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二维颗粒堆积体中力的传递与分布研究

岩土工程学报 2005年第4期27卷 468-473页

作者：刘源缪馥星苗天德兰州大学力学系兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

颗粒介质已成为国内外科学研究的热点,其研究结果正在被逐渐推广应用到岩土工程中去。本文运用焦散线法和激光全息光弹法对受集中荷载作用的颗粒堆中力的分布进行了较为详细的实验研究,通过对实验数据的定量分析得知:与传统连续介质弹... 详细信息

颗粒介质已成为国内外科学研究的热点,其研究结果正在被逐渐推广应用到岩土工程中去。本文运用焦散线法和激光全息光弹法对受集中荷载作用的颗粒堆中力的分布进行了较为详细的实验研究,通过对实验数据的定量分析得知:与传统连续介质弹性理论所揭示的规律不同,堆积体内部力的传递与分布遵循抛物线型方程。所得结果对现实工程具有重要指导意义。

关键词：颗粒介质力的传递与分布焦散线法激光全息光弹法

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柔性基层合柱瞬态响应的有限元分析

应用力学学报 2018年第2期35卷 272-277页

作者：张榜李善恩缪馥星宁波大学冲击与安全工程重点实验室宁波315211 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

良好的尺寸设计可优化结构的力学性能,为了研究几何参数对柔性基底结构抗冲击性能的影响,本文运用ABAQUS软件,计算了柔性基底层合柱受冲击载荷时的瞬态响应,对比分析了不同基底厚度、截面尺寸的柔性基底层合柱的动态力学性能。给出了层... 详细信息

良好的尺寸设计可优化结构的力学性能,为了研究几何参数对柔性基底结构抗冲击性能的影响,本文运用ABAQUS软件,计算了柔性基底层合柱受冲击载荷时的瞬态响应,对比分析了不同基底厚度、截面尺寸的柔性基底层合柱的动态力学性能。给出了层合柱上端面中心点的位移、速度、加速度等响应,以及接触面中心点处的应力、应变响应,发现冲击过程中柔性基层合柱出现了大变形。结果表明:柔性基底对中间层的缓冲保护起到了较大的作用,减少了冲击力对中间层的破坏;柔性基层合柱瞬态响应随基底厚度的增加而减小。均布载荷冲击下,截面尺寸为10mm或7.5mm的层合柱瞬态响应平缓且出现一定幅度的波动;截面尺寸为4mm、5mm、5.2mm层合柱出现失稳现象,发生失稳的时刻分别为7.8ms、11.4ms、13.6ms。

关键词：柔性电子冲击载荷柔性基底层合柱瞬态响应

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非对称层合梁瞬态响应回传射线矩阵法解

振动与冲击 2015年第20期34卷 1-5页

作者：缪馥星孙国钧宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

用回传射线矩阵法分析计及一阶剪切变形效应的层合复合材料梁瞬态动力响应;给出速度瞬态响应的回传射线矩阵法计算公式;计算分析轴向-弯曲-剪切耦合效应对层合梁瞬态动力响应影响。结果表明,回传射线矩阵法可求解计及一阶剪切变形效应... 详细信息

用回传射线矩阵法分析计及一阶剪切变形效应的层合复合材料梁瞬态动力响应;给出速度瞬态响应的回传射线矩阵法计算公式;计算分析轴向-弯曲-剪切耦合效应对层合梁瞬态动力响应影响。结果表明,回传射线矩阵法可求解计及一阶剪切变形效应时层合梁瞬态动力响应,且与有限元法解一致;横向(轴向)加载可引起明显的轴向(横向)响应,随铺层角增大轴向-弯曲-剪切耦合效应增加,沿不同方向加载下轴向、横向速度响应幅值明显增加。

关键词：一阶剪切变形效应轴向-弯曲-剪切耦合效应瞬态动力响应回传射线矩阵法层合梁

碳纤维增强复合材料多孔阵列薄壁圆管的抗冲击与吸能性能分析

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兵工学报 2024年

作者：金跃缪馥星宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室乌镇实验室超材料研究中心

碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites，CFRP)相比传统金属，密度小、比强度和比模量高。设计一种多孔阵列薄壁CFRP管，研究其分别在轴向和横向冲击载荷下的抗冲击与吸能性能。基于有限元法建立CFRP多孔阵列薄壁管在... 详细信息

碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites，CFRP)相比传统金属，密度小、比强度和比模量高。设计一种多孔阵列薄壁CFRP管，研究其分别在轴向和横向冲击载荷下的抗冲击与吸能性能。基于有限元法建立CFRP多孔阵列薄壁管在冲击载荷作用下的有限元模型，并分析不同铺层角度对此结构的抗冲击与吸能性能的影响。数值分析结果表明：相比普通薄壁CFRP圆管和方管，在轴向和横向冲击载荷作用下，CFRP多孔阵列薄壁圆管有更高的比吸能和峰值载荷，而过高的峰值载荷对被保护的结构不利，但可通过改变CFRP的铺层角度而改变冲击峰值载荷和比吸能值；在轴向冲击载荷下，多孔阵列薄壁圆管铺层角度由[90°/45°/90°/0°]2S变为[90°/0°/90°/0°]2S时，有效压缩位移内的最大压缩载荷降低约10.1%，比吸能值提高约15.1%。初步研究结果将对CFRP薄壁管的轻量化和抗冲击性能提升的工程应用具有一定的指导意义。

关键词：碳纤维增强复合材料多孔阵列薄壁圆管抗冲击性能能量吸收有限元分析

不同还原条件下制备的固体氧化物燃料电池支撑阳极Ni-YSZ的性能

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硅酸盐学报 2015年第5期43卷 650-656页

作者：汪峰缪馥星官万兵中国科学院宁波工业技术研究院浙江宁波315201 宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315201

研究了不同还原条件下制备的固体氧化物燃料电池Ni-YSZ支撑阳极的性能变化规律。结果表明:600℃以下还原时,阳极的微观结构较差,Ni颗粒较易团聚,对应的抗弯强度在恒温和升温还原时分别为4.32和14.31 MPa;600℃及以上还原时,阳极的微观... 详细信息

研究了不同还原条件下制备的固体氧化物燃料电池Ni-YSZ支撑阳极的性能变化规律。结果表明:600℃以下还原时,阳极的微观结构较差,Ni颗粒较易团聚,对应的抗弯强度在恒温和升温还原时分别为4.32和14.31 MPa;600℃及以上还原时,阳极的微观结构均匀一致,Ni颗粒分布均匀,对应的抗弯强度在恒温和升温还原时分别高达14.92和56.63 MPa。恒温和升温还原时,支撑阳极的孔隙率随着还原温度的升高均先增大后减小,其中恒温还原在700℃达到最大,升温还原在400℃达到最大。从支撑阳极综合特性判断,无论恒温还原还是升温还原,Ni O-YSZ阳极支撑电池的最佳还原温度以不低于600℃为佳。

关键词：支撑阳极镍-氧化钇稳定的氧化锆还原温度微观结构孔隙率力学性能

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含诱导缺陷多边形薄壁管结构的优化设计

机械强度 2020年第2期42卷 469-474页

作者：马少林缪馥星宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室宁波315211

应用有限元法对薄壁结构在轴向冲击下进行了数值模拟,分析了薄壁管的截面形状、诱导孔尺寸对其结构的变形模式及吸能能力的影响。结果表明:薄壁管棱边上受到的冲击力较大,随着截面边数在一定范围内的增加,正多边形和星形多边形薄壁管的... 详细信息

应用有限元法对薄壁结构在轴向冲击下进行了数值模拟,分析了薄壁管的截面形状、诱导孔尺寸对其结构的变形模式及吸能能力的影响。结果表明:薄壁管棱边上受到的冲击力较大,随着截面边数在一定范围内的增加,正多边形和星形多边形薄壁管的吸能指标参数呈递增的趋势。含诱导缺陷薄壁管的初始峰值力较之前降低了50%。若含诱导缺陷薄壁管长度不变,随着宽度的减小,薄壁管的吸能量、平均压缩力及比吸能逐渐增加。应用有限元分析结果并结合响应面法对含诱导缺陷薄壁管进行了优化设计,为诱导型薄壁吸能结构的优化设计提供初步的数据和分析结果。

