形状结构分析论文-陶然

形状结构分析论文-陶然

导读:本文包含了形状结构分析论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:形状记忆聚合物,本构理论,有限元法,形状记忆效应

形状结构分析论文文献综述

陶然[1](2018)在《形状记忆聚合物本构建模及其在智能结构分析中的应用》一文中研究指出形状记忆聚合物(SMP)作为一种新兴的具有形状记忆效应的高分子材料,在外力作用下能够改变自身形状并保持变形后的状态,当受到特定的刺激时,能可逆地恢复至起始形状。SMP有变形量大,恢复率高,赋形容易,形状响应温度易调节和激励方式多样(热、湿、光、电、磁)等特点,因而成为目前热门的功能材料之一。随着研究的深入,SMP在各类复杂感知器件、生物医疗、航空航天及其他智能装置领域得到广阔的应用。SMP本构理论是反映材料力学性质的数学模型,其在记忆行为演变规律及预测、性能表征与评价和材料结构设计等方面具有重要作用。本文主要对SMP材料的本构理论、有限元计算方法和智能结构(空间展开簧片,智能可逆隔膜和血管支架)展开研究,具体内容如下:(1)建立了一种SMP的叁维热力学黏弹性本构模型,并进行了有限元实现。将SMP的一维本构模型的总应变假设为机械应变、可逆应变和热应变的迭加,并给出各项应变的定义和方程表达式。随后,将SMP的一维本构方程扩展为叁维形式,编写了可供有ABAQUS调用的有限元程序(UMAT)。利用有限元程序,对SMP的拉伸试件进行数值模拟,数值结果与实验数据吻合很好,验证了本构方程和有限元程序的正确性。(2)基于聚氨酯类SMP的有限元程序,研究了空间可展开的SMP簧片的折迭变形和形状记忆效应,并对SMP簧片进行了优化设计。对SMP簧片结构的正/反向折迭和自动展开过程进行了模拟,分析了结构参数和温度对折迭行为的影响,并研究了金属/SMP复合簧片正向和反向折迭过程。以结构参数和温度为设计变量,展开驱动性能为目标,结构失稳弯矩为约束条件,通过全因子设计方法建立了SMP簧片结构的优化模型并进行求解,得到了驱动性能最佳的SMP簧片结构。(3)研究了一种智能可逆的SMP隔膜装置。利用SMP大变形和形状记忆的特性,设计了一种翻转可逆的SMP隔膜装置。对SMP隔膜的翻转过程和恢复效应进行了有限元模拟,获得了隔膜在翻转变形过程中的压力和应变能的变化,并分析了结构参数和温度对翻转行为的影响。建立了设计变量为结构几何参数和温度,约束条件为临界压力,目标函数为最小翻转压力的优化模型,获得了优化的SMP隔膜。这些研究将为新型SMP隔膜的设计和应用提供理论指导。(4)发展了SMP有限变形的叁维热力学本构方程,开发了有限元程序。在前人本构模型基础上,利用新的相体积分数演化率计算公式,合理地描述了玻璃相和橡胶相的转化过程,从而改进了本构模型,得到了适用于开发有限元程序的SMP有限变形的唯象本构方程。基于改进后的本构方程,开发了ABAQUS的UMAT子程序,模拟了SMP在拉伸和弯曲时的变形和形状记忆行为,验证了本构方程和有限元程序的正确性。该本构方程需要的材料参数少,有限元程序便于工程应用。(5)利用有限变形的SMP有限元程序,对SMP网状和螺旋管状血管支架进行了建模和模拟。对这两种血管支架的收缩和自膨胀过程进行了模拟,并对SMP网状血管支架撑开血管的过程进行了讨论。有限变形的SMP本构方程和有限元程序能够有效地描述SMP结构的形状记忆行为。(本文来源于《北京工业大学》期刊2018-05-01)

刘长虹,李超,庞富龙,赵硕,柯敏辉[2](2014)在《基于有限元形状优化夹具结构分析和改进设计》一文中研究指出针对某夹具结构在应用中出现的强度问题,首先根据材料拉伸试验数据,把名义应力和应变转变成为真实应力、应变数据并对数据曲线进行了正规化处理。然后根据使用不同钢材,计算出结构工作时的等效应力以及卸载后的残余应力和变形情况。最后对夹具进行了形状优化,根据形状优化结果提出了夹具结构改进设计的建议。(本文来源于《工具技术》期刊2014年07期)

