检索结果-南通市图书馆

搅拌摩擦焊接过程中搅拌头转速对材料流动的影响

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金属学报 2005年第8期41卷 853-859页

作者：张洪武张昭陈金涛大连理工大学工程力学系工业装备与结构分析国家重点实验室大连116024

使用有限元方法模拟了不同搅拌头转速下,搅拌摩擦焊接过程中Al 6061-T6材料的三维流动,以及材料流动与搅拌头转速的关系,结果表明,在搅拌摩擦焊接过程中,后退侧的材料流动较前进侧更为剧烈,并且随着搅拌头转速的增加,材料流动也会得到... 详细信息

使用有限元方法模拟了不同搅拌头转速下,搅拌摩擦焊接过程中Al 6061-T6材料的三维流动,以及材料流动与搅拌头转速的关系,结果表明,在搅拌摩擦焊接过程中,后退侧的材料流动较前进侧更为剧烈,并且随着搅拌头转速的增加,材料流动也会得到不同程度增强.搅拌头前方的材料在搅拌头的推动作用下向上涌起,被旋推到搅拌头后方并向下运动,该过程的周而复始是促使搅拌摩擦焊接顺利完成的主要原因.等效塑性应变等值线的形状与材料热影响区、热力影响区以及搅拌区的边界形状具有较好的对应关系,随着搅拌头转速的增加,等效塑性应变随之增加.

关键词：搅拌摩擦焊接转速有限元分析材料流动等效塑性应变

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液体水银在碳纳米管中传输的压力控制模型

物理学报 2008年第2期57卷 1019-1024页

作者：张忠强张洪武王磊郑勇刚王晋宝大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

碳纳米管在纳米技术中有一个很重要的应用,就是它可以作为纳米管道传输液体.本文用分子动力学模拟方法,结合一个液体压力控制模型,对液体水银由于外部压力作用在碳纳米管中传输的现象进行研究.研究结果表明,当液体水银的内部压强超过一... 详细信息

碳纳米管在纳米技术中有一个很重要的应用,就是它可以作为纳米管道传输液体.本文用分子动力学模拟方法,结合一个液体压力控制模型,对液体水银由于外部压力作用在碳纳米管中传输的现象进行研究.研究结果表明,当液体水银的内部压强超过一个临界值时,液体水银能够浸入到碳纳米管内部;不断增大液体内部的压强,碳纳米管可以连续地传输液体;而当对液体水银进行循环加压时,碳纳米管可以间断地传输液体水银.

关键词：碳纳米管流体传输分子动力学

石墨烯纳米片增强镁基复合材料力学性能及增强机制

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金属学报 2020年第2期56卷 240-248页

作者：周霞刘霄霞大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学工程力学系大连116024

采用分子动力学方法(MD)对单层石墨烯纳米片(GNPs)与单面及双面Ni包覆单层GNP(Ni-GNP、NiGNP-Ni)增强镁基复合材料(GNP/Mg、Ni-GNP/Mg、Ni-GNP-Ni/Mg)在单轴拉伸作用下的力学性能进行了研究,并与含有空位缺陷的双面Ni包覆单层GNP(Ni-def... 详细信息

采用分子动力学方法(MD)对单层石墨烯纳米片(GNPs)与单面及双面Ni包覆单层GNP(Ni-GNP、NiGNP-Ni)增强镁基复合材料(GNP/Mg、Ni-GNP/Mg、Ni-GNP-Ni/Mg)在单轴拉伸作用下的力学性能进行了研究,并与含有空位缺陷的双面Ni包覆单层GNP(Ni-defected GNP-Ni)及双面Ni包覆多层GNPs(Ni-n GNPs-Ni)增强镁基复合材料(Ni-defected GNP-Ni/Mg、Ni-n GNPs-Ni/Mg(n为GPNs层数))拉伸性能进行了对比。研究结果表明:GNPs的加入可以显著增强镁基复合材料的力学性能,与单晶Mg相比,GNP/Mg纳米复合材料在300 K及应变速率为1×109 s-1时的拉伸强度和弹性模量分别提高了32.60%和37.91%,而Ni-GNP-Ni/Mg的拉伸强度和弹性模量分别提高了46.79%和54.53%;此外,Ni-defected GNP-Ni/Mg复合材料的弹性模量和拉伸强度较GNP/Mg有较大的提高,但其断裂应变提高的幅度较小;而Ni-GNP/Mg复合材料的拉伸强度和断裂应变较GNP/Mg有较大的提高,但其弹性模量提高的幅度较小。Ni-GNP-Ni/Mg基复合材料的弹性模量、拉伸强度和断裂应变随着温度的升高而降低,表现出了温度软化效应,但复合材料弹性模量的变化对温度不敏感。随着Ni-n GNPsNi中n的增加,即增强体体积分数增大时,复合材料弹性模量、拉伸强度及断裂应变均随之增大,复合材料表现出良好的综合力学性能。最后通过对原子结构演化的分析,发现Ni-GNP-Ni/Mg纳米复合材料的强化机制主要是界面强化、载荷的有效传递及位错强化。

