有效弹性性能论文-张海宇,王省哲

有效弹性性能论文-张海宇,王省哲

导读:本文包含了有效弹性性能论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:复合材料,微结构,土壤结构,颗粒

有效弹性性能论文文献综述

张海宇,王省哲[1](2016)在《具有链状颗粒夹杂复合材料的各向异性弹性有效性能分析》一文中研究指出具有链式颗粒夹杂增强复合材料由于其特定的微结构特征往往表现出显着的各向异性特征,在交通、能源、智能结构作动器与传感器领域等有着重要的工程应用。由于不同方向上颗粒或颗粒链的间距不同,导致了颗粒与基体之间的相互作用亦有所不同,为了较为精细地预测该类材料的有效性能以及各向异性特征,(本文来源于《第十五届现代数学和力学学术会议摘要集(MMM-XV 2016)》期刊2016-08-25)

徐阳[2](2015)在《非完美界面复合材料有效传热性和弹性性能理论研究》一文中研究指出本论文旨在研究含不完美界面的两相复合材料的有效力学性能:有效热传导和弹性性能,和描述不完美界面对有效力学性能的影响。本文首先对复合材料过渡层的物理场不连续的现象进行研究,给出物理量在粘合过渡层的跳跃关系,并对其进行数学表示,随后用没有厚度的具有相同不连续性质的不完美界面来取代存在的过渡层。然后在不同的物理背景下:热学和线弹性,分别得到相应的通用不完美界面的理论模型。最后以界面跳跃条件和边界条件来约束引入的合适的物理场函数,通过细观力学模型求得有效模量。论文的第一个研究目标是得到含椭球夹杂和通用不完美界面的复合材料的有效热传导率。组成此复合材料的夹杂和基体相的材料为各向同性导热材料。关于热传导的通用不完美界面描述为在此界面处温度场和法向热流不连续,温度场的跳跃与法向热流的界面处平均值成正比,而界面处的法向热流跳跃与温度场的界面处平均值的平面拉普拉斯算子成正比。当通用不完美界面模型只包括温度场跳跃,且温度场的跳跃与法向热流的界面处平均值成正比时,通用不完美界面模型变成Kapitza热阻界面模型;反之,只存在界面处的法向热流跳跃,并与温度场的界面处平均值的平面拉普拉斯算子成正比的这种情况下的界面模型被称为高导热界面模型(HC)。由于目标复合材料中包含的夹杂为椭球形状,论文采用了Lame函数来描述复合材料中的温度场,通过傅立叶定律求得热流密度。随后根据施加的边界条件和不完美界面处温度场和法向热流密度的跳跃关系确定温度场。最后采用Dilute模型和Mori-Tanaka模型求得夹杂稀疏分布和非稀疏分布下的复合材料有效热导率。求得的通用不完美界面复合材料的有效热导率经过简化与前人得到的Kapitza热阻界面模型和高导热界面模型情况下有效热导率进行比较,并研究夹杂的尺寸和形状对有效热导率的影响。第二个研究目的是通过广义自洽模型(GSCM)得到圆柱型纤维增强复合材料的5个横观各向同性的有效线弹性模量的解析解。此纤维增强复合材料的组成相:纤维夹杂和基体,都是各向同性线弹性材料。目标复合材料中存在于基体和纤维的界面被认为是不完美的。可以用通用各向同性弹性模型来对这个不完美界面进行数学描述,这个各向同性不完美界面模型包含了两个被广泛应用的特殊界面:弹簧界面模型(Spring-layer interface model)和薄膜界面模型(Membrane-type interface model)。通过对目标复合材料的边界上施加5种基础的均匀荷载,分别求出在这5种情况下的位移,应变和应力场函数,然后利用GSCM来求得有效弹性模量的解析解。由于弹簧界面模型和薄膜界面模型是通用各向同性弹性模型的两种特殊情况,所以所得到的结果在一定程度上扩展了以往含有弹簧界面或薄膜界面纤维复合材料的结果。数值算例来说明有效弹性模量随纤维横截面半径变化而变化的趋势。最后,本篇论文对所做工作进行了总结。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01)