马露杰[3](2009)在《叁维CAD模型形状结构分析方法》一文中研究指出可重用性设计在机械设计中占有重要地位,它是一种重要的提高企业核心竞争力的手段。随着数字化设计在企业中的广泛应用并逐渐成为主要的设计手段,企业内部积累了大量的叁维数字化模型,对它们可重用性分析和利用是提高设计效率、加快设计进度、缩短产品开发周期的有效途径。形状结构信息构成了数字化模型中最主要的工程信息,因此对模型的形状结构分析是解决模型重用的主要突破口。据此,本文对工程中的数字化设计模型的形状结构进行系统地研究,提出面向重用的叁维CAD模型的形状结构分析方法。本文在总结和分析相关领域国内外现状的基础上,提出基于空间变换思想的一般性形状分析原则。一般地,CAD模型的分析通常转化为其对应的图的分析,面关系图和体关系图是两类最为常用的描述CAD模型的图结构。面关系图中节点表示模型中的面信息,边表示面之间的连接信息;体关系图中节点表示模型中的体信息,边表示体之间的关联信息。针对面关系图中的曲线曲面信息,提出一套系统的CAD模型点特性理论,并结合空间变换的思想将曲线曲面的形状信息用一组向量描述。另一方面,针对体关系图中的实体信息,提出一种基于编码的形状描述方法。结合形状分析原则,同样把模型的形状描述转化为向量描述。通常,在机械零件设计中经常会采用已有的设计结构并导致大量的CAD模型中反复出现相同的局部结构。这些公共局部设计结构是重要的可重用设计资源,因此提出一种多模型公共结构自动识别和提取方法。基于相同的结构具有相同的形状信息的认识,局部设计结构提取等价于具有相同形状特征的局部结构提取。采用CAD模型的面关系图的表述以及相应的形状描述,将公共结构提取问题转化为图的公共子图提取问题。同时采用约束的方式表达子图以及之间的关系,并给出约束等价的判别方法,从而有效地提取多模型之间的公共局部结构。提出一种基于设计模板识别的多模型统一表达和整合方法,通过大量零件模型中的设计模板提取,可以将模型表达为模板的设计组合,从而将看似无关的模型进行统一的表达和整理,有利于模型资源的管理、模型数据库的压缩以及基于模块化的快速设计。在该方法中,首先采用基于切割环收缩的体分割算法将所有的CAD模型统一的表示为体关系图并进行相应地形状描述。其次,基于数据挖掘理论中的最小描述长度(MDL,Minimum Description Length)原则,将模板提取转化为基于图的MDL的优化问题。采用一种基于图节点合并的贪心策略,对MDL优化问题进行求解得到模板提取结果。针对机械零件中存在着结构包含关系的特点,从多模型组织层面上,研究模型之间的层次组织结构关系,提出多模型结构包含关系的识别方法。该方法中CAD模型经过边界分割以后同样用图数据结构描述其形状结构关系,从而将模型结构包含转变成图的包含问题。然后,采用图的匹配手段对模型包含关系进行判定。为验证本文所提出的方法和理论,在Visual C++6.0的开发环境下结合ACIS几何引擎和HOOPS显示核心开发了CAD模型形状结构分析的原型系统。实现了公共结构识别、设计模板提取、包含性关系分析等系统模块,用实例验证了研究成果的正确性和有效性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2009-11-01)

付树洪,高阳,童创明,李西敏[4](2008)在《基于PWE法的任意形状电磁晶体带隙结构分析》一文中研究指出基于平面波展开(PWE)法建立了分析任意形状二维方格电磁晶体带隙的数学模型。用数值分析法求解电磁晶体结构系数,并由本征方程获得了电磁晶体的带隙结构。对方形柱、复合格电磁晶体和分形电磁晶体带隙结构的分析结果表明:该法计算结果与文献一致,可用于计算任意形状的二维电磁晶体带隙结构。(本文来源于《上海航天》期刊2008年06期)

刘晓山,何国求,陈成澍,殷俊林[5](2004)在《Ti-50.59%(原子分数)Ni形状记忆合金微观组织结构分析》一文中研究指出对Ti-50.59%(原子分数)Ni形状记忆合金用扫描电镜(SEM)观察了其断口组织形貌,发现了韧窝、撕裂带,认为该合金具有一定的韧性;用透射电镜(TEM)观察了合金的内部组织结构,发现了位错塞积、形变亚晶界、马氏体片以及孪晶,认为位错对合金的马氏体相变具有重要的作用,马氏体间的应力集中将产生微裂纹。(本文来源于《第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ》期刊2004-09-01)

