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爆炸地震效应的时频分析

爆炸与冲击 2003年第1期23卷 31-36页

作者：林大超施惠基白春华张奇清华大学北京100084 北京理工大学北京100081

以一个爆炸地震地运动信号的测试结果为例,分别应用传统Fourier变换、短时Fourier变换(STFT)、连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)进行了对比分析,讨论了爆炸地震效应的时频分布问题。结果表明,小波变换方法可以更好地给出爆炸地震... 详细信息

以一个爆炸地震地运动信号的测试结果为例,分别应用传统Fourier变换、短时Fourier变换(STFT)、连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)进行了对比分析,讨论了爆炸地震效应的时频分布问题。结果表明,小波变换方法可以更好地给出爆炸地震效应的细节信息。在频率值较高的频带上,地震能量可能较小,但振动的峰值强度却仍较大。

关键词：爆炸力学爆破地震效应地运动时频分析非平衡随机过程

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含钽(Ta)C/C复合材料烧蚀分析

复合材料学报 2003年第3期20卷 13-16页

作者：黄海明杜善义施惠基清华大学工程力学系北京100084 哈尔滨工业大学复合材料研究所哈尔滨150001

　根据TaC和C/C复合材料的物理化学性质及烧蚀环境推测C/TaC/C复合材料的烧蚀机理,并对其抗侵蚀机理及剥蚀进行了预测分析,在分析C/TaC/C复合材料烧蚀机理的基础上建立其烧蚀模型。根据Darcy定律确定TaC液体流动的速度,并在此基础上利... 详细信息

　根据TaC和C/C复合材料的物理化学性质及烧蚀环境推测C/TaC/C复合材料的烧蚀机理,并对其抗侵蚀机理及剥蚀进行了预测分析,在分析C/TaC/C复合材料烧蚀机理的基础上建立其烧蚀模型。根据Darcy定律确定TaC液体流动的速度,并在此基础上利用流体动力学和质量守恒定律等推导出C/TaC/C复合材料质量烧蚀率公式。

关键词： C/TaC/C复合材料烧蚀机理烧蚀模型

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颗粒增强复合材料界面开裂力学性能的模拟

航空材料学报 2003年第2期23卷 18-24页

作者：郭然施惠基姚振汉清华大学工程力学系北京100084

基于Ghosh提出的Voronoi单元有限元方法,构造能够反映颗粒增强复合材料基体和夹杂界面产生脱层的新单元,结合网格重划分技术,模拟含任意随机分布夹杂的复合材料界面开裂的力学性能。为了分析夹杂和基体之间脱层对细观结构演化和宏观性... 详细信息

基于Ghosh提出的Voronoi单元有限元方法,构造能够反映颗粒增强复合材料基体和夹杂界面产生脱层的新单元,结合网格重划分技术,模拟含任意随机分布夹杂的复合材料界面开裂的力学性能。为了分析夹杂和基体之间脱层对细观结构演化和宏观性能的影响,采用了临界节点移动技术。编制的有限元程序,能够描述界面逐步脱离过程和应力场的变化。计算实例和普通有限元方法进行比较,证明其精度完全符合要求。

关键词：颗粒增强复合材料有限元方法夹层界面基体界面界面脱层开裂力学性能

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多点微动疲劳实验的设计

清华大学学报（自然科学版） 2004年第5期44卷 693-696页

作者：黄海明施惠基 Geard Mesmacque 清华大学工程力学系法国里尔科技大学力学国家重点实验室

为防止微动疲劳事故发生,工程上亟需对多点微动疲劳进行实验测试。根据Hertz接触理论得到接触半径,再利用有限元软件PATRAN和NASTRAN计算分析3点球压微动下试件应力场的分布,发现接触区域应力分布差别很大,验证了单点微动理论不适用于... 详细信息

为防止微动疲劳事故发生,工程上亟需对多点微动疲劳进行实验测试。根据Hertz接触理论得到接触半径,再利用有限元软件PATRAN和NASTRAN计算分析3点球压微动下试件应力场的分布,发现接触区域应力分布差别很大,验证了单点微动理论不适用于多点微动情况。基于此,开发出微动实验平台、多点球微动实验设备及多点面微动实验设备。结果表明,该实验系统具有较高的精度(<1μm),可用于模拟各类固定连接件的微动疲劳实验。

关键词：多点微动疲劳实验有限元法微动数值模拟实验设计球微动实验面微动实验

组织结构对Ni-20Cr-10Mo-10Co高温合金高温力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2003年第2期32卷 103-107页

作者：顾家琳郭彦宏贾崇林施惠基清华大学北京100084 首钢冶金研究院北京100085

Ni-20Cr-10Mo-10Co高温合金是一种以碳化物为主要强化相的铸造高温合金。合金的晶粒尺寸和枝晶间距,随着模壳温度的降低而减小,在使用温度为800℃时合金中碳化物的类型发生变化。另外,实验发现随着模壳温度的降低,合金在800℃,165MPa时... 详细信息

Ni-20Cr-10Mo-10Co高温合金是一种以碳化物为主要强化相的铸造高温合金。合金的晶粒尺寸和枝晶间距,随着模壳温度的降低而减小,在使用温度为800℃时合金中碳化物的类型发生变化。另外,实验发现随着模壳温度的降低,合金在800℃,165MPa时的持久寿命和蠕变性能都得到改善,持久拉伸试样为穿晶准解理断口。表明这种材料的等强温度在800℃以上,所以晶粒、枝晶的细化有利于高温力学性能的提高。

