磁流变弹性体的力-磁耦合模型

以磁偶极子理论为基础,利用最小势能原理,从微观角度出发,研究了磁流变弹性体在单向载荷作用下的力-磁耦合行为,提出了可以描述该行为的数学模型,分析了磁致应力非线性变化的规律和机理.该模型从磁流变弹性体的微观结构出发,考虑了所有铁磁颗粒的磁化特性,以及颗粒之间、链结构之间的相互作用,推导了磁相互作用能的表达式,采用Mooney-Rivlin模型给出了弹性势能表达式.最后运用最小势能原理,建立了描述磁流变弹性体在均匀磁场中力-磁耦合行为的数学模型.该模型与实验结果吻合较好,并能从微观层面对磁流变弹性体的磁致应力变化规律做出解释.研究发现,磁流变弹性体的磁致应力在不同磁场下的变化规律不同,与材料内部的微结构紧密相关,铁磁颗粒之间及链结构之间的相互作用是导致磁致应力非线性变化的主要原因.     

粉末冶金材料各向异性连续型损伤模型研究

在采用微裂纹扩展区描述脆性材料损伤状态的基础上,通过引入颗粒度大小和微裂纹概率分布密度函数来研究粉末冶金材料特征体积单元的损伤演化.同时结合Hill自洽模型采用空间混合平均的方法,可考虑粉末冶金材料的微结构特征及微裂纹间相互作用的影响,可描述粉末冶金类材料的各向异性连续型损伤.     

正拱爆破片的塑性大变形及爆破压力分析

爆破片作为安全泄压装置，其关键指标是要求膜片在预定的压力下爆破。正拱爆破片因为结构简单，安装方便，在工程中有广泛的应用。由于影响爆破片爆破压力的因素很多，爆破片的受载变形牵涉到几何非线性、材料非线性等问题，比较复杂，目前的爆破片设计中，仍然主要采用实验数据归纳的方法来得到经验公式以指导设计。本文采用理论推导方法得到正拱爆破片爆破压力的预测公式，有较高精度，可用于指导设计。     

不同坡口形状铍环激光钎焊温度场和应力场分析

本文对不同坡口形状镀环焊接过程进行了数值模拟,分析了坡口形状和焊接速度对铍环钎焊温度场和应力场的影响,结果表明:开坡口后铍环焊接的熔深和熔宽增大,而热影响区的焊接残余应力相对降低,特别是对于降低铍和AlSi12熔合面处的应力集中具有明显的效果;同时,坡口角度的增加主要对铍环热影响区的应力分布也有一定的影响.因此,铍环接头处开坡口不仅能够降低焊缝区的残余应力,还能减少铍材熔化引起的开裂.     

热处理对软磁复合材料微观结构和力磁性能的影响研究

为了给高性能材料的制备和高灵敏度传感器的开发提供充分的理论和实验依据,利用X射线衍射仪(XRD)、Instron1196材料试验机和力磁耦合测试研究了非晶粉热处理对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/硅橡胶软磁复合材料微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,非晶粉的热处理不仅能够实现非晶合金的纳米晶化,而且能够有效改善软磁复合材料的磁性能。热处理后软磁复合材料的磁滞回线面积和矫顽力降低,而磁感应强度增加。     

柔性硅泡沫薄片的短时松弛行为研究

根据多孔硅泡沫材料的单轴压缩和应力松弛实验,利用最小二乘法的LM法拟合得到硅泡沫材料的本构关系.基于上述模型开展了组合结构中多孔泡沫薄片应力松弛行为的数值模拟,得到了短时松弛过程中硅泡沫结构件的应力变化规律.