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基于均匀化方法的三维编织复合材料等效弹性性能预测

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宇航学报 2005年第4期26卷 482-486页

作者：董纪伟孙良新洪平南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

由于三维编织复合材料具有复杂的空间拓扑结构,其力学性能分析通过宏观有限元方法往往因为占用大量的计算机内存而难以实现。从细观结构入手,计算材料的等效弹性模量可大大降低计算量。现建立了等效弹性模量的均匀化列式及有限元求解方... 详细信息

由于三维编织复合材料具有复杂的空间拓扑结构,其力学性能分析通过宏观有限元方法往往因为占用大量的计算机内存而难以实现。从细观结构入手,计算材料的等效弹性模量可大大降低计算量。现建立了等效弹性模量的均匀化列式及有限元求解方法,运用该方法对三维编织复合材料的等效弹性性能进行了预测,并提出了三种单胞模型的周期性边界条件的施加方法。通过该方法得到等效弹性模量与实验结果较为吻合,从而有利于进行下一步的细观应力场计算。

关键词：均匀化方法等效弹性模量单胞编织复合材料

循环应变下多晶铜非Massing现象的模拟

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上海交通大学学报 2010年第1期44卷 21-24,30页

作者：季媛媛董纪伟冯淼林上海交通大学工程力学系上海200240

对多轴应力状态下的循环本构模型进行修正,在引入加载历史参数演化方程来刻画材料非比例特性的塑性模型基础上,通过在背应力演化方程中加入额外非线性项,以实现对金属材料非Massing现象的描述;利用隐式积分方法推导出新的应力和背应力... 详细信息

对多轴应力状态下的循环本构模型进行修正,在引入加载历史参数演化方程来刻画材料非比例特性的塑性模型基础上,通过在背应力演化方程中加入额外非线性项,以实现对金属材料非Massing现象的描述;利用隐式积分方法推导出新的应力和背应力积分方程以及整体迭代所需的一致切线刚度矩阵,借助有限元软件ABAQUS的用户子程序UMAT,将模型嵌入有限元分析软件中,对具有典型非Massing现象的多晶铜材料进行数值模拟,并将所得模拟结果与实验结果加以比较.结果表明,两者较吻合.

关键词：循环应变非Massing现象循环塑性隐式积分方法

基于微胞体划分的三维编织复合材料有效力学性能分析

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宇航材料工艺 2005年第5期35卷 32-36页

作者：洪平孙良新董纪伟南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

对三维编织复合材料的编织工艺和材料细观结构进行了深入的分析,提出一种微胞体划分技术,细观结构复杂的单胞体被划分为两类结构简单的微胞体有规则的集合;对每类微胞体分别求出其各自的等效弹性性能,不同的微胞体在有限元分析中被认为... 详细信息

对三维编织复合材料的编织工艺和材料细观结构进行了深入的分析,提出一种微胞体划分技术,细观结构复杂的单胞体被划分为两类结构简单的微胞体有规则的集合;对每类微胞体分别求出其各自的等效弹性性能,不同的微胞体在有限元分析中被认为是不同的均质材料,建立了基于微胞体划分技术下的三维有限元分析方法;对三维四步1×1矩形编织复合材料的有效力学性能进行了预测,结果与实验吻合较好。

关键词：三维编织复合材料有效力学性能微胞体划分细观结构有效弹性张量

三维编织复合材料宏细观结构的计算机图形模拟

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宇航材料工艺 2004年第4期34卷 21-24页

作者：董纪伟孙良新洪平南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

从三维编织复合材料的编织工艺———四步法入手 ,分析了纱线的空间位置 ,利用计算机较为精确地模拟织物的宏观结构。采用合理的单胞划分的方法 ,对该宏观模型进行剖分 ,获得了较精确的织物细观结构 ,得到了有关细观结构的一些重要规律。

关键词：三维编织复合材料宏观结构计算机图形模拟微观结构编织工艺

基于均匀化理论的三维编织复合材料弯曲细观应力数值模拟

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材料科学与工程学报 2010年第6期28卷 801-805,822页

作者：董纪伟冯淼林陈文丁丹烨上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系上海200240 上海飞机设计研究院上海200232

从基于小参数渐近展开的多尺度均匀化理论出发,对三维编织复合材料的弯曲细观应力进行数值模拟。首先给出了等效弹性模量和细观应力的均匀化列式及有限元求解方程,然后讨论了三维编织复合材料细观单胞周期性边界条件的施加方法,最后对... 详细信息

从基于小参数渐近展开的多尺度均匀化理论出发,对三维编织复合材料的弯曲细观应力进行数值模拟。首先给出了等效弹性模量和细观应力的均匀化列式及有限元求解方程,然后讨论了三维编织复合材料细观单胞周期性边界条件的施加方法,最后对三点弯曲作用下三种单胞内应力分布进行了数值模拟。通过模拟比较了不同类型单胞及不同编织角材料弯曲应力的差异,总结出一些有益的结论,这些结论与实验结论都比较吻合。

