一种岩石概率型本构及其应用

在岩石材料非均匀特性的基础上，建立了弹塑性概率材料本构．认为材料单元的切线模量与破坏强度都是服从二参数Weibull分布的随机量，通过用户材料子程序将该本构导入到LS—DYNA3D中，推导了程序流程，分析了导入过程中的关键技术．算例验证表明，应用该本构模拟得出的现象与实验观测完全一致，这是确定性本构无法实现的．     

纳米压痕过程的三维有限元数值试验研究

采用有限元方法模拟了纳米压痕仪的加、卸载过程，三维有限元模型考虑了纳米压痕仪的标准Berkovich压头．介绍了有限元模型的几何参数、边界条件、材料特性与加载方式，讨论了摩擦、滑动机制、试件模型的大小对计算结果的影响，进行了计算结果与标准试样实验结果的比较，证实了模拟的可靠性．在此基础上，重点研究了压头尖端曲率半径对纳米压痕实验数据的影响．对比分析了尖端曲率半径r＝0与r＝100nm两种压头的材料压痕载荷—位移曲线．结果表明，当压头尖端曲率半径r≠0时，基于经典的均匀连续介质力学本构理论、传统的实验手段与数据处理方法，压痕硬度值会随着压痕深度的减小而升高．     

多晶金属弹粘塑性的取向元模型

基于“三维组集式本构模型”［１～３］，运用功共轭原理和场平均方法，发展了一种“取向元”概念——多晶聚集体内具有相同取向的滑移系集的一个体积平均意义上的代表性元素；由一维的率（粘性）敏感“取向元”，通过在取向空间里的积分，获得了三维的弹粘塑性本构方程式，并模拟了蠕变和松弛现象．与以往的粘塑性模型相比，本文模型不仅能同时考虑多晶金属材料的率相关性和路径相关性，而且由于引入了物理机制，因而具有较强的预测能力．数值算例也展示了该模型的合理性     

构元组集损伤断裂模型及其与内聚区模型的比较

结构的响应实质上是材料的响应,宏观结构损伤至断裂的发展过程也是材料性质不断演化的结果.构元组集模型从材料的微观物理变形机制出发,基于对泛函势理论和Cauchy-Born准则,抽象出两种构元:弹簧束构元和体积构元.在微观层次上,结构损伤和断裂的实质都是原子间键合力减弱和丧失的结果,而弹簧束构元是同一方向上的原子键的抽象,因此损伤可以通过弹簧束构元的响应曲线来反映.组集两种构元的响应,建立了材料的弹性损伤本构关系,从而能一致描述材料从弹性到损伤、破坏的发展过程.将构元组集模型的本构关系嵌入ABAQUS的用户材料单元子程序UMAT,实现对结构响应的数值模拟.论文模拟了包含中心预制裂纹三点弯曲梁的裂纹扩展过程,并与内聚区模型比较,给出了内聚区模型所假设的应力-位移关系曲线,并从材料损伤演化的角度对材料裂纹扩展过程做出了物理解释.     

航行体垂直出水载荷与空泡溃灭机理分析

针对航行体水下垂直发射出水载荷机理问题, 首先开展了典型工况全过程的数值 模拟, 得到了航行 体肩、尾空泡及表面压力的演化过程, 并与试验结果进行了对比验证. 在此基础上揭示了航 行体肩部空泡溃灭的过程和机制, 进而提出了出水溃灭压力的物理模型, 探索了空泡厚度、 水层厚度、声速等重要参数的影响, 讨论了试验溃灭压力相似律等相关问题.     

晶体硬化系数表示式及材料常数标定

从均匀变形率场中各种取向滑移系硬化的基本特征出发,提出了新的单晶硬化系数表示式,内含12个材料常数,各有明确的物理意义,进而以精确模拟宏观力学性质为目标,利用非线性规划理论建立了一种准确可靠又行之有效的材料常数标定方法,作为例子,使用非线性规划中的改进Ganss-Newton法与梯度法相结合的算法、根据典型单轴拉伸实验曲线确定了铜与铝单晶的材料常数,预测了它们在多种位向上拉伸变形时的应力应变响应,与实验结果吻合良好.     

走进地震预测——————加卸载响应比方法

 概括介绍了加卸载响应比的基本思路、基本概念、物理基础、加卸载 响应比在地震预测中的应用以及取得的一些成果. 加卸载响应比方法物理基础扎实, 只需利 用地球内部的某些实测数据, 为地震预测提供了一条新的途径.     

基于等效滑移与潜在硬化机制的多晶金属亚宏观弹塑性模型

将多晶材料中晶片之间与晶粒界面上的滑移作为消耗塑性功的主要物理机制,提出一个由亚宏观滑移系作为耗能构元的材料模型,并用功共轭方法得到了亚宏观滑移系的等效滑移剪切率.重新给出了滑移系自身运动硬化、潜在硬化及Bauscninger效应的力学描述,导出了本构方程.在探讨材料性质参数对后继屈服面形状及尺寸变化影响的基础上,论述了模型的基本性质.与以晶粒为基本构元的多晶体自洽理论比较,所得到的本构方程具有简洁的数学表达,而且能精确有效地预测多晶金属材料在复杂加载条件下的宏观弹塑性力学行为.     

钢材最佳切头(尾)量的计算

本文是根据日科技连出版社1974年8月26日出版的,近藤次郎著《数学入门》一书中的[例2、36]和[例5、8]的内容编许而成。原著的资料来源为《品质管理》Vol.3(1962), PP、636-640神谷优一郎小仓静逸的文章《压延钢材的最适切舍量的计算》。 轧制钢材,例如钢坯、钢板、钢筋或钢管等多数情况是按定尺出厂的,而这种场合,首先是将钢锭或者钢板轧成长料,然后,按一定的长度切成定尺的产品。这个被轧制的长料的两端由于有缺陷或断而不合适等,因而必须将头(或尾)切掉,但在切断作业时,判断每个长料一端(头或尾)的不良部位有困难时、或者既便有可能、但…     

链网模型与Si_3N_4陶瓷材料宏细观力学行为模拟

假定原位增强陶瓷材料中存在的众多微裂纹将基体分割成块，增强体长颗粒的桥联是块间的传力机制，提出了一种链网模型，用于模拟材料宏观力学行为与细观损伤演化，论述了模型参量与材料细观组元几何，物理参数之间的关系，给出了典型的数值模拟结果并进行了统计分析。