贾堤,董治中,于申军,刘文西[6](1998)在《NiTi形状记忆合金的价电子结构分析与马氏体相变》一文中研究指出应用固体与分子经验电子理论,对NiTi合金的母相和马氏体相进行了价电子结构分析,计算了合金在两种状态下的结合能。计算结果与实验相符很好;在此基础上对NiTi合金的马氏体相变前后的宏观杨氏模量的变化从电子结构角度进行了解释。(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊1998年03期)

尹衍升,张景德,范润华[7](1996)在《钒对NiTi形状记忆合金相变点(MS)影响的电子结构分析》一文中研究指出文中依据固体经验电子理论[1],建立了NiTi形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型;并就合金化元素V对其相变点MS的影响进行了电子结构分析,为揭示该功能材料中成分-性能-结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了V对NiTi合金MS点的作用机制。(本文来源于《复合材料学报》期刊1996年04期)

尹衍升,王风庭,杨大智[8](1996)在《Cu对NiTi形状记忆合金相变点(M_s)影响的电子结构分析》一文中研究指出本文依据固体经验电子理论,建立了 NiTi 形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型,并就合金化元素 Cu 对 NiTi 合金 M_点的影响进行了电子结构分析,为揭示该类功能材料中成分—性能—结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了 Cu 对 NiTi 合金M_点的作用机制。(本文来源于《材料科学与工程》期刊1996年01期)

尹衍升,范润华,王凤庭,杨大智[9](1995)在《Fe对NiTi形状记忆合金相变点(M_s)影响的电子结构分析》一文中研究指出本文依据固体经验电子理论 ̄[1],建立了NiTi形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型,并就合金化元素Fe对其M_s点的影响进行了电子结构分析。为揭示该功能材料-成分-性能-结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了Fe对NiTi合金相变点(M_s)的作用机制。(本文来源于《功能材料》期刊1995年06期)

范志良,石洞[10](1993)在《任意形状中厚、薄板壳及其组合结构分析的通用有限元法》一文中研究指出本文探讨了适用于任何形状中厚、薄板壳及其组合结构分析的有限元方法.文中首先指出了目前常用的 C(1)连续性板壳元的缺陷,讨论了叁维退化板壳单元的性能及其研究现状,探讨了叁维退化板壳元非光滑交接处理技巧和加劲梁单元等问题.文中还就鲁棒(Robust)有限元的建立标准等问题作了简要讨论.(本文来源于《第二届全国结构工程学术会议论文集(下)》期刊1993-05-01)

形状结构分析论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对某夹具结构在应用中出现的强度问题,首先根据材料拉伸试验数据,把名义应力和应变转变成为真实应力、应变数据并对数据曲线进行了正规化处理。然后根据使用不同钢材,计算出结构工作时的等效应力以及卸载后的残余应力和变形情况。最后对夹具进行了形状优化,根据形状优化结果提出了夹具结构改进设计的建议。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

形状结构分析论文参考文献

[1].陶然.形状记忆聚合物本构建模及其在智能结构分析中的应用[D].北京工业大学.2018

[2].刘长虹,李超,庞富龙,赵硕,柯敏辉.基于有限元形状优化夹具结构分析和改进设计[J].工具技术.2014

[3].马露杰.叁维CAD模型形状结构分析方法[D].华中科技大学.2009

[4].付树洪,高阳,童创明,李西敏.基于PWE法的任意形状电磁晶体带隙结构分析[J].上海航天.2008

[5].刘晓山,何国求,陈成澍,殷俊林.Ti-50.59%(原子分数)Ni形状记忆合金微观组织结构分析[C].第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ.2004

[6].贾堤,董治中,于申军,刘文西.NiTi形状记忆合金的价电子结构分析与马氏体相变[J].原子与分子物理学报.1998

[7].尹衍升,张景德,范润华.钒对NiTi形状记忆合金相变点(MS)影响的电子结构分析[J].复合材料学报.1996

[8].尹衍升,王风庭,杨大智.Cu对NiTi形状记忆合金相变点(M_s)影响的电子结构分析[J].材料科学与工程.1996

[9].尹衍升,范润华,王凤庭,杨大智.Fe对NiTi形状记忆合金相变点(M_s)影响的电子结构分析[J].功能材料.1995

[10].范志良,石洞.任意形状中厚、薄板壳及其组合结构分析的通用有限元法[C].第二届全国结构工程学术会议论文集(下).1993

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