西安建筑科技大学理学院力学系
- 作品数：14 被引量：33H指数：4
- 相关作者：黄义段志荣贺煜更多>>
- 相关机构：河北工业大学机械工程学院工程力学系河北工业大学机械工程学院天津大学机械工程学院力学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术建筑科学金属学及工艺更多>>
- Euclid空间中损伤变量表示的Riemann空间中的连续性方程被引量：2
- 2008年
- 损伤作为一种缺陷,宏观上通常是在Euclid空间中通过虚拟构形的方式,以连续分布的损伤变量加以描述。但如果描述更复杂的缺陷,处理变形非协调性问题,仅停留在Euclid空间中是不够的。同时,针对工程中不同材料以及同种材料的不同损伤机制,目前尚未建立一个统一的损伤模型。根据Euclid空间中的四阶损伤变量张量,定义了处于自然状态中的损伤变形体在Riemann空间中的三阶拟塑性张量、四阶异物张量,并用其描述损伤缺陷。并给出Riemann空间中异物张量所满足的连续性方程。从而建立了损伤缺陷与Riemann空间的对应关系,以Riemann空间中Bianchi恒等式刻划损伤变形体的非协调性。使得可以在Riemann这样一个弯曲空间中讨论损伤所引起的材料力学性能的劣化。最后给出一个各向异性损伤的算例。
- 刘新东王云郝际平
- 关键词：微分拓扑
- 超静定梁-柱的解析解研究被引量：1
- 2022年
- 本文采用渐进积分法研究了超静定梁-柱的弯曲问题.首先建立超静定梁-柱的四阶挠度微分方程,考虑到边界条件和连续光滑条件,采用连续分段独立一体化积分法求解得到了挠度的精确解析解.为了满足工程设计需要,构造了超静定梁-柱的四阶挠度微分迭代方程,选取无轴向力作用时超静定梁的挠曲线作为梁的初函数,将初函数代入梁的四阶挠度微分迭代方程进行积分,利用边界条件和连续光滑条件确定积分常数,得到下一次迭代挠度函数,依次进行迭代积分运算.计算出了最大挠度、最大转角和最大弯矩等用轴向力放大系数表示的多项式解析函数解.本文选取了两种边界条件下受分布力作用的超静定梁-柱进行分析,计算结果表明,当超静定梁-柱所受的轴向力小于欧拉临界力的1/2时,迭代六次误差就可以控制在1%以内;不仅梁-柱最大位移和最大内力的大小随轴向力的增大而增大,而且其位置也随轴向力的增大而发生迁移.本文的研究对揭示轴向力对超静定梁-柱变形和内力的影响有重要意义,为超静定梁-柱的实际设计提供了一定的理论基础.
- 李银山丁千李子瑞郭春霞孙永涛柳占立
- 关键词：梁-柱超静定
- 基于ANN的碳纤维楠竹锚杆锚固力预测研究被引量：5
- 2013年
- 为减小对文物本体的破坏,本文基于新疆某土遗址加固保护中碳纤维楠竹锚杆锚固力原位测试试验,考虑锚杆直径、长度、倾斜角以及灌浆体强度、孔径、碳纤维缠绕间距等锚固力影响因素,利用人工神经网络(artificial neural network,ANN)的误差反向传播(back propagation,BP)算法及MATLAB人工神经网络工具箱,建立了锚固力预测的智能模型;并以原位测试所得的数据为学习样本和检验样本,验证了该方法的适用性和可行性.将训练好的网络模型进行扩展计算,基于L25(56)正交表试验理论分析了锚固力对各影响因素的敏感性,为同类加固工程的实际应用提供参考依据.
- 李东波赵冬华军张奇
- 关键词：锚固力BP模型正交试验设计敏感性
- 石墨烯涂层对铝基体压痕性能的影响被引量：1
- 2022年
- 石墨烯作为一种新型增强材料,在增强金属的力学性能方面有广阔的应用前景。利用分子动力学模拟,计算了单晶铝(Al)及单、双层石墨烯涂层铝(Gr/Al)的纳米压痕响应。研究了Al和Gr/Al在球形压头下的压痕性能,并对其压痕力学行为进行分析,以探究压痕作用下Gr涂层对Al基体性能的影响。结果表明,Gr涂层显著增强了Al基体的承载能力,并且提高了其硬度和折合弹性模量。通过分析材料变形行为、内部应力及位错扩展发现,Gr提高Al基体压痕性能的原因主要有两个:一是Al基体在Gr涂层的“托举作用”下承载面积的大幅增加;二是Gr涂层改变了Al基体中位错的扩展。通过对比单、双层Gr涂层下Al基体的压痕性能,发现增加Gr层数可以提高整个系统的承载能力,但减小了系统的临界压深。
- 华军郭融任旭亮刘秦龙赵冬
- 关键词：压痕涂层位错
- 多晶石墨烯拉伸力学性能及其影响因素的灵敏度分析被引量：2
- 2016年
- 晶粒尺寸、温度和应变率等对纳米材料的力学性能有重要影响.论文通过分子动力学(MD)数值模拟,分析了不同晶粒尺寸多晶石墨烯在不同温度、拉伸应变率下的杨氏弹性模量、极限应力和极限应变等拉伸力学性能.结果表明,晶粒尺寸、温度和拉伸应变率对拉伸力学性能有较大影响.利用正交实验理论,分别分析了杨氏弹性模量、极限应力和极限应变对晶粒尺寸、温度和拉伸应变率的敏感程度.结果表明,杨氏弹性模量和极限应力对影响因素的敏感程度由大到小依次为晶粒尺寸、温度和拉伸应变率;极限应变对影响因素的敏感程度由大到小依次为晶粒尺寸、拉伸应变率和温度.研究结果可为多晶石墨烯的理论研究和工程应用提供参考.