关键词：均匀化理论细观应力单胞编织复合材料弯曲

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银枪刺喉表演的力学原理浅析

力学与实践 2021年第3期43卷 478-481页

作者：张桂民董纪伟罗宁中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

基于银枪受力状态,分别构建了细长压杆和简支梁模型,给出了枪杆弯曲变形与表演者喉部受力的关系,建议了几种表演技巧。主要结论包括:(1)压杆失稳型表演,即使枪杆产生了大变形,表演者喉部受力亦不大。增大杆长,减小杆细,采用更为柔软的... 详细信息

基于银枪受力状态,分别构建了细长压杆和简支梁模型,给出了枪杆弯曲变形与表演者喉部受力的关系,建议了几种表演技巧。主要结论包括:(1)压杆失稳型表演,即使枪杆产生了大变形,表演者喉部受力亦不大。增大杆长,减小杆细,采用更为柔软的藤棍和更钝的枪头,以及使枪杆尽快弯曲,均可减小表演者喉部受力。(2)简支梁型表演并非"真正的银枪刺喉",枪杆弯曲变形取决于辅助人员用力,表演者喉咙所受的刺向力并不大。

关键词：银枪刺喉力学原理压杆稳定简支梁表演技巧

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水平盐穴中压气蓄能储库关键顶板稳定性研究

岩土力学 2021年第3期42卷 800-812页

作者：张桂民王贞硕刘俣轩罗宁董纪伟中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 滑铁卢大学地球与环境科学系加拿大滑铁卢东北大学理学院辽宁沈阳110819

在盐穴中建设压气蓄能电站是解决风/光能源发电并网以及电网调峰的重要手段之一。近年来,为了充分利用中国层状盐岩资源,提出了建设水平腔体储库的方案。然而,水平腔体在拥有更大储库空间的同时,亦带来了更大跨度的顶板,可能因损伤破坏... 详细信息

在盐穴中建设压气蓄能电站是解决风/光能源发电并网以及电网调峰的重要手段之一。近年来,为了充分利用中国层状盐岩资源,提出了建设水平腔体储库的方案。然而,水平腔体在拥有更大储库空间的同时,亦带来了更大跨度的顶板,可能因损伤破坏成为气体泄漏的通道。确定了层状盐岩上覆的泥质硬石膏层为水平腔体稳定与否的关键顶板,分析了其受力状态和可能的失稳类型;基于线性规划的方法确定了压气蓄能内压范围及埋深的可行域;利用数值模拟的方法,研究了水平腔体压气蓄能储库顶板稳定性及其影响因素。结果表明:循环内压上限是关键顶板稳定性的主要决定因素,宜小于原位地应力的75%,但不宜小于60%;水平腔体尺寸的增大,会增加泥质硬石膏顶板的下沉量、塑性区的范围和体积,改变腔体的体积收缩率,需要综合确定最优值;增大保留盐层厚度,可以降低关键顶板的下沉量和塑性区体积,但却会增加体积收缩率,同时也不利于层状盐岩资源的充分利用。

关键词：层状盐岩压气蓄能水平腔体关键顶板稳定性

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三维四向大编织角复合材料的细观强度分析

材料科学与工程学报 2006年第4期24卷 539-542页

作者：董纪伟孙良新洪平南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

编织角是影响三维编织复合材料力学性能的最重要因素。实验数据表明:大编织角复合材料在单向拉伸作用下的破坏形式较为复杂,其应力-应变曲线呈现非线性特性。本文建立了细观应力场的均匀化列式和有限元求解方法,运用该方法对三维大编织... 详细信息

编织角是影响三维编织复合材料力学性能的最重要因素。实验数据表明:大编织角复合材料在单向拉伸作用下的破坏形式较为复杂,其应力-应变曲线呈现非线性特性。本文建立了细观应力场的均匀化列式和有限元求解方法,运用该方法对三维大编织角复合材料的细观应力分布进行了数值模拟,结合相关的强度理论对材料进行失效分析,并进一步对材料的拉伸强度进行预测。强度计算结果与实验结果较为吻合。

关键词：编织复合材料单胞均匀化方法细观应力强度

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中国近代社会教育发展路径研究

教育理论与实践 2019年第13期39卷 12-15页

作者：董纪伟万妮娜中国矿业大学力学与土木工程学院中国矿业大学马克思主义学院江苏徐州221116

中国近代社会教育有其独特的发展路径,既不同于学校教育,也区别于其他国家。中国近代社会教育的发展脉络可以通过理论与实践、传统与现代、官方与民间三个层面来揭示,具体表现在:理论层面源自异域,实践层面却经历了本土化的筛选;教育活... 详细信息

中国近代社会教育有其独特的发展路径,既不同于学校教育,也区别于其他国家。中国近代社会教育的发展脉络可以通过理论与实践、传统与现代、官方与民间三个层面来揭示,具体表现在:理论层面源自异域,实践层面却经历了本土化的筛选;教育活动受本国传统教育资源引导,并随时代发展而更新;基于近代特殊的国情,其发展凝聚了社会各界的力量和心血,并被赋予了改良社会、救亡图存的强烈政治期许。

关键词：中国近代社会教育理论与实践传统与现代官方与民间域外引入本土筛选