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具有体膨胀和剪切效应的结构陶瓷相变塑性细观本构模型:Ⅰ.非比例加载历史 总被引:3,自引:0,他引:3
本文在对结构陶瓷的四方至单斜(t→m)马氏体相变进行细观力学、热力学和微观机制分析的基础上,导出了在非比例加载条件下考虑材料的体膨胀和剪切效应的相变塑性细观本构模型。作者首次采用 Mori-Tanaka 方法以自洽的方式导出了材料构元的 Helmho-ltz 自由能及余能函数的解析表达式,它是外加宏观应力(或应变)、温度、相变夹杂体积分数以及夹杂内平均相变应变的函数,其中夹杂体积分数和平均相变应变为描述材料构元微结构变化的内变量。最后按 Hill-Rice 本构理论框架导出相变塑性屈服面方程及增量本构关系。 相似文献
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本文在对结构陶瓷的四方至单斜(t→m)马氏体相变进行细观力学、热力学和微观机制分析的基础上,导出了在非比例加载条件下考虑材料的体膨胀和剪切效应的相变塑性细观本构模型。作者首次采用 Mori-Tanaka 方法以自洽的方式导出了材料构元的 Helmho-ltz 自由能及余能函数的解析表达式,它是外加宏观应力(或应变)、温度、相变夹杂体积分数以及夹杂内平均相变应变的函数,其中夹杂体积分数和平均相变应变为描述材料构元微结构变化的内变量。最后按 Hill-Rice 本构理论框架导出相变塑性屈服面方程及增量本构关系。 相似文献
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分数导数型本构关系描述粘弹性梁的振动分析 总被引:3,自引:1,他引:2
本文研究粘弹性梁在周期激励作用下的受迫振动问题。梁的材料满足Kelvin-Volgt分数导数型本构关系。基于动力学方程、本构关系和应变-位移关系建立了小变形粘弹性梁的振动方程。采用分离变量法分析粘弹性梁的自由振动,导出模态坐标满足的常微分-积分方程和模态函数满足的常微分方程,对于两端简支的截面梁给出了固有频率和模态函数。对于简谐激励作用下粘弹性梁的受迫振动,利用模态叠加得到了稳态响应。最后给出数值算例说明本文方法的应用。 相似文献
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基于Rice不可逆内变量热力学框架,在约束构型空间中讨论材料的蠕变损伤问题.通过给定具体的余能密度函数和内变量演化方程推导出考虑损伤的内变量黏弹--黏塑性本构方程.通过模型相似材料单轴蠕变加卸载试验对一维情况下的本构方程进行参数辨识和模型验证,本构方程能很好地描述黏弹性变形和各蠕变阶段.不同的蠕变阶段具有不同的能量耗散特点.受应力扰动后,不考虑损伤的材料系统能自发趋于热力学平衡态或稳定态.在考虑损伤的整个蠕变过程中,材料系统先趋于平衡态再背离平衡态发展.能量耗散率可作为材料系统热力学状态偏离平衡态的测度;能量耗散率的时间导数可用于表征系统的演化趋势;两者的域内积分值可作为结构长期稳定性的评价指标. 相似文献
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考虑损伤的内变量黏弹-黏塑性本构方程 总被引:1,自引:0,他引:1
基于Rice 不可逆内变量热力学框架,在约束构型空间中讨论材料的蠕变损伤问题. 通过给定具体的余能密度函数和内变量演化方程推导出考虑损伤的内变量黏弹-黏塑性本构方程. 通过模型相似材料单轴蠕变加卸载试验对一维情况下的本构方程进行参数辨识和模型验证,本构方程能很好地描述黏弹性变形和各蠕变阶段.不同的蠕变阶段具有不同的能量耗散特点. 受应力扰动后,不考虑损伤的材料系统能自发趋于热力学平衡态或稳定态. 在考虑损伤的整个蠕变过程中,材料系统先趋于平衡态再背离平衡态发展. 能量耗散率可作为材料系统热力学状态偏离平衡态的测度;能量耗散率的时间导数可用于表征系统的演化趋势;两者的域内积分值可作为结构长期稳定性的评价指标. 相似文献
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从余能密度出发,以不变量理论为工具,导出了非线性超弹性正交各向异性材料本构关系的一般形式,提出了一个以波传播理论为基础的测定材料非线性本构关系参数的新方法,并用这种波动实验方法具体测定了玻璃纤维增强复合材料的非线性动态本构关系参数。 相似文献
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在等温小变形弹塑性内时本构方程偏量形式的基础上,导出了适用于大位移、小应变分析的弹塑性内时本构方程。并导出了带有初始几何缺陷的非线性弹塑性问题的有限元方程。文中给出的算例表明本方法是可行有效的。 相似文献