贾建伟[3](2015)在《微结构对电磁弹性复合材料有效性能的影响》一文中研究指出电磁弹性复合材料在现代科学技术领域有着广泛的应用,随着材料科学的发展,它已成为一种重要的智能材料和结构。有效电磁弹性系数是电磁弹性复合材料的重要参数并受到复合材料微结构的强烈影响,因此预测电磁弹性复合材料有效电磁弹性性能具有重要意义。本文研究具有周期微结构的电磁弹性单向纤维复合材料的有效电弹性性能。以复合材料代表性体积单元为研究对象,通过在代表性体积单元边界上施加满足周期性的位移、电势和磁势边界条件,利用有限元软件Comsol Multiphysics的PDE求解模块,得到了代表性体积单元内的电磁弹性场。由平均的电磁弹性场和有效电磁弹性系数的定义,求解了几类周期电磁弹性复合材料的有效电磁弹性系数。分别预测了方形排列单元模型电磁弹性复合材料的有效电磁弹性系数。通过算例,比较了相同电磁材料体积分数下圆环形截面电磁纤维复合材料与圆截面电磁纤维复合材料有效电磁弹性性能的差异,讨论了压电与压磁纤维互相改变时和涂层的刚性改变时的力学性质对有效电磁弹性系数的影响,对比了3种压电压磁材料不同排列时的有效电磁弹性系数,研究了破坏对电磁弹性复合材料的有效电磁弹性系数的影响。本文结论可为高灵敏度电磁弹性复合材料的设计提供有价值的参考。(本文来源于《燕山大学》期刊2015-05-01)

徐耀玲,邱鹏凯[4](2015)在《圆环形截面压电纤维复合材料有效电弹性性能研究》一文中研究指出研究含周期分布压电纤维的压电复合材料的有效电弹性性能。通过在材料代表性体积单元边界上施加位移和电势周期边界条件,利用有限元法求得了代表性体积单元内的电弹性场。由平均电弹性场和压电复合材料有效电弹性性能定义,预测了圆环形截面压电纤维复合材料的有效电弹性系数。通过算例,比较了相同压电材料体积分数下圆环形截面压电纤维复合材料与圆截面压电纤维复合材料有效电弹性性能的差异,讨论了圆环形截面压电纤维内部非压电填充物的力学性质对有效压电系数的影响。该文结论可为高灵敏度压电复合材料设计提供参考。(本文来源于《工程力学》期刊2015年03期)

谢桂兰,赵锦枭,田杰,吴涛[5](2014)在《均匀化有限元法预测复合材料层合板宏观有效弹性性能》一文中研究指出首先由等效能量原理提出复合材料有效弹性模量定义,再由小参数渐进展开均匀化理论,推导出复合材料层合板等效弹性张量。同时结合有限元方法,建立复合材料层合板的多尺度模型,预测碳纳米管以及纳米薄膜增强复合材料层合板的宏观有效弹性模量。由均匀化方法来求得弹性模量的宏观平均值,将其输入商业软件ANSYS系统进行计算,由此把宏、细观两个尺度耦合起来,可以对复合材料层合板进行等效弹性性能分析。这对新材料的研究、发展具有一定的指导作用。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2014年07期)

贾宪振,王浩,王建灵[6](2013)在《炸药有效弹性性能的细观尺度仿真预估》一文中研究指出采用ANSYS程序APDL参数化设计语言,建立了炸药力学性能细观尺度仿真模型,选取B炸药作为验证对象,计算了其弹性模量和泊松比,结果与文献相吻合。在此基础上,进一步研究了炸药颗粒的粒径变化对于其有效弹性性能的影响。结果表明:即使不考虑炸药颗粒的详细粒径分布,也能得到满足工程精度的计算结果。(本文来源于《含能材料》期刊2013年04期)

