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纳米线涂层中失配位错偶极子分析

固体力学学报 2012年第5期33卷 501-507页

作者：陶永舒刘又文方棋洪湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南大学汽车与运载工程学院长沙410082

研究了纳米线环形晶体薄膜涂层中失配位错偶极子与纳米线的干涉效应,并考虑纳米尺度应力效应及纳米线晶格失配的影响.运用弹性复势方法,分别获得了涂层和纳米线区域复势函数的精确解析解.利用求得的应力场和Peach-Koehler公式,得到了作... 详细信息

研究了纳米线环形晶体薄膜涂层中失配位错偶极子与纳米线的干涉效应,并考虑纳米尺度应力效应及纳米线晶格失配的影响.运用弹性复势方法,分别获得了涂层和纳米线区域复势函数的精确解析解.利用求得的应力场和Peach-Koehler公式,得到了作用在螺型位错偶极子上像力和失配应力的精确表达式.算例结果表明,涂层纳米线界面应力和失配应力对涂层中失配位错偶极子的作用影响很大,由于界面应力和失配应力的存在,可以改变涂层内位错偶极子与纳米线干涉的引斥规律.与宏观尺度下的线型材料相比,纳米线材料由于界面效应的影响,位错偶极子在涂层中平衡位置的数量增加,涂层中更容易产生失配位错偶极子.考虑纳米线晶格失配的影响后,位错偶极子在涂层中平衡位置的数量增加.由此可知,减小纳米线晶格失配的影响,可以控制失配位错偶极子的产生.

关键词：纳米线配位错偶极子界面效应晶格失配

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浅埋海底隧道围岩应力复势函数显式解

力学学报 2023年第7期55卷 1505-1516页

作者：金波田俊彤方棋洪湖南大学土木工程学院工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082 湖南湖大建设监理有限公司长沙410082 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

利用弹性复变函数理论将浅埋海底隧道简化为半无限平面问题,考虑围岩自重和海水压力的影响,对隧道开挖后的围岩应力分布进行研究.采用分式映射函数将围岩域映射为像平面圆环域,在圆环域内将复势单值解析函数展开为Laurent级数.利用无穷... 详细信息

利用弹性复变函数理论将浅埋海底隧道简化为半无限平面问题,考虑围岩自重和海水压力的影响,对隧道开挖后的围岩应力分布进行研究.采用分式映射函数将围岩域映射为像平面圆环域,在圆环域内将复势单值解析函数展开为Laurent级数.利用无穷远点应力有界性对Laurent级数幂次项进行确定,根据地表边界和孔口不均匀应力边界条件得到Laurent级数系数迭代表达式,将已确定的Laurent级数条件代入迭代表达式中得出复势函数显式解,从而实现复势函数系数从低次幂迭代至高次幂.根据应力分量的复变函数表达式即可得到隧道周围各点应力分量.研究了两个单值解析函数取不同幂次时对结果的影响,分析了浅埋隧道埋深对环向压应力的影响.研究结果表明:幂级数解具有较高的可靠性,在隧道上半部分幂级数解与有限元数值解吻合效果良好,在隧道下半部分幂级数解最终计算结果比有限元结果相对保守;为了保证计算结果的准确性复势函数需取足够多项;随着隧道埋深增大,隧道底部及两侧孔腰处环向压应力不断增大;腰部与底部环向应力的差值也随之增大.

关键词：弹性半无限体复变函数幂级数解围岩应力海底隧道

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压电螺位错与含界面裂纹圆形涂层夹杂的干涉

力学学报 2006年第2期38卷 185-191页

作者：刘又文方棋洪蒋持平湖南大学工程力学系长沙410082 北京航空航天大学固体力学研究中心北京100083

研究位于基体或夹杂中任意点的压电螺型位错与含界面裂纹圆形涂层夹杂的电弹耦合干涉问题．运用复变函数方法,获得了基体,涂层和夹杂中复势函数的一般解答．典型例子给出了界面含有一条裂纹时,复势函数的精确级数形式解．基于已获得的... 详细信息

研究位于基体或夹杂中任意点的压电螺型位错与含界面裂纹圆形涂层夹杂的电弹耦合干涉问题．运用复变函数方法,获得了基体,涂层和夹杂中复势函数的一般解答．典型例子给出了界面含有一条裂纹时,复势函数的精确级数形式解．基于已获得的复势函数和广义Peach-Koehler公式,计算了作用在位错上的像力．讨论了裂纹几何条件,涂层厚度和材料特性对位错平衡位置的影响规律．结果表明,界面裂纹对涂层夹杂附近的位错运动有很大的影响效应,含界面裂纹涂层夹杂对位错的捕获能力强于完整粘结情况;并发现界面裂纹长度和涂层材料常数达到某一个临界值时可以改变像力的方向．解答的特殊情形包含了以往文献的几个结果．

关键词：压电螺型位错涂层夹杂界面裂纹复变函数方法像力

人工智能结合大数据技术在材料拉伸性能教学中的应用

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力学与实践 2022年第1期44卷 212-217页

作者：李甲方棋洪湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

针对材料拉伸试验获得应力-应变曲线随机性及不确定性问题,开展了人工智能结合大数据技术确定材料弹性模量、屈服强度和极限强度的教学方法。通过读取拉伸数据并构建数据库,运用概率统计理论建立合理的应力-应变曲线,并结合人工智能评... 详细信息

针对材料拉伸试验获得应力-应变曲线随机性及不确定性问题,开展了人工智能结合大数据技术确定材料弹性模量、屈服强度和极限强度的教学方法。通过读取拉伸数据并构建数据库,运用概率统计理论建立合理的应力-应变曲线,并结合人工智能评估现有试验结果准确性及失效原因。人工智能与大数据技术辅助的创新教学方法,将成为材料力学教学重要的发展方向,并培养学生通过大数据视角理解材料变形不确定性的能力和科研兴趣。

关键词：人工智能大数据单轴拉伸材料力学性能