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防护结构设计中应变速率效应问题

爆炸与冲击 1997年第2期17卷 104-110页

作者：方秦钱七虎工程兵工程学院南京210007

在防护结构设计中，通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。应用所提出的应变速率相关材料模型，对核武器及常规武器爆炸作用下的钢结构和钢筋混凝土结构进行速率相关分析，并与考虑材料强度提高的速率无关分... 详细信息

在防护结构设计中，通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。应用所提出的应变速率相关材料模型，对核武器及常规武器爆炸作用下的钢结构和钢筋混凝土结构进行速率相关分析，并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。两种分析结果表明，对于钢结构，两种计算结果相差不大；而对于钢筋混凝土结构．两种计算结果相差较大，而且目前防护结构设计方法偏于保守。

关键词：应变速率效应防护结构爆炸波铁木辛哥梁

TiAl金属间化合物反常应变速率效应的研究

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金属学报 1992年第4期28卷 A182-A186页

作者：王理明祝东姚枚蔡其巩邹敦叙哈尔滨工业大学中国科学院金属研究所材料疲劳与失效分析国家重点实验室

采用系列温度及不同应变速率条件下的压缩试验研究TiAl,TiAl-V的塑性形变行为结果表明,在不同温度区间,Peierls—Nabarro机制,交滑移机制和蠕变为塑性形变的主要控制机制,TiAl-V合金在600—700K形变时出现反常应变速率效应,而且塑性应... 详细信息

采用系列温度及不同应变速率条件下的压缩试验研究TiAl,TiAl-V的塑性形变行为结果表明,在不同温度区间,Peierls—Nabarro机制,交滑移机制和蠕变为塑性形变的主要控制机制,TiAl-V合金在600—700K形变时出现反常应变速率效应,而且塑性应变量越大.反常效应越明显,利用位错交滑移的热激活特性理论对此反常效应进行初步解释,温度和应变速率对加工硬化指数的影响及不同塑性应变量对应变速率敏感性的影响在本文中也进行了探讨。

关键词： TiAl 金属间化合物应变速率效应

岩石单轴拉伸应变速率效应及能量演化特征试验研究

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矿业研究与开发 2018年第12期38卷 77-83页

作者：彭守建王哲许江汤杨陈灿灿马天宇重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆 400044 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆 400044

在岩体工程的稳定性分析中,应变速率效应具有重要指导意义。通过对田下凝灰岩开展不同应变速率条件下的直接拉伸试验,研究岩石的单轴抗拉强度,弹性模量和峰值点应变等力学参数随应变速率变化的响应规律,并运用能量守恒定律分析了单轴拉... 详细信息

在岩体工程的稳定性分析中,应变速率效应具有重要指导意义。通过对田下凝灰岩开展不同应变速率条件下的直接拉伸试验,研究岩石的单轴抗拉强度,弹性模量和峰值点应变等力学参数随应变速率变化的响应规律,并运用能量守恒定律分析了单轴拉伸过程中的能量演化特征。结果表明:田下凝灰岩单轴抗拉强度,割线模量和峰值点应变均随应变速率的提高逐渐增大,在半对数坐标系中呈现较好的线性关系;随着应变速率的提高,田下凝灰岩的单轴拉伸峰值点总应变能、弹性应变能和耗散应变能均随应变速率的提高逐渐变大,且三种应变能均与应变速率在半对数坐标系中呈现较好的线性关系;在拉伸试验初始阶段,弹性应变能为田下凝灰岩吸收的总应变能的主要储存形式,而耗散应变能基本不变,当应变达到0.3×10-3时,耗散应变能即开始增大,达到峰值点后,弹性应变能迅速释放,造成裂纹的迅速产生和贯通,同时表现为耗散应变能的迅速增加。

关键词：田下凝灰岩单轴拉伸应力-应变曲线应变速率效应能量演化

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论防护结构设计中材料应变速率效应的考虑

工程兵工程学院学报（94643X） 1996年第3期11卷 80-85页

作者：方秦钱七虎工程兵工程学院

在防护结构设计中，通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文民提出的应变速率相关材料模型，对核武器及常规武器爆炸作用下的钢筋混凝土结构进行速率相关分析，并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。... 详细信息