关键词：薄壁结构能量吸收响应面法有限元分析优化设计

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柔性基/硅层合悬臂梁振动响应的有限元分析

应用力学学报 2021年第4期38卷 1523-1530页

作者：吴科鹏张榜缪馥星宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室宁波315211 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

应用ABAQUS建立了柔性基/硅层合悬臂梁有限元模型,计算了在位移载荷下,柔性基/硅层合悬臂梁中硅层的应力变化,分析了层厚比的变化对柔性基/硅层合悬臂梁低阶固有频率以及振动响应的影响,并与铝基层合悬臂梁进行了对比。结果表明:柔性基... 详细信息

应用ABAQUS建立了柔性基/硅层合悬臂梁有限元模型,计算了在位移载荷下,柔性基/硅层合悬臂梁中硅层的应力变化,分析了层厚比的变化对柔性基/硅层合悬臂梁低阶固有频率以及振动响应的影响,并与铝基层合悬臂梁进行了对比。结果表明:柔性基可以大幅减小硅层上的应力;封装层和硅层的层厚比越大,柔性基/硅层合悬臂梁的低阶固有频率越大;同时,位移和速度响应明显减小,响应的周期也减小。表明增大封装层和硅层的层厚比,可以有效地提高柔性基/硅层合悬臂梁的整体性能和稳定性,提高其抗冲击性能。反之,会增大柔性基/硅层合悬臂梁发生共振现象的概率,不利于其整体稳定性的提升。此研究结果可为柔性电子器件结构振动特性的优化设计提供理论参考。

关键词：柔性基/硅层合悬臂梁固有频率振动响应有限元分析层厚比

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框架在脉冲位移作用下的回传波射矩阵法解

振动．测试与诊断 2009年第1期29卷 92-95页

作者：范志华孙国钧缪馥星上海交通大学工程力学系上海200030

基于Bernulli梁理论推导了回传波射矩阵公式,并将该方法的分析扩展到脉冲位移载荷的情形,利用回传波射矩阵法求解了17杆框架承受正弦半波脉冲位移作用时的瞬态响应,并将求出的内力、位移与用ANSYS软件得到的有限元解进行比较,两种解法... 详细信息

基于Bernulli梁理论推导了回传波射矩阵公式,并将该方法的分析扩展到脉冲位移载荷的情形,利用回传波射矩阵法求解了17杆框架承受正弦半波脉冲位移作用时的瞬态响应,并将求出的内力、位移与用ANSYS软件得到的有限元解进行比较,两种解法的结果吻合较好。

关键词：框架脉冲动力分析回传波射矩阵法

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多网格防阻块护栏系统的冲击响应

爆炸与冲击 2018年第4期38卷 820-826页

作者：徐挺缪馥星周风华杨黎明宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

防阻块薄壁结构是护栏系统中重要的吸能元件,通过防阻块的优化设计提升护栏防护能力,最大限度地减小对乘员的伤害具有重要的意义。应用有限元软件ABAQUS,建立了单跨多网格防阻块波形梁护栏系统受质量块冲击的有限元分析模型,计算了壁厚... 详细信息

防阻块薄壁结构是护栏系统中重要的吸能元件,通过防阻块的优化设计提升护栏防护能力,最大限度地减小对乘员的伤害具有重要的意义。应用有限元软件ABAQUS,建立了单跨多网格防阻块波形梁护栏系统受质量块冲击的有限元分析模型,计算了壁厚分别为2、3和4mm的多网格防阻块护栏系统的冲击响应过程,分析了3种不同壁厚的防阻块在给定冲击速度下,内能的变化情况。通过对比分析发现:冲击过程中,壁厚2mm的双网格防阻块最终内能质量比明显高于其他情形,能量吸收能力最强;并且壁厚2mm双网格防阻块情形的质量块加速度峰值比壁厚3mm单网格防阻块情形小约47.6%,更有利于乘员安全。此外,根据WSTC曲线,模拟工况下,冲击引起的人体头部减速度均在安全忍受范围内。

关键词：冲击响应有限元分析多网格防阻块护栏系统