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感性材料与结构分析的基本模型

计算力学学报 2010年第2期27卷 182-188页

作者：张洪武吕军大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室运载工程与力学学部工程力学系大连116024

感性材料是一类基于植物仿生思想,利用化学能产生机械能的高能量密度智能材料。与植物感性运动类似,感性材料能够运用细胞半透膜,有选择、可控地将物质传输到体内产生定向变形。感性材料由基体材料中夹杂液体腔组成,液体腔周围有一层包... 详细信息

感性材料是一类基于植物仿生思想,利用化学能产生机械能的高能量密度智能材料。与植物感性运动类似,感性材料能够运用细胞半透膜,有选择、可控地将物质传输到体内产生定向变形。感性材料由基体材料中夹杂液体腔组成,液体腔周围有一层包含离子传输通道(离子泵、离子通道、离子协运机制等)的人工合成细胞膜。本文对感性材料的基本建模过程进行描述,建立了多感性驱动单元与结构相互作用的分析模型,并给出了计算结果。在感性单胞层次,通过对细胞膜离子传输过程以及结构力学模型进行耦合计算,再现感性运动中离子传输和基体结构的力学响应情况;通过改变各初始输入参数,研究不同参数对感性材料变形和响应过程的影响。

关键词：感性材料离子传输耦合模型多驱动单元

An elastic-plastic constitutive framework for micropolar continua

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An elastic-plastic constitutive framework for micropolar con...

第五届国际非线性力学会议

作者： Zhu-ping Huang~1,Geng-kai Hu~2,Hong-wu Zhang~3 (1.LTCS and Department of Mechanics,Peking University,Beijing 100871,China 2.Department of Applied Mechanics,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China 3.SAIL,Department of Engineering Mechanics,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)

＜正＞In this paper,a rate-type constitutive framework in micropolar plasticity is presented. In order to describe the plastic dissipation in the deformation process,a set of internal variables is introduced,thus the Helmholtz free energy can be expressed as a function of the non-symmetric strain,rotation and internal *** the introduction of the loading（yield） surfaces both in the non-symmetric strain and rotation space,and in the work conjugate non-symmetric stress and couple stress space,a loading-unloading criterion for a micropolar plastic material is suggested,and three types of material response,namely hardening,softening and perfectly plastic behaviors are *** on a mechanical postulate of non-negative work proposed by the present authors,the normality condition and the corresponding incremental constitutive relations are *** present results can be applied for the description of path-dependent mechanical behaviors of micropolar elastic-plastic materials.

关键词：

来源： cnki会议评论

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非饱和土化学-塑性耦合本构行为的数值模拟

岩土力学 2009年第7期30卷 2133-2140页

作者：周雷张洪武大连理工大学工程力学系大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

基于Hueckel提出的饱和黏土化学-塑性本构模型和Gallipoli提出的非饱和土弹塑性本构模型,提出了一个新的非饱和多孔介质的化学-塑性本构模型,并建立了该模型的隐式积分算法,算法中考虑了化学软化和非饱和吸力的影响。在已有的非饱和多... 详细信息

基于Hueckel提出的饱和黏土化学-塑性本构模型和Gallipoli提出的非饱和土弹塑性本构模型,提出了一个新的非饱和多孔介质的化学-塑性本构模型,并建立了该模型的隐式积分算法,算法中考虑了化学软化和非饱和吸力的影响。在已有的非饱和多孔介质有限元分析程序平台上进行了程序研发,对孔隙水中化学污染物浓度变化对非饱和土力学行为的影响进行数值模拟,使所研制的程序能够进行岩土工程问题的化学-力学耦合非线性分析。

关键词：化学塑性隐式积分算法化学软化非饱和土

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双壁碳纳米管电浸润现象的分子动力学模拟

物理学报 2008年第11期57卷 7069-7077页

作者：王磊张忠强张洪武大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

在单壁碳纳米管电浸润现象原子模拟的基础上,对双壁碳纳米管的电浸润现象进行了计算机模拟.运用经典分子动力学方法结合一个宏观的电毛细管模型模拟了双壁碳纳米管在水银中的电浸润过程,对不同内管尺寸情况下的浸润现象作了研究和比较.... 详细信息

在单壁碳纳米管电浸润现象原子模拟的基础上,对双壁碳纳米管的电浸润现象进行了计算机模拟.运用经典分子动力学方法结合一个宏观的电毛细管模型模拟了双壁碳纳米管在水银中的电浸润过程,对不同内管尺寸情况下的浸润现象作了研究和比较.计算结果表明双壁碳管和单壁碳管的电浸润过程存在很大的不同,双壁碳管的内管在电浸润过程中起到重要的作用:当改变双壁碳管中内管的尺寸时,浸润现象会产生很大的改变.

关键词：双壁碳纳米管电浸润分子动力学

多维非经典热传导问题的时间-空间多尺度高阶均匀化分析

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复合材料学报 2009年第1期26卷 123-133页

作者：张盛张洪武毕金英陈飚松大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系大连116024

采用一种时间-空间多尺度高阶渐近均匀化分析方法,模拟了热冲击载荷条件下多维微尺度多相周期性结构中的非经典热传导问题。通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,在不同时间尺度上获得由空间非均匀性引起的波动效应和非局部效应。根据... 详细信息

采用一种时间-空间多尺度高阶渐近均匀化分析方法,模拟了热冲击载荷条件下多维微尺度多相周期性结构中的非经典热传导问题。通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,在不同时间尺度上获得由空间非均匀性引起的波动效应和非局部效应。根据高阶均匀化理论在空间和时间上进行均匀化,消去缩小时间尺度,确定各阶等效均匀化热传导系数的关系并对该系数进行数值求解,获得了多维非傅里叶热传导高阶非局部温度场控制方程。进而对二维周期性多相材料中的非傅里叶热传导问题进行分析,结果证明了本文中所提出的多维非傅里叶热传导高阶非局部模型的正确性与有效性。

关键词：多尺度方法高阶均匀化方法非傅里叶热传导多维高阶非局部模型

基于物质点方法饱和多孔介质动力学模拟(Ⅱ)——饱和多孔介质与固体间动力接触分析

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岩土工程学报 2009年第11期31卷 1672-1679页

作者：张洪武王鲲鹏陈震大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 美国密苏里大学哥伦比亚分校土木工程系密苏里哥伦比亚65211-2200 美国北京宇航系统工程研究所北京100076

基于物质点方法(material point method,MPM)理论框架,提出了处理饱和多孔介质与固体间动力接触问题的新方法。其中饱和多孔介质的动力学响应通过文献[1]中发展的耦合物质点方法进行分析,单相固体的力学行为由传统单相物质点方法进行预... 详细信息

基于物质点方法(material point method,MPM)理论框架,提出了处理饱和多孔介质与固体间动力接触问题的新方法。其中饱和多孔介质的动力学响应通过文献[1]中发展的耦合物质点方法进行分析,单相固体的力学行为由传统单相物质点方法进行预测。通过本文提出的接触算法使二者相结合,在保证饱和多孔介质与固体间不存在相互穿透的前提下,允许饱和多孔介质与固体间的相互滑动,以预测整个接触/碰撞系统的动力学响应。同时进行了数值算例计算,通过算例验证了此方法的正确性,展示了此方法有效性。

关键词：物质点方法饱和多孔介质动力接触分析