在防护结构设计中，通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文民提出的应变速率相关材料模型，对核武器及常规武器爆炸作用下的钢筋混凝土结构进行速率相关分析，并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。两种分析结果表明，对于钢筋混凝土结构，两种计算结果相差较大，而且目前防护结构设计方法偏于保守。

关键词：应变速率效应防护结构梁钢筋混凝土结构

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防护结构设计中应变速率效应问题

防护结构设计中应变速率效应问题

考虑应变速率效应和软化的软土本构模型在ABAQUS中的二次开发

作者：方秦钱七虎工程兵工程学院

在防护结构设计中,通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文应用所提出的应变速率相关材料模型,对核武器及常规武器爆炸作用下的钢结构和钢筋混凝土结构进行速率相关分析,并与考虑材料强度提高的速率无关... 详细信息

在防护结构设计中,通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文应用所提出的应变速率相关材料模型,对核武器及常规武器爆炸作用下的钢结构和钢筋混凝土结构进行速率相关分析,并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。两种分析结果表明,对于钢结构,两种计算结果相差不大;而对于钢筋混凝土结构,两种计算结果相差较大,而且目前防护结构设计方法偏于保守。

关键词：应变速率效应防护结构 Timoshenko梁

来源： cnki会议评论

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土工基础 2024年第6期38卷 996-999页

作者：郭建祥魏晓斌江苏省建筑工程质量检测中心有限公司江苏省建筑科学研究院有限公司河海大学

圆锥贯入过程的研究一直是岩土工程领域的热点，其主要用于预测土体强度。在圆锥贯入过程中，软土的应变软化和应变速率效应对其强度有着明显的影响。为评价应变软化和应变速率效应对贯入结果的影响，利用ABAQUS所提供的二次开发平台，... 详细信息

圆锥贯入过程的研究一直是岩土工程领域的热点，其主要用于预测土体强度。在圆锥贯入过程中，软土的应变软化和应变速率效应对其强度有着明显的影响。为评价应变软化和应变速率效应对贯入结果的影响，利用ABAQUS所提供的二次开发平台，编制了软土本构模型子程序。通过子程序接口VUSDFLD将所编制的土体本构模型应用于数值模型计算中，并展示了子程序接口形式和子程序激活方法。模拟圆锥贯入过程采用了Coupled Eulerian-Lagrangian方法。首先，对模型进行了网格敏感性分析，得出当网格密度小于0.2 mm时，对结果的影响较小；其次，将数值计算结果和以往的试验和数值案例进行了对比，结果显示了圆锥贯入深度和贯入速度均与以往的研究有着良好的吻合性，说明计算能够较好的模拟了落锥过程中锥的运动特性。该研究成果说明了所编制的二次开发程序可以很好的实现应变速率效应和应变软化土体本构模型在ABAQUS中的应用。

关键词：数值模拟 VUSDFLD子程序圆锥贯入应变速率效应应变软化

应变速率型RC梁柱显式分析单元及其在ABAQUS软件中的实现

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工程力学 2013年第5期30卷 49-55页

作者：方秦还毅陈力柳锦春解放军理工大学国防工程学院江苏南京210007

为准确、高效地分析钢筋混凝土(RC)梁柱结构在强动载作用下的损伤破坏甚至倒塌,建立了能够描述大变形、大应变的空间纤维Timoshenko梁单元,并将其与考虑率相关效应的钢筋、混凝土材料模型相结合,通过用户显式单元子程序在ABAQUS中实现... 详细信息

为准确、高效地分析钢筋混凝土(RC)梁柱结构在强动载作用下的损伤破坏甚至倒塌,建立了能够描述大变形、大应变的空间纤维Timoshenko梁单元,并将其与考虑率相关效应的钢筋、混凝土材料模型相结合,通过用户显式单元子程序在ABAQUS中实现。基于所建立的应变速率型3D纤维梁显式单元,借助ABAQUS的前后处理及求解功能,对爆炸荷载作用下的RC梁柱构件的动态响应和破坏模式及RC框架结构的连续性倒塌进行分析。结果表明:建立的应变速率型3D纤维梁柱单元能够合理描述RC构件的变形特性及钢筋、混凝土的应变速率效应;可以模拟爆炸作用下RC构件的弯曲、弯剪及直剪破坏模式,以及RC框架的连续倒塌过程;将纤维梁柱单元与率相关模型相结合于ABAQUS软件提供了一种强动载作用下高效、精确的RC结构非线性分析方法。