关键词：石墨烯纳米片镁基复合材料分子动力学模拟力学性能增强机制

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爆轰产物状态方程的水下爆炸反演理论研究

爆炸与冲击 2019年第9期39卷 23-33页

作者：杨晨琛李晓杰闫鸿浩王小红王宇新大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室

由于水下爆炸过程中爆轰产物的信息以水中压缩波形式向外传递,本文旨在探讨如何利用水下爆炸试验数据确定爆轰产物的状态方程。相较于常规圆筒试验,水下爆炸试验具有装置简单成本低、装药尺寸限制少、测定压力范围更广的特点,更适用于... 详细信息

由于水下爆炸过程中爆轰产物的信息以水中压缩波形式向外传递,本文旨在探讨如何利用水下爆炸试验数据确定爆轰产物的状态方程。相较于常规圆筒试验,水下爆炸试验具有装置简单成本低、装药尺寸限制少、测定压力范围更广的特点,更适用于大药量或非理想炸药的现场测试。本文从水中冲击波轨迹和波后压力时程曲线出发,发展了由冲击波及其波后流场还原水气界面的逆特征线算法,以及根据水气界面确定爆轰产物状态方程的遗传算法。与水下爆炸正演结果对比,发现逆特征线法可以较准确地还原水气界面的位置和压力参数,有效压力下限可达2 MPa,远低于圆筒试验的测试下限0.1GPa。根据水气界面的反演结果,遗传算法也能稳定地优化JWL方程参数,8种常用炸药的等熵衰减压力误差在爆压至0.01 GPa的区间内都小于3%。结果表明,利用本文的逆特征线算法和遗传算法,理论上可以反演出压力范围较宽、准确性较高的爆轰产物状态方程。

关键词：水下爆炸试验逆特征线法遗传算法水气界面反演 JWL方程参数优化

拉压不同模量材料的参变量变分原理和有限元方法

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工程力学 2012年第8期29卷 22-27+38页

作者：张洪武张亮高强大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室

对具有拉伸和压缩不同模量的材料,建立了平面静力问题的参变量变分原理。基于参变量变分原理,并结合有限元方法,将拉压不同模量平面问题转化为互补问题求解。经典的Lemke算法被用于求解此互补问题。该方法避免了应力状态的假设和刚度矩... 详细信息

对具有拉伸和压缩不同模量的材料,建立了平面静力问题的参变量变分原理。基于参变量变分原理,并结合有限元方法,将拉压不同模量平面问题转化为互补问题求解。经典的Lemke算法被用于求解此互补问题。该方法避免了应力状态的假设和刚度矩阵的更新,算法稳定,且收敛速度快。

关键词：拉压不同非线性参变量变分原理互补问题有限元

来源：博看期刊

一种准确预测层合梁结构层间剪应力的新锯齿理论

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航空学报 2019年第11期40卷 129-142页

作者：杨胜奇张永存刘书田大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室

层合梁是航空航天领域典型的承力构件,而过大的层间剪应力(层间处的横向剪应力)是导致其分层失效的主要原因。针对常见的层数较多的复合材料层合梁以及材料属性差异较大的三明治夹层梁,现有的理论模型仍然无法准确预测其横向剪应力。通... 详细信息

层合梁是航空航天领域典型的承力构件,而过大的层间剪应力(层间处的横向剪应力)是导致其分层失效的主要原因。针对常见的层数较多的复合材料层合梁以及材料属性差异较大的三明治夹层梁,现有的理论模型仍然无法准确预测其横向剪应力。通过构造一个新的线性分段锯齿函数,提出了一种能够准确预测层合梁结构横向剪应力的新锯齿理论模型。几个典型的数值算例表明,本文提出的新锯齿理论模型在计算层数较多和材料属性差异较大的层合梁时,具有较高的计算精度,能够准确预测层合梁的分层。另外,该模型预先满足横向剪应力层间连续条件,无需三维平衡方程后处理就能够准确预测层合梁的横向剪应力。位移场中未知量个数少,不含横向位移的一阶导,便于C0梁单元的构造。

