含两类内变量的一种非线性粘弹性本构模型
提出了描述非线性粘弹性材料微损伤演化的两类内变量,一类是描述粘性耗散的内变量,它服从Onsager原理;另一类是描述损伤耗散的内变量,它不服从Onsager原理,而由细观力学的规律确定,并在此基础上构造了一个含两类内变量的自由能密度函数,由此导出一个新的含缶伤演化的非线性粘弹性本构方程。
内压循环下薄壁圆筒的环向棘轮应变预测
对单轴和比例加载下的棘轮应变进行预测目前仍有较大困难.本文考虑将移动极限面加入材料双面本构模型中,对原提出的叠加型随动强化律进行了修正,可以对较多循环数的1Cr18Ni9Ti不锈钢薄壁圆管的环向棘轮应变做出预测.
温度对7050时效成形应力松弛及回弹影响
建立蠕变本构模型,并对不同温度下预时效态7050厚板的时效成形过程进行分析。结果表明,该文所建立的蠕变本构模型适用于预时效态的7050合金的时效成形。时效成形过程中,温度越高,应力松弛效果越明显,蠕变变形量越大,残余应力越小,回弹率越低。
基于变长度悬臂曲梁的金属橡胶材料本构模型
依据金属橡胶材料细观结构变形的主要特征,对金属丝螺旋卷的空间位形、接触模式进行分析。提出基于变长度悬臂曲梁的单匝螺旋卷细观结构单元,结合接触作用模型,从材料的微元体出发推导承受压缩载荷金属橡胶材料的本构模型。该模型包含金属丝直径、弹性模量、螺旋卷直径、材料相对密度等基本的材料结构参数,从理论上解释金属橡胶材料力学特性的物理本质。通过圆柱形和长方形两种不同外形金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,结果表明理论计算和试验数据吻合较好,说明该模型能够描述金属橡胶材料在加载和卸载阶段的力学行为。为进一步研究金属橡胶材料的力学特性,指导金属橡胶产品的设计提供理论依据。
基于橡胶材料本构模型叠加的液压衬套动态特性计算方法
填充橡胶材料的动态特性与激振频率及激振振幅相关。采用本构模型叠加的方法,建立填充橡胶材料的超弹性-黏弹性-弹塑性本构模型。超弹性模型用于表征橡胶材料的弹性特性,黏弹性模型和弹塑性模型分别用于表征橡胶材料动态特性的激振频率和激振振幅相关性。给出了模型中参数的识别方法,以及橡胶元件的动态特性与激振频率及激振振幅相关性的计算方法。由橡胶试件的简单剪切实验数据拟合得到本构模型参数,利用流固耦合分析方法计算某液压衬套的动态特性并与实验数据进行了对比分析。结果表明,建立的超弹性-黏弹性-弹塑性本构模型可以较好地表征橡胶材料动态特性的振幅相关性和频率相关性,可用于液压橡胶元件动态特性的预测与优化设计。
土体动力“广义阻尼比退化系数”本构模型
针对土动力试验中土体反向卸载(或加载)曲线形状有时表现为先变化平缓后变化剧烈这一特征。基于原来的“阻尼比退化系数”本构模型和土体实验结果G/Gmax-γ和λ-γ曲线,给出了不规则荷载作用下曲线形状可调的“广义阻尼比退化系数”本构模型,并阐述了第二种“阻尼比退化系数”模型、“广义阻尼比退化系数”模型的函数表达式及实现过程。通过对试验阻尼比的模拟表明,所建立的加卸载准则尤其能准确拟合试验阻尼值,是对广义Masing准则的一种简化及实用化。由于调制因子Ad的可变性,它较原模型有更强地模拟试验本构曲线形状的能力。针对台湾LotungDHB钻井台阵试验场地,“阻尼比退化系数”模型和“广义阻尼比退化系数”模型分别进行了非线性地震反应分析,并将结果与强震观测记录进行比较,结果表明:“广义阻尼比退化系数”模...
磁流变液的流变特性分析和实验验证
本研究制备了羰基铁粉体积分数为10%的硅油基磁流变液,使用Physica MCR 301流变仪测试其流变性能,用Bingham模型和Casson模型对磁流变液的流变性能进行拟合计算。实验表明,Bingham模型和Casson模型均可较好地描述磁流变液的流变行为,在磁场作用下,随着剪切速率增加,剪切应力增大并趋于稳定,表观粘度显著减小,磁流变液存在剪切稀化现象。通过对数拟合的方法,得出磁流变液剪切应力和磁场的关系,剪切速率恒定时,随着磁场增大,磁流变液剪切应力显著增加。
Ti-6Al-4V钛合金高速切削锯齿化灵敏度仿真分析
为了研究高速切削Ti-6Al-4V钛合金时锯齿形切屑的形成过程,基于ABAQUS有限元分析软件建立了Ti-6Al-4V钛合金高速正交切削过程的有限元模型,应用Johnson-Cook材料本构模型和剪切损伤准则,对高速切削钛合金过程中锯齿形切屑的形态进行了模拟,并通过对比实验结果验证了模型的有效性。提出了锯齿化灵敏度分析方法,分析了切削工艺参数对切屑锯齿化程度的影响大小。研究结果表明,Ti-6Al-4V钛合金高速切削过程中切削速度对切屑锯齿化程度影响最大,刀具前角的影响次之,切削深度的影响最小,该研究有助于深入理解钛合金高速切削切屑形成机理。
橡胶输送带黏弹性本构模型参数测定与分析
通过动态加载应变试验,分析了钢丝绳芯橡胶输送带在0,10,20,30和40℃温度下的应力响应。以输送带的标准固体本构模型为基础,通过黏弹性材料的傅里叶级数拟合,推导了输送带标准固体模型中3个参数的识别公式,建立了3个参数随温度变化的拟合公式,并分析了其随温度的变化特性。结果表明:温度对黏度系数η1和弹性模量E_1影响较大,呈非线性变化趋势;对弹性模量E_2影响相对较小,可以近似为线性变化。最后,通过试验对建立的拟合公式误差进行了分析,最大误差约为3%,试验结果也证明了辨识公式的准确性。
航空发动机叶片冷辊轧过程本构模型
为了保证航空发动机叶片冷辊轧过程数值模拟的可信度,需要获得准确的材料本构模型。针对叶片辊轧过程大塑性变形,几何、材料、边界条件非线性的特点,通过对本构理论的研究,找到了适合于叶片辊轧过程的Yoshida-Uemori本构模型。为了确定本构模型中的材料参数,设计了叶片材料镍基变形高温合金GH4169在不同状态下的力学性能实验。通过实验所得数据,分析了GH4169合金的变形特点,确定了Yoshida-Uemori本构模型中的待定参数,并且发现GH4169合金在不同状态下的力学性能具有明显差异。