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本文着重探讨了生长变形体连续介质理论中的本构模型。首先列出了描述生长变形体能量平衡的微分方程以及熵不等式;以此为基础,通过将密度演化的历史作为独立的本构变量扩展了理性力学的因果性公理与决定性公理,具体而详细地推导了简单材料的生长弹性本构方程,给出了这些本构方程中的相关本构变量之间的约束不等式,得到了“生长变形体的自由能与其密度成反比”的结论,并从热力学上对这一结果进行了定性的解释。最后,文中对几个尚待解决的问题进行了说明,并指出了今后的发展方向。 相似文献
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应用ИЛЪЮШИН关于应力是五维偏应变空间变形历史的泛函的概念和Valanis有关内时理论的描述,本文提出,对热粘塑性体,应力可设为应变、应变率和温度历史泛;并应用Miller和其它一些作者有关内变量演化方程的描述,由此建立了热粘塑性体的积分-微分型本构方程这一积分-微分型本构关系大体和Miller微分型模型等价。对1020钢的单轴本构响应进行了数值模拟,和Tanaka与Miller的分析及一些实 相似文献
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一个描述脆性材料非线性行为的损伤力学模型 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一个分析和描述脆性材料各向异性损伤的宏观力学模型。在小变型的情况下,利用损伤面和损伤势的概念以及材料性能和材料受损后的弹性响应取决于损伤变量而与加载路径无关的假设,文中导出材料弹性损伤的一般本构关系及联系材料系数与损伤面和损伤势的表达式。当损伤面和损伤势的构造确定后,建立了损伤变量的演变方程和材料性能的变化规律。文中以两种具体材料为例说明该理论模型的应用. 相似文献
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复本构理论中的对偶原则 总被引:8,自引:0,他引:8
复本构理论中的对偶原则何钟怡(哈尔滨建筑工程学院,150006)关键词复本构方程,对偶原则,强迫振动1复本构的对偶原则材料的本构方程完全可以不用复数形式表达,概括性很强的Noll泛函就是以实变量表示的.但是对于线性本构,采用复变量表示优越性很大.例如... 相似文献
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Sn—Pb共晶钎料合金的Bodner—Partom本构方程 总被引:1,自引:2,他引:1
采用Bodner-Partom粘塑性本构理论研究了Sn-Pb共晶合金的本构方程。在应变速率10-5—10-2S-1、温度为-55—125℃的外部变量范围内进行了单轴拉伸和稳态蠕变数值模拟,结果与实验吻合良好。同时讨论了该本构方程用于SMT焊点热循环寿命预测的实际意义。 相似文献
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热粘塑性体的积分-微分型本构关系 总被引:3,自引:0,他引:3
应用 关于应力是五维偏应变空间变形历史的泛函的概念和Valanis有关内*时理论的描述,本文提出,对热粘塑性体,应力可设为应变、应变率和温度历史的泛函;并应用Miller和其它一些作者有关内变量演化方程的描述,由此建立了热粘塑性体的积分-微分到本构方程.这一积分-微分型本构关系大体和Miller微分型模型等价.对1020钢的单轴本构响应进行了数值模拟,和Tanaka与Miller的分析及一些实验结果符合较好. 相似文献
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含损伤材料的热粘塑性本构关系及其应用 总被引:5,自引:2,他引:3
对含损伤材料的热粘塑性本构关系进行了较全面和较系统的研究。首先对半径回归方法的本构公式给出了最一般性的严格证明,并讨论了其适用性和局限性。接着以应力空间中的屈服函数和Drucker公设为基础,以材料本构关系的内变量理论为工具,推导并建立了增量型热粘塑性本构关系的普适形式和计算流程。然后结合实践中最常用的几类本构模型,导出了所建立的增量型动态本构关系的具体形式,并简要总结了其各自的特点和意义。最后通过一些典型的波传播和高速冲击问题的算例,介绍了所建立的本构关系及计算方法的具体应用情况和效果,从而展示了其理论意义和应用前景。 相似文献
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广义Rayleigh波的频谱特性分析 总被引:5,自引:1,他引:5
本文导出了在加层半空间中广义Rayleigh波的谱函数方程,研究了不同的材料组合对其频率特性的影响,并给出了广义Rayleigh波的相速度随频率变化的计算曲线。 相似文献
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本文以经典的热弹塑性理论为基础,考虑到材料常数随着温度变化的特性,导出增量本构关系及有限元方程,并编制了空间轴对称体的热弹塑性蠕变分析程序。经考核,获得满意结果,文中还对某发动机涡轮盘进行了应力应变分析,所得结论可供工程设计参考。 相似文献