苑雷雷[7](2013)在《多涂层电磁弹性复合材料有效性能的研究》一文中研究指出带多涂层电磁弹性结构是一种当今典型的智能复合材料,增强相材料(纤维)和多涂层结构在复合材料基本胞元中的分布方式及其材料性质的变化严重影响复合材料细观界面应力分布和宏观有效性能,因此对带多涂层电磁弹性复合材料的研究有着极为重要的意义。本论文致力于研究带多涂层双周期排列电磁弹性纤维复合材料在远场均匀反平面剪切应力和远场均匀面内电磁载荷作用下,复合材料的局部应力和宏观有效性能随材料微结构(多涂层和纤维)参数的变化规律。本论文借鉴Eshelby等效夹杂思想,通过引入一个与基体性质相同的均匀介质,并在此均匀介质与原问题(带多涂层双周期排列电磁弹性纤维复合材料的反平面问题)纤维和界面层对应区域内引入双周期分布的非均匀广义本征应变,构造了一个与原问题力、电、磁等价的均匀介质的双周期广义本征应变问题,建立了非均匀电磁弹性复合材料和带有广义本征应变的均匀电磁弹性复合材料之间的等价方程。利用各相接触面上的广义应力连续条件和广义位移协调条件,并结合罗朗级数展开和双准周期Riemann边值问题的数学成果,获得了所求问题的电-磁-弹性场的全场级数形式解答。该解答可用于对基本胞元内电-磁-弹性场量进行精细分析,也可对多涂层电磁弹性复合材料有效电磁弹性模量做出准确预测。利用带有符号运算功能的软件Mathematica进行编程,对复合材料的界面应力和有效电磁弹性模量进行了计算,与已有结果的对比表明了本文方法的正确性。数值分析表明,纤维和多涂层结构在复合材料基本胞元中的分布方式及其材料性质的变化对电磁弹性复合材料的细观场和宏观有效性能有显着影响,本论文结果对复合材料的研究提供了进一步的补充。(本文来源于《燕山大学》期刊2013-05-01)

李庆,杨晓翔[8](2013)在《周期性边界条件下炭黑增强橡胶基复合材料有效弹性性能数值模拟》一文中研究指出基于周期性边界条件建立具有随机分布形态的代表性体积单元,通过细观力学有限元方法对炭黑颗粒填充橡胶复合材料的宏观力学行为进行模拟仿真.重点分析圆形和方形炭黑填料粒子模型的变形场和应力场,以及炭黑填料的体积分数对复合材料有效弹性模量的影响规律.结果显示:炭黑颗粒的填充显着提升橡胶材料的弹性模量,而且炭黑填充橡胶材料的有效弹性模量随着炭黑含量的增加而增大;在相同的炭黑含量条件下,方形粒子模型对橡胶材料有效弹性模量的预测结果明显高于圆形粒子模型.(本文来源于《福州大学学报(自然科学版)》期刊2013年01期)

付云伟,刘协权,倪新华,李宝峰[9](2012)在《含固有缺陷复合材料有效弹性性能预报》一文中研究指出根据缺陷在复合陶瓷中分布特点,将缺陷简化为刚度为0的椭球夹杂,嵌入到横观各向同性基体中,建立含缺陷复合材料的细观结构模型。应用相互作用直推估计法推导含缺陷胞元的有效刚度,结合刚度体平均化方法,假设胞元空间随机分布,得到复合材料的等效刚度表达式,分析横观各向同性基体中缺陷体积分数、取向和形状对材料等效刚度的影响,并进一步讨论缺陷周围基体各向异性的影响。结果表明,缺陷存在导致材料弹性性能明显降低,在缺陷体积分数较小时,弹性常数对缺陷体积分数更加敏感;缺陷形状对弹性常数有较大影响,当缺陷接近于薄片状时,缺陷厚度对弹性常数影响明显,而缺陷平面形状对弹性常数基本没有影响;当片状缺陷垂直于基体中弹性模量较大的轴时,缺陷对材料有效性能的降低作用更显着,考虑缺陷周围基体各向异性是很有必要的。(本文来源于《机械工程学报》期刊2012年16期)

马连华,杨庆生[10](2011)在《含流体夹杂弹性介质有效性能》一文中研究指出为了研究流体内压对闭孔材料有效性能的影响,采用细观力学方法,建立了含有内压流体的细观力学模型,用以分析孔压与材料宏观变形的耦合效应.流体和内压通过等效特征应变来表征,将Eshelby-Mori-Tanaka等效夹杂原理推广到含流体夹杂的材料有效性能问题中,得到了含流体夹杂弹性介质有效刚度的解析式.比较解析解与有限元数值结果可知二者吻合较好.研究表明,材料的有效体积模量与流体夹杂性能、体分比及内压有关,且流体内压能显着提高材料的有效体积模量,而有效剪切模量与流体性能及内压无关.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2011年08期)

有效弹性性能论文开题报告

(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:

