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1.
三维非均匀脆性材料破坏过程的数值模拟   总被引:28,自引:1,他引:27  
采用有限元方法模拟了三维均匀固体材料在宏观等效力学性质和破坏过程。首先采用格形(lattice)方法把试件离散成三维均匀网格,在每个单元格中将材料按照均匀处理,根据给定的统计规则来确定不同单元格中的材料常数以反映材料的非均匀性。然后对非均匀脆性材料选用简单的本构关系与断裂准则,采用自适应选取载荷步长对试件进行加载,通过非平衡迭代技术对刚度矩阵进行不断修正,实现了非均匀脆性材料的弹性行为及破坏过程的数值模拟。在此基础上,通过数值计算研究了材料的非均匀分布对宏观等效力学性质和破坏过程的影响,给出了破坏全过程的非线性载荷-位移曲线以及不同载荷阶段的三维损伤破坏的演化图。  相似文献
2.
A fast multipole method (FMM) is applied for BEM to reduce both the operation and memory requirement in dealing with very large scale problems. In this paper, a new version of fast multipole BEM for 2D elastostatics is presented and used for simulation of 2D elastic solid with a large number of randomly distributed inclusions combined with a similar subregion approach. Generalized minimum residual method (GMRES) is used as an iterative solver to solve the equation system formed by BEM iteratively. The numerical results show that the scheme presented is applicable to certain large scale problems. The project supported by the National Nature Science Foundation of China (10172053) and the Ministry of Education  相似文献
3.
加筋材料的格形模型和统计数值方法   总被引:6,自引:0,他引:6  
本文采用格形化方法和统计技术建立加筋复合材料有限元力学模型,使用自动选取载荷步长方法和非平衡迭代技术,对加筋复合材料的宏观等效模量和破坏全过程进行了数值模拟,分析了材料分布的非均匀程度,相对体积比和横截面加筋分布方式对加筋复合材料整体宏观等效模量和承载力的影响。  相似文献
4.
薄壁柱壳在内部爆炸载荷下膨胀断裂的研究   总被引:6,自引:2,他引:4  
以柱形爆炸装置为研究对象,讨论了其薄壁壳体在爆炸载荷下的动态断裂准则。给出了典型的FAE模型及在数值计算时必要的简化条件,对回收的壳壁破片进行了SEM扫描电镜观测,分析了金属材料在高应变率下膨胀断裂的微观机制。采用解耦的、考虑应就强化的粘塑性本构方程,根据损伤破坏理论推导出以临界应变为依据的改进断裂准则,计算表明断裂能数理论解与数值模拟结果一致,并得到了实验方面的例证。  相似文献
5.
模拟长纤维增强树脂层合板冲击损伤的数值方法   总被引:4,自引:0,他引:4  
建立了一套模拟树脂层合板低速冲击下损伤过程的方法.该方法采用Mindlin板模型并考虑板的大变形,使用以前提出的一种修正的Newmark时间积分方案进行层板的动态分析,全面考虑了复合材料的脱层破坏、基体开裂和纤维断裂等破坏形式及其相互作用.还建立了一种适合于 Mindlin板的计算应变能释放率的方法;构造了一种连续的罚函数来动态加人弹簧约束以考虑脱层间的接触效应;证明了球板之间的冲击过程是刚性系统,应使用A(α)稳定的数值方法求解;实现了模拟过程中的自适应分析.使用所开发的软件NBHULI完成了长纤维增强碳/环氧复合材料层板在低速冲击下损伤过程的模拟,取得了一些重要的结果.  相似文献
6.
应用格形模型和统计方法分析两相材料宏观等效力学性质   总被引:4,自引:0,他引:4  
采用格形模型和统计方法分析了三维两相材料的宏观等效力学性质。首先建立了两相非均匀材料的力学模型和相应的格形有限元分析.在后利用该方法针对六种两相材料模型,分别分析了材料体积比、不同空间分布和材料物理性质分布对两相材料宏观力学性质的影响。由于使用了三维非均匀模型和自适应载荷步长的加载技术,该方法可以较好地模拟材料在准静态加载条件下的破坏全过程,所得结果可以为颗粒(或短纤维)增强复合材料的力学性质及其设计提供参考依据。  相似文献
7.
带脱层的复合材料层板屈曲分析中的接触问题   总被引:2,自引:0,他引:2  
用基于Mindlin板理论的有限元方法进行了带脱层损伤复合材料层板的屈曲载荷分析,为了处理的屈曲模态中上下脱层之间的接触问题,我们提出了一种有效的算法,在这种算法中,首先用一阶灵敏度分析和二次规划方法相给的迭代算法算出接触区域的虚拟力,然后将这种虚拟力学转化成一些假想弹簧的刚度系数,并对原始刚度矩阵进行修正,数值算例表明本算法可以有效地克服了屈曲模态上下脱层之间的相互贯穿,同时,还对脱层的大小,形  相似文献
8.
本文第一部分对于直接法弹性力学边界积分方程的基本理论作了论述,全文采用内积公式以加权余量形式来建立边界积分方程.论述范围包括位势问题、弹性静力学问题和克希霍夫型平板理论的边界积分方程—边界元法.文中同时写出相应的变分格式.并讨论了非光滑边界的处理.本文第二部分简介对若干具体问题用特定的基本解进行的有关数值计算.文中介绍的研究组所获初步结果包括:迴转体的扭转、轴对称问题和弯曲问题,以及平板弯曲问题的边界积分方程—边界元法应用的具体结果.计算结果表明对于改进和扩充工程实用应力集中数据及平板计算(包括自由边界及角点问题)将是有益的.  相似文献
9.
结构的边界表示为若干设计变量的函数,结构形状优化问题表示为数学规划问题。本文采用递归二次规划法求解数学规划问题,采用边界元法做结构分析,求解了受拉多边形板、受弯悬臂梁和空腹重力坝的形状优化问题。结果表明本文的求解方案非常有效。  相似文献
10.
滑动轴承二维动态摩擦接触的分析研究   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
应用边界单元法研究了滑动轴承动态摩擦时的接触力学性质,揭示了接触压力分布的不对称性;讨论了载荷,摩擦系数等因素对不对称性的影响,认为摩擦系数可使峰值接触压力降低和接触面积增加,增大载荷会使接触压力分布的不对称性更为明显,接触压力分布的不对称意味着磨损分布的不对称。同时分析了实际工作中滑动轴承摩擦副间的当量摩擦系数,指出在滑动试验研究中应采了当量摩擦系数。  相似文献
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