变温下橡胶材料力学性能的实验分析

利用Zwick020材料试验机研究了天然橡胶材料在不同温度条件下单向拉伸的大变形力学行为.得到了不同温度和不同加载速率条件下材料的应力-应变关系曲线和材料的破坏条件,由此分析了高温和低温的温度变化条件及加载速率对材料力学性能的影响,得出天然橡胶材料在大变形条件下的温度和加载速率敏感特性.同时利用实验结果拟合出材料的应变能函数,并应用热超弹性模型对材料进行了理论分析.结果表明,理论分析结果与实验结果仅在一定温度范围内吻合得较好,因为材料软化或硬化,在很高或很低的温度情况下二者有一定差别.     

混合法分析平面应变橡胶材料的大变形

基于混合法(以位移和静水压力为基本未知量),引入Penn[1]建议的不变量分解的Mooney型[2]本构形式,针对混合法建立起总刚元素的特点,分析平面应变不可压缩橡胶材料的大变形,克服以前在处理不可压缩时,计算易失稳等缺点,算例表明:有限元计算稳定并与解析解[4]吻合.     

一种适用于板料成形过程分析的自适应有限元方法

本文主要讨论在板料成形过程的动态显式有限元分析中,有限元网格的再分割技术.单元为四节点壳单元,板料的材料特性假定满足Hill各向异性的弹塑性准则,采用自适应h-方案,通过细化和聚合单元调整网格的疏密,模具被假定为由刚性小平面组成,与同一单元的节点发生接触处的模具表面的法线之间的夹角作为单元再分的判据.通过对方形盒冲压成形过程的计算,说明该方法是有效的.     

具有非线性homologous变形约束的桁架结构形态分析

研究了具有非线性homologous变形约束条件的桁架结构形态分析问题.在已有的线性homologous变形约束桁架形态分析的基础上,将结构的节点分成三类:homologous变形约束节点,形状可变节点和边界点.运用Moore-Penrose广义逆矩阵性质,将基础方程组解的存在条件表示为包含形状可变节点未知坐标的非线性方程组,为采用Newton-Raphson方法求解非线性方程组,对AA+(A为任意矩阵,A+为A的Moore-Penrose广义逆矩阵)求偏导数,找到了满足保型要求的形态,给出的桁架算例说明了本文方法的有效性.     

复合材料断裂力学参量的实验测定

本文采用三维云纹干涉仪同步测量含裂纹复合材料弯曲板的面内位移场及离面位移场,并对离面位移场云纹图进行计算机自动采集和处理,编制了云纹数字图像处理软件.文中推导了正交异性复合材料弯曲问题的离面位移场表达式,得到了弯曲板裂纹尖端位移w与应力场强度因子K1的关系式.通过实测位移,结合裂尖位移场推导出应力强度因子K1值.     

拉压性能不同材料全量型本构关系及厚壁筒的应力分析

将经典全量理论作了推广,考虑了应力状态及塑性体积变形对拉压性能不同材料的塑性行为的影响.应用该本构模型分别计算了厚壁筒在内压和外压作用下的应力分布.给出了径向应力、环向应力和轴向应力沿壁厚的分布图.将本文的计算解与拉压性能相同(不考虑体积变形、强化曲线唯一)的幂函数强化材料的厚壁筒的理论解进行了比较.结果表明,材料的拉压性能不同对厚壁筒的环向应力和轴向应力影响较大.因此,对于拉压性能不同材料,考虑到其对应力状态及塑性体积变形敏感时,是不能将其简化成拉压性能相同、体积不可压缩、强化曲线唯一的理想材料.     

液体炸药滑移内爆加载下钢管的变形与层裂破坏研究

用液体炸药滑移内爆加载方式,研究了不同炸药厚度和外壳条件下20钢圆管的内聚变形和破坏特征。实验中,钢管发生了较大径向应变,应变值大致随炸药厚度的增加而线性增大。在炸药厚度不低于3mm时钢管变形均匀,轴对称较好;药厚小于3mm时其变形不再是基本轴对称收缩,管子表面出现扭转褶皱。各种装药厚度下,均未观察到预期的层裂破坏。对未层裂的原因进行了初步分析。     

气相爆轰胞格结构和马赫反射数值模拟

采用简化二阶段化学反应模型和改进的高精度时空守恒方法 (CE/SE)对二维可燃气体DDT过程和爆轰波在楔面上的马赫反射进行了数值模拟 ,计算和实验结果的比较令人满意。     

压缩感知在条纹相机成像中的应用

条纹空间分辨率从中心到边缘逐渐降低,为了改善条纹管像面的边缘空间分辨率,构造了一个基于压缩感知的条纹相机成像重构模型.压缩感知目标函数采用正交匹配法实现,并对重构参数进行了优化.原成像结果与重构结果对比表明：压缩感知重构图的对比度比原图提高了5%,极限分辨率比原图提高了2lp/mm,并且离轴远区的改善效果好于中心区的改善效果.压缩感知重构方法可以改善像面边缘的成像对比度从而提高条纹相机成像的静态空间分辨率.     

MMC分维数测定与非线性动力过程分析

对MMC微裂纹分布的SEM照片连续地变换网格尺度,求得了MMC微裂纹分布的自相似分形维数,D=1．56．对大塑性变形后MMC分形重建后的σ(t)时间序列进行了非线性动力学过程分析,找到了相空间吸引子积分关联函数,确定了该MMC微裂纹演化存在吸引子,其分形关联维数值1．48与实验测得自相似分形维数值1．56接近。