- 李东波赵冬华军
- 关键词：分子动力学拉伸力学性能灵敏度
- 循环荷载作用下金属玻璃的硬化行为研究
- 2024年
- 本文采用分子动力学模拟方法研究二元Cu-Zr金属玻璃在循环荷载作用下的力学行为,并通过荷载-位移曲线、Voronoi指数、局部剪切应变等多种方式分析了不同合金比例和不同加载速率下的硬化行为.结果表明,Cu-Zr金属玻璃的屈服能力随Cu含量的增加而增加,主要是由于Cu含量高的金属玻璃有着更多的短程有序结构.四种不同比例的金属玻璃经过循环荷载诱导后,大深度压痕下的平均硬度比单次压痕下的平均硬度分别增加了1.86%~3.17%.循环过程中剪切带的产生和累积,以及压头下方区域的平均原子体积减少,使得结构更加紧密,从而可以抵抗进一步的变形,这是导致硬化行为的主要因素.采用不同加载速率对Cu50Zr50金属玻璃进行单次压痕和循环压痕,加载速率越高,金属玻璃的平均硬度越高,硬化效应也越明显.
- 朱正洪华军邢小茹赵冬
- 关键词：金属玻璃循环荷载剪切带分子动力学模拟
- 轴向压力和分布载荷联合作用下压杆屈曲问题的实用算法被引量：3
- 2023年
- 采用渐进积分法研究了压杆在轴向集中力和轴向分布载荷联合作用下的弹性屈曲问题。推导出了在各种边界条件下,承受轴向集中力和轴向分布载荷时临界力的计算公式。建立了轴向集中力和轴向分布载荷联合作用下压杆的四阶微分方程,用均布载荷作用下梁的四阶微分方程比拟压杆,得到压杆屈曲函数的初函数。将挠度函数代入压杆的四阶微分方程进行积分得到下一次迭代挠度函数。利用相邻两次迭代屈曲模态函数最大挠度相等准则,推导出了临界压力公式。与集中力和分布载荷单独作用下的欧拉临界力公式和贝塞尔函数精确解相比,二、三次迭代就可以达到令人满意的工程要求精度。在轴向压力和分布载荷联合作用下,经过三次迭代,可得到临界力的简洁表达式,对实际工程中的压杆具有重要的指导意义。
- 李银山郭春霞李欣业李东波
- 关键词：压杆联合载荷
- 基于分子动力学的氧化石墨烯拉伸断裂行为与力学性能研究被引量：9
- 2019年
- 与石墨烯相比,氧化石墨烯(graphene oxide, GO)的亲水性、分散性和反应活性更好,更易于作为增强材料而研发生成性能超常的复合材料,但另一方面,由于其电子结构较为复杂,致使目前有关力学方面的研究存在一定差异.本文利用分子动力学方法,建立了羟基、羧基和环氧基等官能团随机分布的GO原子模型;通过单向拉伸模拟,分析了其断裂行为,结果表明,远离羟基和羧基的环氧基对断裂具有'诱导'作用,并从化学成键、体系能量和应力分布三个角度对其机理进行了阐释;此外,进一步研究了拉伸应力-应变曲线、极限强度、极限应变等力学性能与含氧官能团覆盖度间的关系,结果表明,极限强度、极限应变均随含氧官能团覆盖度的增大而呈减小趋势.分析认为,主要原因是官能团的出现对石墨烯面内的sp^2杂化形式造成了破坏,进而使得原子间键合能弱化,随着含氧官能团的覆盖度的增大,被弱化的键合能的数量和程度将越大,从而使得GO的极限强度、极限应变等越低.研究结果可为GO的基础研究和工程应用提供参考.
- 李东波刘秦龙张鸿驰雷蓬勃赵冬
- 关键词：分子动力学氧化石墨烯力学性能
- 移动荷载下路面板-层状多相弹性地基的稳态响应被引量：1
- 2014年
- 考虑路面板和地基的相互作用,将路面板作为三维弹性体,建立路面板-层状多相弹性地基动力响应的三维多相层状弹性半空间体模型,分析了移动荷载作用下路面板-多相弹性地基系统的动力响应.将移动单元法引入到两相饱和弹性介质的半解析方法中,构造了随荷载按照相同速度运动的移动层单元,基于移动坐标下两相饱和弹性介质的动力控制方程和边界条件,应用加权残数法建立了两相弹性介质移动层单元动力方程,该方程可退化为单相弹性介质移动层单元动力方程,基于此,建立了移动荷载下多相弹性地基与路面板系统的三维动态响应的统一的半解析方程.并以两相饱和弹性半空间地基-单相弹性地基-路面板所形成的路面结构为例,数值分析了荷载速度、饱和层渗透系数、弹性层厚度等参数对路面板位移和土体孔压响应的影响.研究结果表明移动单元法是研究移动荷载下路面结构动态响应的一种有效的方法.
- 曹彩芹黄义李华
- 关键词：移动荷载路面板
- 基于期望函数的土遗址锚固参数组合优化方法
- 针对土遗址锚固工程需求,提出一种基于期望函数的锚固参数组合优化方法。该方法通过对锚固长度、锚孔直径等参数的组合优化获得最大锚固力与最小遗址伤害的良好平衡。本文采用全因子试验设计,利用响应面方法构建分析模型,将统计中的期望...
- 芦苇赵冬
- 关键词：土遗址锚固参数优化
- 文献传递