关键词：锯齿理论层合梁夹层梁层间应力 Reissner混合变分原理

6005-T6铝合金搅拌摩擦焊接微观组织演变计算及力学性能预测

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机械工程学报 2018年第8期54卷 129-136页

作者：万震宇周霞张昭大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连理工大学工程力学系

基于Al-Mg-Si系铝合金等温及非等温过程的微观结构演变规律,建立沉淀相粒子微观组织演变模型,包括沉淀相粒子的形核、长大、溶解以及粗化阶段。结合基于自适应网格重剖分的有限元热力耦合模型建立的6005-T6铝合金搅拌摩擦焊接的数值模拟... 详细信息

基于Al-Mg-Si系铝合金等温及非等温过程的微观结构演变规律,建立沉淀相粒子微观组织演变模型,包括沉淀相粒子的形核、长大、溶解以及粗化阶段。结合基于自适应网格重剖分的有限元热力耦合模型建立的6005-T6铝合金搅拌摩擦焊接的数值模拟,建立搅拌摩擦焊接过程中对于该种合金的组织演变和强化模型。通过充分考虑了固溶强化、沉淀强化对力学性能的影响,预测了AA6005-T6铝合金焊接接头组织的沉淀相变化及力学性能变化,预测结果与试验验证结果吻合良好。通过模拟计算焊后人工时效研究表明:焊接状态下焊接接头的软化区域在焊接核心区域范围;经过焊后人工时效后的接头软化区域集中在热影响区域,而焊接核心区域通过焊后人工时效后再次析出沉淀相,强度得到恢复。

关键词：搅拌摩擦焊沉淀相力学性能预测组织演变

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考虑内部胞元能量等效的代表体元法

固体力学学报 2007年第3期28卷 275-280页

作者：刘岭阎军程耿东大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

具有周期性胞元的超轻质材料在制造和应用过程中,不可避免地会出现基体材料、微结构拓扑和尺寸的随机性变化.此时,评价材料的等效弹性性能需要借助基于均匀化方法(周期性边界条件)或代表体元法(周期性边界条件,均匀应力或均匀应变边界... 详细信息

具有周期性胞元的超轻质材料在制造和应用过程中,不可避免地会出现基体材料、微结构拓扑和尺寸的随机性变化.此时,评价材料的等效弹性性能需要借助基于均匀化方法(周期性边界条件)或代表体元法(周期性边界条件,均匀应力或均匀应变边界条件等)的蒙特卡洛模拟.该文首先通过算例分析和比较了不同边界条件下的数值结果,讨论了结果的尺度效应和对胞元选取的依赖性.为了提高和改善Dirichlet边界条件下的计算效率和结果,提出了一种考虑内部胞元能量等效的代表体元法.该方法能够有效削弱边界条件和胞元选取的影响,从而实现了采用较小的代表体元得到更好的结果.数值算例验证了方法在预测确定性材料和随机性材料等效模量时的有效性.

关键词：超轻质材料代表体元法均匀化方法尺度效应随机缺陷

基于柔顺性与热变形双目标的多孔材料与结构几何多尺度优化设计

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固体力学学报 2011年第2期32卷 119-132页

作者：阎军邓佳东程耿东大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

论文采用拓扑优化技术针对由具有均一微结构的多孔陶瓷材料构成的结构,从结构和材料两个方面进行优化设计,在轻量化的同时使得结构具有较高的刚度和特定区域较小的热变形.以机械载荷下的结构柔顺性和热载荷下结构特定区域的热变形为目标... 详细信息

论文采用拓扑优化技术针对由具有均一微结构的多孔陶瓷材料构成的结构,从结构和材料两个方面进行优化设计,在轻量化的同时使得结构具有较高的刚度和特定区域较小的热变形.以机械载荷下的结构柔顺性和热载荷下结构特定区域的热变形为目标,以宏观密度和微观密度为两类独立的设计变量,对两个目标进行归一化处理,建立多目标优化模型.采用体积守恒的Heaviside密度过滤函数获得清晰的最优拓扑构型.在微观层次上采用SIMP惩罚策略,在宏观层次上采用带惩罚的多孔各向异性材料法(PAMP),借助均匀化方法建立两个尺度间的联系.以机械载荷与热载荷作用下的夹层结构为例,给出了不同体积份数下的最优夹层结构及构成此夹层结构的多孔陶瓷微结构的最优构型.数值算例表明,给定材料用量较少时,多孔材料的使用可以使结构特定区域的热变形显著减小,同时保证结构具有一定的刚度.同时算例发现对此双目标优化问题存在一个"最优材料用量".最后讨论了夹层结构上下面板的不同壁厚对优化结果的影响.

关键词：多目标优化多孔陶瓷几何多尺度夹层结构热结构