基于CT图像的细观混凝土模型中低应变率冲击下端部摩擦效应研究

基于微观X射线计算断层扫描(XCT)图像,采用单元替换像素的方法建立真实普通强度混凝土试件的细观有限元模型。该模型包含骨料、砂浆、界面过渡区和孔洞,并采用ABAQUS中的混凝土损伤塑性本构模型CDP来模拟各相材料。对20个基于XCT图像的细观模型进行了中低应变率(10~(-5) s~(-1)～2 s~(-1))冲击作用下的端部摩擦效应的蒙特卡洛模拟;并对模拟结果进行统计分析和曲线拟合,获得了动态抗压强度和端摩擦系数及应变率之间的定量关系式,以及无摩擦时抗压强度提高因子CDIF与应变率之间的关系式。结果表明,端摩擦能够提高混凝土的抗压强度,但当摩擦系数达到0.3后其影响不再明显;CDIF与应变率的对数■呈二次抛物线关系;拟合的关系式与实验结果吻合良好。     

初始堆积对发射药床底部挤压应力的影响

为给发射装药发射安全性的评估提供关键数据,对不同初始堆积发射药床进行了挤压破碎实验,测得了发射药床底部的挤压应力。利用离散单元法,建立了发射装药挤压破碎动力学模型,对发射药床的挤压应力进行了计算。实验结果和计算结果吻合较好。随机堆积药床底部的挤压应力较一致,竖排堆积药床底部的挤压应力差异较大。     

外加磁场对Co纳米线生长过程的影响

关键词：     

一种求解单调变分不等式的部分并行分裂LQP交替方向法

LQP交替方向法是求解可分离结构型单调变分不等式问题的一种非常有效的方法.它不仅可以充分地利用目标函数的可分结构，将原问题分解为多个更易求解的子问题，还更适合求解大规模问题.对于带有三个可分离算子的单调变分不等式问题，结合增广拉格朗日算法和LQP交替方向法提出了一种部分并行分裂LQP交替方向法，构造了新算法的两个下降方向，结合这两个下降方向得到了一个新的下降方向，沿着这个新的下降方向给出了最优步长.并在较弱的假设条件下，证明了新算法的全局收敛性.     

散体系统冲击破碎的动力学分析

针对球形粒子组成的散体系统,基于离散单元法,将球形粒子离散成弹簧-球单元系统,给出了离散单元的运动方程,建立了离散单元之间的弹性力和接触力的计算模型,并用Mohr -Coulomb型破坏准则判断粒子的破碎。运用上述方法,对圆筒内由脆性材料组成的散体系统在冲击载荷下的挤压破碎过程进行了数值模拟;计算过程中,跟踪散体系统中每个粒子在不同时刻的破碎情况;分析了散体系统冲击破碎过程数值模拟结果的主要影响因素。结果显示:数值模拟过程中需综合考虑计算精度和计算时间之间的平衡;相同的计算条件下,颗粒的初始堆积方式不同,计算得到的散体系统的破碎程度不同。     

飞秒激光烧蚀齿曲面的复耦合模型及形貌影响

针对飞秒激光烧蚀齿曲面过程中能量累积效应与变离焦效应对齿面形貌与烧蚀尺寸的影响问题,建立飞秒激光烧蚀复耦合模型,通过有限差分法求解得到激光烧蚀面齿轮材料18Cr2Ni4WA的电子与晶格在不同的脉宽与能量密度下的温度变化分布,对烧蚀凹坑的深度及半径进行仿真。考虑激光束在加工齿面时,与被加工齿面之间存在倾斜角,根据光斑能量分布方式得到齿面底角与激光能量的定量关系,结合焦半径与折射率的变化,对飞秒激光烧蚀齿面深度、半径与形貌进行研究。通过实验得到当激光能量密度为1.783 J/cm²且被加工齿面底角过大时,激光能量降低烧蚀过程只发生在材料表面;当能量密度为2.376 J/cm²、激光脉冲数为3 000时,烧蚀凹坑的微结构细密良好。研究结果表明飞秒激光烧蚀曲面时,激光有效能量随着倾斜角的变化降低,同时激光光斑的能量分布影响了烧蚀凹坑深度的变化,可为提高飞秒激光加工齿曲面质量提供参考。     

基于CT图像的细观混凝土模型中低应变率冲击下端部摩擦效应研究

基于微观X射线计算断层扫描（XCT）图像，采用单元替换像素的方法建立真实普通强度混凝土试件的细观有限元模型。该模型包含骨料、砂浆、界面过渡区和孔洞，并采用ABAQUS中的混凝土损伤塑性本构模型CDP来模拟各相材料。对20个基于XCT图像的细观模型进行了中低应变率（10^-5 s^-1~2 s^-1）冲击作用下的端部摩擦效应的蒙特卡洛模拟；并对模拟结果进行统计分析和曲线拟合，获得了动态抗压强度和端摩擦系数及应变率之间的定量关系式，以及无摩擦时抗压强度提高因子CDIF与应变率之间的关系式。结果表明，端摩擦能够提高混凝土的抗压强度，但当摩擦系数达到0.3后其影响不再明显；CDIF与应变率的对数（logε）呈二次抛物线关系；拟合的关系式与实验结果吻合良好。     

电沉积Co-Cu颗粒膜的巨磁电阻效应

从１９８８年Ｂａｉｂｉｃｈ首先在磁性Ｆｅ／Ｃｒ多层膜中发现巨磁电阻效应（ＧＭＲ）以来 ［１］,由于ＧＭＲ本身的科研价值和在磁记录、磁性传感器等方面的广泛应用前景 ,引起了人们的极大关注．继多层膜之后 ,人们在金属颗粒膜如Ｃｏ Ａｇ［２］,Ｃｏ Ｃｕ［３,４］等中也相继发现了巨磁电阻效应．颗粒膜是微颗粒镶嵌于薄膜中所构成的复合材料体系．原则上 ,颗粒的组成与薄膜的组成在制备条件上应互不固溶 ,因此颗粒膜区别于合金、化合物 ,属于非均匀相组成的材料．磁性颗粒膜是磁性粒子分布在非磁性金属材料薄膜中．在磁性颗粒与非…     

发射药粒冲击破碎的数值模拟

为了研究发射药粒冲击破碎对发射装药发射安全性的影响，本文以离散单元法为基础，将发射药粒离散成弹簧-球单元系统，推导了弹簧刚度系数的理论表达公式。采用相应的破坏准则，建立了发射药粒冲击破碎的动力学仿真系统，模拟了发射药粒以不同初始角度冲击刚性边界的破碎过程，并将该方法应用于发射药床挤压破碎动力学计算中，再现了发射药床挤压破碎的动力学过程。发射药床破碎后会导致初始燃面增加，而对内弹道性能产生影响的直接因素是初始燃面的增加程度，采用统计的方法定量地获得了破碎后发射药床的表面积，结果表明破碎后的发射药床表面积增加了35.79%，而试验结果得出的发射药床表面积增加量为32.25%，说明仿真结果与试验结果较为接近，验证了本文理论与模型的正确性。本文研究为进一步研究发射装药挤压破碎对发射安全性的影响提供了重要的计算手段。