关键词：镍基高温合金高温持久寿命蠕变晶粒尺寸枝晶间距组织结构

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基于小波变换的爆破振动时频特征分析

岩石力学与工程学报 2004年第1期23卷 101-106页

作者：林大超施惠基白春华张奇清华大学工程力学系北京100084 北京理工大学力学工程系北京100081

应用小波变换方法对短时非平稳爆破振动过程提出了时频特征分析。根据离散小波变换的分层分解展开关系,将爆破振动时间历史信号用分层重构信号进行扫描。应用这些信号可以给出不同频率带上爆破振动的相对能量分布和振动强度的时间变化... 详细信息

应用小波变换方法对短时非平稳爆破振动过程提出了时频特征分析。根据离散小波变换的分层分解展开关系,将爆破振动时间历史信号用分层重构信号进行扫描。应用这些信号可以给出不同频率带上爆破振动的相对能量分布和振动强度的时间变化规律。一个爆破振动实测结果的分析表明,与建立在传统Fourier变换基础上的频谱分析方法相比,基于小波变换的爆破振动时频特征分析可以给出更为准确的细节信息。文中的研究结果为爆破振动结构安全性分析提供了新的途径。

关键词：爆破振动时频分析振动强度离散小波变换

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PBX炸药含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系

含能材料 2015年第10期23卷 999-1003页

作者：成丽蓉施惠基清华大学航天航空学院工程力学系应用力学教育部重点实验室北京100084 第二炮兵装备研究院北京100085

为描述高聚物粘结炸药(PBX)的动态力学性能,将炸药内由微裂纹扩展引起的细观损伤,耦合到宏观粘塑性本构方程中,建立了含微裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系。针对某PBX炸药,开展了单轴压缩及断裂性能实验,研究了材料本构参数及本构关系计... 详细信息

为描述高聚物粘结炸药(PBX)的动态力学性能,将炸药内由微裂纹扩展引起的细观损伤,耦合到宏观粘塑性本构方程中,建立了含微裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系。针对某PBX炸药,开展了单轴压缩及断裂性能实验,研究了材料本构参数及本构关系计算算法,嵌入到ABAQUS软件中,数值模拟了该PBX炸药不同应变率条件下的力学行为。与实验结果对比表明,含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系能够表征PBX炸药动态条件下力学性能变化过程,可用于冲击环境下炸药损伤演化分析研究。

关键词：微裂纹扩展高聚物粘结炸药(PBX) 损伤本构关系

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高温结构材料的蠕变和疲劳研究的一些新进展

固体力学学报 2010年第6期31卷 696-715页

作者：施惠基马显锋于涛清华大学航天航空学院应用力学实验室北京100084

高温部件长期在高温严酷环境和载荷作用下,蠕变和疲劳是制约其使用寿命的重要因素,成为高温结构强度领域的关键问题,近年来日益受到研究者们的高度关注.本文回顾了实际高温结构部件和材料的失效机制、损伤评估以及寿命预测等方面的研究... 详细信息

高温部件长期在高温严酷环境和载荷作用下,蠕变和疲劳是制约其使用寿命的重要因素,成为高温结构强度领域的关键问题,近年来日益受到研究者们的高度关注.本文回顾了实际高温结构部件和材料的失效机制、损伤评估以及寿命预测等方面的研究进展,着重介绍了本课题组在高温蠕变和疲劳领域的最新研究成果,并对该领域今后的发展方向进行了展望.

关键词：蠕变损伤疲劳失效准则镍基单晶合金再结晶

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面外约束对韧性材料的断裂韧度的影响

工程力学 2007年第11期24卷 19-24页

作者：王兆希施惠基清华大学工程力学系北京100084

与脆性断裂的断裂韧度随厚度的增加而逐渐趋近于一个常数的变化趋势不同,韧性较好材料的弹塑性断裂韧度的特征为:在一定范围内随着厚度的增加,弹塑性断裂韧度逐渐增加。主要研究在保持试件的面内约束(a/w)保持不变的条件下,面外约束(厚... 详细信息

与脆性断裂的断裂韧度随厚度的增加而逐渐趋近于一个常数的变化趋势不同,韧性较好材料的弹塑性断裂韧度的特征为:在一定范围内随着厚度的增加,弹塑性断裂韧度逐渐增加。主要研究在保持试件的面内约束(a/w)保持不变的条件下,面外约束(厚度的变化)对同种材料的试件的断裂韧度的影响。首先采用韧性较好的材料进行断裂韧性实验,通过实验得到结果:试件的弹塑性断裂韧度J积分及临界裂纹尖端张开位移CTOD随着试件厚度的增加而线性增加。然后从能量平衡的角度出发,考虑在裂纹扩展过程中的所有的宏观能量耗散机制,根据通过实验验证的假设,化简后,得到最终的结果:一定程度上表征能量耗散的断裂韧度随着厚度的增加而增加,与实验结果吻合得较好。

关键词：断裂韧性面外约束厚度效应积分弹塑性断裂能量耗散