基于Maxwell-Rivlin-Ericksen理论的MRM本构关系的算法探究

从Maxwell电磁场理论出发,得到磁流变材料的电磁学本构方程,基于Rivlin-Ericksen理论,结合质量守恒定律及动量守恒定理,提出了普适的磁流变材料Cauchy应力σ的一种本构关系。与牛顿粘性流体及热力学第二定律相结合确定了算法中磁流变材料本构关系的基本参数.以平行板间磁流变材料运动为算例,计算结果验证了本模型切实有效.最后与美国Lord公司配置的典型磁流变材料MRM-132LD结果进行比较,结论吻合良好,希望该工作能有力推动磁流变材料的迅猛发展.

远程协同设计网络环境下的有限元后处理

基于Web技术 ,利用JPEG压缩解压缩技术处理有限元分析计算的结果图像 ,在不影响图像质量的基础上大大缩减图像的数据量。这种可视化网络后处理技术使得有限元数值计算的结果可以及时高效地反馈给设计人员 ,实现远程、异种软硬件平台的设计人员对计算结果图像的共享 ,扩展了计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助工程 (CAE)的功能。实例表明 ,利用JPEG技术压缩有限元计算结果图像 ,在保证实用分辨精度的情况下可以得到很高的压缩比 。

模拟两相流动问题的修正扩展有限元方法

基于SUPG/PSPG稳定化方法,在处理两相流不连续问题时,引入修正扩展有限元方法使混合单元附加形函数满足单位分解原理,给出一种模拟两相流体流动问题的扩展有限元方法。在模拟两相流体流动过程中采用水平集方法捕捉流体运动界面。利用编制的计算程序模拟液体自由晃动问题,数值模拟结果与理论解一致。进一步采用本文方法和有限元方法模拟了溃坝流动问题,并将数值结果与实验结果进行比较,结果表明本文方法更有效。本文方法能够准确捕捉流体运动过程中两相界面的变化,且具有在计算过程中无需进行网格重构的优点。

引伸计的过去和现在

通过对过去机械式引伸计(包括杠杆式引伸计、镜式引伸计、蝶式引伸计和球铰式引伸计)的介绍,说明了在材料拉伸试验过程中,为了扣除偏心拉伸的弯曲变形对试验结果的影响,一般都需要在拉伸试样的两侧各安装一只引伸计进行同时测量。对现在经常使用的电子引伸计(包括单侧电子引伸计、平均值引伸计、双侧电子引伸计、视频引伸计和自动引伸计)也一一进行了介绍,其中对于单侧使用电子引伸计的测量方法,笔者发表了不赞同的观点。笔者认为,未来的引伸计将向更加自动化、数字化和遥测遥控方向发展。

电子引伸计的“反走”现象

介绍了用单侧电子引伸计绘制拉伸曲线时的"反走"现象,分析了"反走"现象的原因及带来的误差。提出用双侧电子引伸计绘制拉伸曲线能消除"反走"现象,得到准确的拉伸试验结果。

变标距电子平均值引伸计

着重介绍了一项专利技术——钢筋电子平均值引伸计,它的主要特点是标距可以在较大范围内作连续变化,能满足带肋钢筋机械连接试验的要求;另外还讨论了电子平均值引伸计的电桥的并联接法和串联接法的特点,以期对引伸计的研究、生产和选用提供参考。

双侧电子引伸计的原理和误差分析

首先对单侧电子引伸计测量结果不稳定及误差较大的原因进行了分析,然后对双侧电子引伸计的测量原理进行了介绍,建立了斜线伸长量与拉伸试样轴向伸长量之间的关系,证明了双侧电子引伸计的测量结果不受偏心拉伸的影响,其系统误差很小甚至可以为零。

金属标准拉伸试验中“反走”现象机理

针对金属标准拉伸试验中,上下夹具偏心所导致的试验初期变形曲线往负方向延伸的"反走"现象,建立了一套考虑夹具偏心及夹持偏角的试样受力理论模型。特别对常用的楔形夹具在试验过程中产生的零夹持角和非零夹持角情况进行了分析,推导出试样应变与夹持力间的关系。分析了试验中产生变形值"反走"现象的机理,通过ABAQUS有限元软件对引伸计-试样联合模型进行了数值仿真。结果表明,理论分析、实验实测,以及有限元数值模拟所得结果具有良好的一致性。得出:试验初期在偏心所产生的误差占主导地位的并不是通常认为的偏心弯矩,而是上下楔形夹具夹持方式产生的侧向力以及附加弯矩的联合作用,解释并模拟了变形的"反走"现象,为进一步提高变形测量精度提供了新的思路。