模式,面外设计芯材因胞壁屈曲呈现局部褶皱的变形模式。在等面密度的条件下,采用面外设计的硬芯夹芯梁面板的跨中最大挠度比采用面内设计的软芯夹芯梁小,但初始冲击力峰值和冲击力整体水平较高,冲击力响应时间较短。夹芯梁前后面板的跨中最大挠度与冲击载荷近似呈对数线性递增关系。与正向冲击相比,斜冲击下夹芯梁的变形模式具有非对称性,局部凹陷程度减小;在颗粒流子弹不同冲击角度作用下,夹芯梁前后面板的跨中最大挠度、初始冲击力峰值以及传递到夹芯梁的动能和动量占比随冲击角度的增大而减小,而颗粒流子弹与夹芯梁面板间的摩擦因数对夹芯梁的动态响应无显著影响。     

用超声透射频谱方法定征金属板的弹性常数

本文采用超声双透射技术测量了水中各向同性金属板的超声透射频谱，将透射频谱的理论值与实验值实现最佳拟合，具体反演得到了金属板的杨氏模量和泊松比。     

STRENGTH CRITERION FOR PLAIN CONCRETE UNDER MULTIAXIAL STRESS BASED ON DAMAGE POISSON＇S RATIO

A new unified strength criterion in the principal stress space has been proposed for use with normal strength concrete （NC） and high strength concrete （HSC） in compressioncompression-tension, compression-tension-tension, triaxial tension, and biaxial stress states. The study covers concrete with strengths ranging from 20 to 130 MPa. The conception of damage Poisson＇s ratio is defined and the expression for damage Poisson＇s ratio is determined basically. The failure mechanism of concrete is illustrated, which points out that damage Poisson＇s ratio is the key to determining the failure of concrete. Furthermore, for the concrete under biaxial stress conditions, the unified strength criterion is simplified and a simplified strength criterion in the form of curves is also proposed. The strength criterion is physically meaningful and easy to calculate, which can be applied to analytic solution and numerical solution of concrete structures.