本论文旨在研究含不完美界面的两相复合材料的有效力学性能:有效热传导和弹性性能,和描述不完美界面对有效力学性能的影响。本文首先对复合材料过渡层的物理场不连续的现象进行研究,给出物理量在粘合过渡层的跳跃关系,并对其进行数学表示,随后用没有厚度的具有相同不连续性质的不完美界面来取代存在的过渡层。然后在不同的物理背景下:热学和线弹性,分别得到相应的通用不完美界面的理论模型。最后以界面跳跃条件和边界条件来约束引入的合适的物理场函数,通过细观力学模型求得有效模量。论文的第一个研究目标是得到含椭球夹杂和通用不完美界面的复合材料的有效热传导率。组成此复合材料的夹杂和基体相的材料为各向同性导热材料。关于热传导的通用不完美界面描述为在此界面处温度场和法向热流不连续,温度场的跳跃与法向热流的界面处平均值成正比,而界面处的法向热流跳跃与温度场的界面处平均值的平面拉普拉斯算子成正比。当通用不完美界面模型只包括温度场跳跃,且温度场的跳跃与法向热流的界面处平均值成正比时,通用不完美界面模型变成Kapitza热阻界面模型;反之,只存在界面处的法向热流跳跃,并与温度场的界面处平均值的平面拉普拉斯算子成正比的这种情况下的界面模型被称为高导热界面模型(HC)。由于目标复合材料中包含的夹杂为椭球形状,论文采用了Lame函数来描述复合材料中的温度场,通过傅立叶定律求得热流密度。随后根据施加的边界条件和不完美界面处温度场和法向热流密度的跳跃关系确定温度场。最后采用Dilute模型和Mori-Tanaka模型求得夹杂稀疏分布和非稀疏分布下的复合材料有效热导率。求得的通用不完美界面复合材料的有效热导率经过简化与前人得到的Kapitza热阻界面模型和高导热界面模型情况下有效热导率进行比较,并研究夹杂的尺寸和形状对有效热导率的影响。第二个研究目的是通过广义自洽模型(GSCM)得到圆柱型纤维增强复合材料的5个横观各向同性的有效线弹性模量的解析解。此纤维增强复合材料的组成相:纤维夹杂和基体,都是各向同性线弹性材料。目标复合材料中存在于基体和纤维的界面被认为是不完美的。可以用通用各向同性弹性模型来对这个不完美界面进行数学描述,这个各向同性不完美界面模型包含了两个被广泛应用的特殊界面:弹簧界面模型(Spring-layer interface model)和薄膜界面模型(Membrane-type interface model)。通过对目标复合材料的边界上施加5种基础的均匀荷载,分别求出在这5种情况下的位移,应变和应力场函数,然后利用GSCM来求得有效弹性模量的解析解。由于弹簧界面模型和薄膜界面模型是通用各向同性弹性模型的两种特殊情况,所以所得到的结果在一定程度上扩展了以往含有弹簧界面或薄膜界面纤维复合材料的结果。数值算例来说明有效弹性模量随纤维横截面半径变化而变化的趋势。最后,本篇论文对所做工作进行了总结。

(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。

有效弹性性能论文参考文献

[1].张海宇,王省哲.具有链状颗粒夹杂复合材料的各向异性弹性有效性能分析[C].第十五届现代数学和力学学术会议摘要集(MMM-XV2016).2016

[2].徐阳.非完美界面复合材料有效传热性和弹性性能理论研究[D].西南交通大学.2015

[3].贾建伟.微结构对电磁弹性复合材料有效性能的影响[D].燕山大学.2015

[4].徐耀玲,邱鹏凯.圆环形截面压电纤维复合材料有效电弹性性能研究[J].工程力学.2015

[5].谢桂兰,赵锦枭,田杰,吴涛.均匀化有限元法预测复合材料层合板宏观有效弹性性能[J].玻璃钢/复合材料.2014

[6].贾宪振,王浩,王建灵.炸药有效弹性性能的细观尺度仿真预估[J].含能材料.2013

[7].苑雷雷.多涂层电磁弹性复合材料有效性能的研究[D].燕山大学.2013

[8].李庆,杨晓翔.周期性边界条件下炭黑增强橡胶基复合材料有效弹性性能数值模拟[J].福州大学学报(自然科学版).2013

[9].付云伟,刘协权,倪新华,李宝峰.含固有缺陷复合材料有效弹性性能预报[J].机械工程学报.2012

[10].马连华,杨庆生.含流体夹杂弹性介质有效性能[J].北京工业大学学报.2011

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