关键词： 3D Timoshenko梁单元纤维模型应变速率效应高效分析方法 ABAQUS

闭孔泡沫铝准静态与中高应变速率下的压缩力学性能

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机械工程材料 2024年

作者：张晓忠曾斌徐戎王静金峰湖南文理学院机械工程学院西安电炉研究所有限公司西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室

结合波形整形技术，根据弹长调试和整形器调试结果改进常规霍普金森压杆试验装置，研究了不同密度(0.48，0.61，0.70 g·cm-3)闭孔泡沫铝准静态(0.001 s-1)与中高应变速率(150 s-1)下的动态压缩力学性能。结果表明：增加弹长可以在获得... 详细信息

结合波形整形技术，根据弹长调试和整形器调试结果改进常规霍普金森压杆试验装置，研究了不同密度(0.48，0.61，0.70 g·cm-3)闭孔泡沫铝准静态(0.001 s-1)与中高应变速率(150 s-1)下的动态压缩力学性能。结果表明：增加弹长可以在获得较大变形的同时实现应变速率的下降，故选用3 m长子弹与4 m长入射杆和透射杆；相比无整形器时，使用直径为20 mm的6层瓦楞纸板整形器后，试样波形持续时间和上升沿时间较长，且在208 μs后就基本达到应力均匀性要求；随着应变速率增加或密度增加，闭孔泡沫铝的压溃应力、屈服强度和平台应力均增大，动静态屈服强度比与相对应变速率成近似幂函数关系，呈现一定的应变速率效应。

关键词：闭孔泡沫铝霍普金森压杆试验压缩力学性能应变速率效应

FeCrAl合金拉伸力学性能分子动力学研究

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稀有金属材料与工程 2023年第2期52卷 777-784页

作者：叶天舟姚欢巫英伟章静王明军陈平田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学核科学与技术学院陕西省先进核能技术重点实验室动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学航空航天学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室陕西西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

FeCrAl合金优良的高温抗氧化性能使其成为反应堆燃料包壳的候选替代材料之一,然而Cr和Al的存在会对其力学性能产生负面影响,对反应堆的安全运行造成潜在风险。为了分析FeCrAl合金体系在微观尺度的变形机制,采用分子动力学方法研究了温... 详细信息

FeCrAl合金优良的高温抗氧化性能使其成为反应堆燃料包壳的候选替代材料之一,然而Cr和Al的存在会对其力学性能产生负面影响,对反应堆的安全运行造成潜在风险。为了分析FeCrAl合金体系在微观尺度的变形机制,采用分子动力学方法研究了温度和应变速率2个重要影响因素下FeCrAl单晶的力学性能,对应力应变、缺陷分布、位错密度的变化及变形机制进行了讨论,分析了溶质原子对模拟结果的影响。结果表明,温度升高导致原子热运动加剧,促进了缺陷的形成和生长,降低了原子间相互作用,导致弹性模量和抗拉强度随温度的升高而降低。应变速率的升高导致弹性模量和抗拉强度降低,低应变速率的塑性变形机制主要为孪生变形,中等应变速率下为位错滑移,高应变速率下为原子排列无序化的变形机制。温度和应变速率对α-Fe和FeCrAl具有相同的作用趋势,但与α-Fe相比,FeCrAl中的Cr和Al会产生明显的晶格畸变和应力集中,促进了缺陷和位错的形成和运动,降低材料的屈服强度和抗拉强度。基于计算结果,对FeCrAl单晶体系建立了基于F-B方程的本构模型,拓展了计算结果的应用范围。

关键词： FeCrAl合金温度效应应变速率效应分子动力学