纯应力平面弹性问题的一个非协调矩形元(英文)

针对纯应力平面弹性问题构造了一个非协调矩形元.该单元满足离散的第二Korn不等式,并且关于λ有一致最优收敛阶,其误差的能量模和L2-模分别为O(h2)和O(h3) .     

Pom-Pom分子在平面收缩流场中的流变行为

用基于管子理论发展的XPP(extended Pom-Pom)模型描述支化高分子熔体——低密度聚乙烯(LDPE)的分子流变特性,实现了从分子微观结构到宏观响应的跨尺度模拟.引入有限增量微积分(FIC)过程重构了压力稳定质量守恒方程以克服因流体不可压缩性引发的压力场空间分布虚假振荡现象.采用离散的弹性——黏性应力分裂技术(DEVSS)以在缺失纯黏性项情况下保持动量方程弱形式中的椭圆项贡献.利用迎风流线(SU)方法离散黏弹性XPP本构方程中的对流项,以基于Crank-Nicolson隐式差分格式的迭代稳定分步算法求解质量、动量守恒方程和本构方程.采用等低阶有限元模拟了平面黏弹性收缩流,考察了不同Weissenberg数、支化程度和分子结构参数对Pom-Pom分子在收缩流场中流变行为的影响,数值结果与相关文献和试验结果吻合得较好.     

热冲击荷载作用下的含球形空腔的广义热弹性功能梯度球形各向同性体

在带两个松弛时间参数的广义热弹性线性理论(Green和Lindsay理论)意义上,研究含一个球形空腔的功能梯度球形各向同性无限大弹性介质中,热弹性位移、应力和温度的求解方法.空腔表面无应力,但承受一个随时间变化的热冲击荷载作用.在Laplace变换域中,给出了一组矢量-矩阵微分方程形式的基本方程,并用特征值方法求解.应用Bellman方法进行数值逆变换.计算了位移、应力和温度,并给出相应的图形.结果表明,材料热物理性质的变化,对荷载响应的影响非常强烈.并与对应的均匀材料进行了比较和分析.     

复合材料拟周期结构的均匀化方法

1．预备知识和问题的提出文山讨论了复合材料周期结构的数学问题,即复合材料弹性体的物理参数,几何参数具有某种周期拓扑结构的问题．但在实际问题中,有时还会遇到这些情形,由于受湿热环境和结构设计等因素的影响,弹性体不具有整体周期性,而是具有局部周期性,这就是本文要研究的拟周期性．数学上,这些问题可以表述为下列边值问题：其中fiCR”是有界区域,具有LIPschitz连续边界,A‘巾,旬,＜二。‘x,八,k＝l,…,n．是nXn阶矩阵,满足下列的A一条件．J．L．Lions（见文门）等曾对拟周期的二阶椭圆型边值问题进行了讨论,…     

单分子膜的动态弹性

综述了单分子膜弹性研究的最新发现，详细介绍了单分子膜弹性的动态测定方法和硬脂酸、亚油酸等单分子膜弹性的研究结果，讨论了分子结构、亚相正离子、ｐＨ值以及聚合反应对单分子膜弹性的影响。     

The Dynamic Viscoelasticity of Polyethylene Based Montmorillonite Intercalated Nanocomposites

The viscoelastic behavior of melts for two systems composed of intercalated nanocomposites based on low density polyethylene and 3 wt% loading of cetyltrimethylammonium bromide modified montmorillonite was studied. The results obtained through examining the dynamic storage module G‘ and dynamic loss module G“ values of the composite revealed that the dynamic viscoelastic properties of composite strongly depended on intercalation of polymer, and exhibited dramatically change with altering intercalation conditions. Only when modified montmorillonite content was about 3 wt%, the composite showed a trend of pseudo-solidlike at lower frequencies.     

固-固掺杂结构声子晶体中弹性波的缺陷模

为了研究弹性波在固-固掺杂结构声子晶体中缺陷模的特性,推导出弹性波斜入射固-固掺杂结构声子晶体的转移矩阵。利用它计算了固-固掺杂结构声子晶体中弹性波的透射系数,得到由于掺杂在禁带的中间出现了多条缺陷模透射峰带,缺陷模透射峰带随杂质厚度的变化呈周期性地出现,在同一缺陷模透射峰带上缺陷模的频率随杂质厚度增加近似呈线性减少。缺陷模的这些特征可以作为设计声子晶体滤波器的理论依据。     

基于绝对节点坐标法的弹性线方法研究

相比于浮动坐标系法, 绝对节点坐标法(absolute nodal coordinateformulation, ANCF)在处理柔性体非线性大变形问题上具有显著优势,ANCF将单元节点坐标定义在全局坐标系下,采用斜率矢量代替节点转角坐标, 具有常数质量阵,不存在科氏离心力等优点, 然而弹性力阵为非线性项,其求解将比较耗时且占用资源. 据此, 在弹性力求解方法中,引入弹性线方法(elastic line method, ELM),该方法将格林--拉格朗日应变张量定义在中心线上,采用曲率公式来定义弯曲应变, 转角公式来定义扭转应变.同时采用有限元法对三维柔性梁位移场进行离散,求解梁单元常数质量阵、广义刚度阵、广义力阵,进而得到单元的动力学方程, 通过转换矩阵得到三维梁的动力学方程.接着从理论上指出连续介质力学方法(continuum mechanics method,CMM)和弹性线方法在求解弹性力上的不同点, 并编制动力学仿真软件.最后分别采用连续介质力学方法和弹性线方法对柔性单摆以及履带式车辆的动力学问题进行仿真分析,结果表明:弹性线方法能在保证精度的前提下有效提高计算效率.      

梯形应力脉冲在弹性杆中的传播过程和几何弥散

在应力波传播过程中,几何弥散效应往往难以避免.对应力波在弹性杆中传播的几何弥散效应进行解析分析,对于基础波动问题研究以及材料动态力学行为表征等课题,显得至关重要.本文简单说明了弹性杆中考虑横向惯性修正的一维 Rayleigh-Love应力波理论,概述了其波动控制方程的变分法推导过程;针对 Hopkinson杆实验中常用的梯形应力加载脉冲,建立了相应的偏微分方程初边值问题的求解模型,并运用 Laplace变换方法研究了脉冲在杆中传播的几何弥散现象;根据留数定理进行 Laplace反变换,给出了杆中不同位置和时刻的应力波的级数形式解析解,分析了计算项数对结果收敛性的影响;将解析计算结果与采用三维有限元数值模拟的计算结果进行对比,两者吻合程度良好,从而证明 Rayleigh-Love横向惯性修正理论可以有效地表征典型 Hopkinson杆实验中的几何弥散效应.在此基础上围绕梯形加载脉冲的弥散效应进行参数研究,定量描述了传播距离、泊松比、脉冲斜率等参数的影响.本文给出的 Rayleigh-Love杆在梯形加载条件下的解析解,揭示了几何弥散效应的本质规律,可以用于实际实验的弥散修正过程.      

基于晶体塑性理论研究铝材料高压高应变率下的强度特性

为了了解金属材料在极端加载下复杂动态响应过程中的多种机制和效应,重点针对Al材料在高压、高应变率加载下的塑性变形机制,在经典晶体塑性模型的基础上,对其中的非线性弹性、位错动力学和硬化形式进行改进,建立适用于高压、高应变率加载下的热弹-黏塑性晶体塑性模型。该模型可以较好地描述单晶铝和多晶铝材料屈服强度随压力的变化过程,相比宏观模型,用该模型还获得了多晶Al材料在冲击加载下的织构演化规律,揭示了织构择优取向行为和压力的关系。