我国力学专业本科拔尖人才培养模式分析

针对目前缺乏对力学学科拔尖人才培养模式进行系统性总结的问题,文章通过对各高校力学拔尖学生培养方案的细致对比,从拔尖人才培养模式和拔尖人才培养保障体系两个方面进行了剖析,全面阐述了我国力学专业本科拔尖人才培养的现状,为我国力学拔尖学生培养提供可借鉴的经验和规律。

融合增材制造技术的工程力学专业课程创新实验教学实践

在工程应用中,增材制造材料及结构的力学和承载性能至关重要。为适应工程力学专业人才的行业需求,课题组将激光增材制造技术引入实验教学,并设计了激光熔覆修复镍基高温合金小试样的拉伸实验项目。通过激光熔覆修复高温合金小试样制备、基于DIC非接触全场应变测量的小试样拉伸实验以及拉伸断裂机理分析等步骤,学生可以掌握激光熔覆技术原理及其修复高温合金力学性能的评估方法。基于该项目,课题组开展了工程力学专业的创新实验教学,并结合大学生创新创业训练计划,有效提升了学生的实践创新能力,取得了良好效果。

圆棒拉伸试样蠕变过程中的应力应变分布分析

对光滑及切口圆棒试样进行有限元蠕变分析,得到了蠕变过程时的应力应变分布。在相同的平均净拉伸蠕变应力下,切口的存在使得最小截面上的平均Mises应力和平均轴向应力小于光滑试样。切口还导致蠕变时的应力松弛并使得试样的最大应力不再发生在切口根部。这可以用来简单解释切口对试样断裂寿命的影响。

正交各向异性材料拉伸圆棒的颈缩研究

本文对正交各向异性材料的圆棒拉伸试样的颈缩问题进行了有限元模拟计算;;得到了不同各向异性参数与颈缩截面椭圆度的定量关系。进一步的研究表明;;在相同宏观拉伸下;;不同各向异性参数的拉伸试件的载荷与拉伸方向的各向异性参数相关;;椭圆度(长短轴半径之比)与径向各向异性参数之比呈线性关系。在拉伸方向各向异性参数相同、其它两个方向参数不同的情况下;;载荷区别不大。因此可以利用对颈缩问题的研究来确定材料正交各向异性度系数。

优化方法用于模型校核

在工程实际中,常常会遇到需要选择本构模型和校准参数的模型校核问题。文中采用优化方法实现了复杂模型校核的自动化。文中,首先将各种本构模型映射为整数编号,并根据这些编号来激活相应的本构模型和本构模型参数,解决了本构模型的参数化问题;另外,根据模型校核问题的特点选择了试验结果和计算结果相对误差的平方和作为目标函数。通过这些步骤,用实现了优化方法模型校核自动化。

航空发动机涡轮动叶设计平台的构建与验证

针对航空发动机涡轮叶片的设计流程,开发了涡轮动叶的设计平台。基于气动热力学方法建立了1维性能设计模块;并在研究平面叶栅造型设计方法的基础上,建立了2维气动分析模块,可以实现2维叶型气动性能的快速分析;在实心/冷却叶片参数化设计的基础上,引入多学科可行方法,建立了实心/冷却叶片设计和多学科优化模块。利用所开发的设计平台进行了某型冷却叶片的多学科设计优化,有效提高了该叶片的综合性能,验证了平台的有效性。

带中心孔形状记忆合金板在双轴加载下的响应研究

为了研究复杂应力下多孔SMA的超弹性特性,用一热力学有限元模型对带中心孔宽板在双轴拉应力作用下孔临界区域的应力分布以及相变情况进行了有限元模拟计算。初始时,平板处于奥氏体状态,在载荷作用下,在圆孔边界处首先发生相变,并随着载荷的增加,相变区域逐渐向内部扩展。在计算中,两个加载方向同时加载,并采用了不同的加载比例R。随着加载比例的增大,圆孔周围完全发生马氏体相变的区域逐渐增大,等效应力分布也发生变化。随着2-方向加载水平的增加,1-方向的应力-应变滞后环位置逐渐逐渐降低,马氏体相变临界应力也逐渐减小。同时确立了应力空间(σ11,σ12)上的相变初始面。

金属基复合材料的蠕变力学研究进展

通过对国内外近 10年来在金属基复合材料蠕变力学领域的研究状况的分析 ,着重从理论、试验和有限元数值模拟三方面评述已经取得的成果和现实需要解决的问题。

手机游戏的UI设计探究

随着社会经济的发展,人们的生活水平逐渐提高,不仅对生活的要求逐渐提高,对娱乐品质的要求也逐渐提高。对着移动通信网络和移动终端的发展,手机游戏逐渐成为大众最受欢迎的娱乐方式,极大地满足了受众的需求。这种情况下,游戏行业发展得极为迅速,但是缺乏必要的UI设计理论指导。由于游戏行业繁荣发展,因此大多数的游戏开发者往往重视游戏所带来的利益,并不重视用户的游戏体验,所以市场上大多数游戏是存在缺陷的。据此,简要地探讨了手机游戏的UI设计,希望对游戏行业的发展有所帮助。

不同孔间距下镍基单晶叶片气膜孔弹塑性行为研究

气膜冷却作为一重要的热防护技术广泛应用于涡轮叶片中,但是气膜孔的引入破坏了叶片的结构完整性,成为裂纹形核的重要区域。将镍基单晶叶片前缘气膜孔简化为平板模型,基于晶体塑性理论分析了多孔干涉下气膜孔的弹塑性力学行为,分析了孔边分切应力的分布规律;并比较了不同横向、纵向间距对气膜孔弹塑性行为的影响。结果表明多排气膜孔间存在着明显的应力干涉,高应力区出现在相邻两列气膜孔孔心连线区域,低应力区出现在同列气膜孔之间,呈现菱形分布。孔边八面体、十二面体、六面体滑移系均开动,最大分切应力出现在夹角0o/20o/30o的位置上;横向孔间距增加,孔边应力降低;纵向孔间距增加,孔边应力增加。六面体滑移系分切应力对载荷、孔间距变化最为敏感。

基于名称标识的多学科数据链构成方法

针对几何模型面号随机变动导致多学科优化失败的问题,通过研究现有的几何模型数据交换格式,提出以面名称而不是以面号作为标识,构建多学科优化数据链接的方法.用提出的方法编程实现了几何造型软件SOLIDWORKS和网格生成软件ICEM.CFD的链接,建立了以面名称为数据传递标识的涡轮叶片优化流程.实践表明该方法可以保证在面号变动条件下多学科优化流程的正确性.

缺口对GH3536镍基高温合金蠕变性能的影响

针对GH3536镍基高温合金无应力集中和带典型应力集中圆棒试样在160,200,240 MPa应力条件下的高温(750℃)蠕变性能进行了试验和有限元分析,研究了缺口的存在对材料蠕变性能的影响。采用扫描电镜分析了试样断口的形貌,确定了材料的断裂机制。结果表明:缺口的存在对GH3536镍基高温合金试件的蠕变性能影响较大,其降低了试件的最大蠕变应变及在蠕变各个阶段的蠕变速率。缺口对试件的蠕变寿命存在硬化作用,缺口根部轴向应力的再分配和松弛可简单认为是导致缺口对该合金蠕变寿命起硬化作用的影响因素。断口形貌分析表明由于缺口的存在,2种试件的表面形貌虽有不同,但蠕变断裂机理都是由微孔洞不断增大与聚集引起的。