套管变形的复合力学模型

根据大庆油田采油一厂萨中西区套管变形的研究结果 ,提出了应力—压力复合力学模型。该模型很好的解释了该区的套管变形发生原因。高、低压力区沿最大水平主应力方向分布时 ,发生套管变形的临界压差为0 .76 7MPa。高、低压力区沿其它方向分布时 ,发生套管变形的临界压差为 1.0 8MPa。优势套管压缩方向为北西西向。套变区分布在压力梯度较大的位置。上述分析与多年的实际观测结果有较好的一致性。

碳酸盐岩储层酸压后测试伤害的复合力学模型及其应用

基于碳酸盐岩储层酸压的特点,考虑到固体变形和流体流动的相互作用关系,建立包含未酸蚀区、酸蚀区和支撑裂缝的复合力学试油模型。不同区域中的渗流参数随应力的改变不同。根据弹性力学,针对未酸蚀区和酸蚀区地层,建立孔隙度变化模型;针对支撑裂缝通过裂缝导流能力试验建立支撑裂缝的渗透率变化模型,发现对于特定支撑剂,作用于酸蚀区地层上闭合压力超过酸蚀岩石的抗压强度时,支撑裂缝的渗透率的变化模式改变,支撑剂嵌入造成不可恢复的伤害。考虑到不同区域的差别,采用固液耦合的算法计算有效应力的分布规律。现场应用表明,模型预测结果与实测数据基本吻合。

基于微流控芯片构建复合力学刺激细胞反应器

基于软光刻技术制备了微流控芯片,开发了芯片基材表面修饰技术,有效促进了细胞在微通道内表面的黏附生长,为细胞灌流培养奠定了基础。进一步结合可控的灌流系统和往复伸缩机,构建了对细胞培养体系可同时施加流体剪切力和压力的复合力学刺激细胞反应器。通过在微通道中置入光纤光栅传感器,还可使该反应器能实时监测通道中的压力。该反应器简便小巧,可置于细胞培养箱中,用于研究流体剪切力—压力复合力学刺激对细胞行为的影响。其在复合力学刺激培养细胞或微组织相关研究领域具有潜在的应用价值。

基于思维能力和责任意识培养的复合材料力学教改探索

文章总结了复合材料力学课程的定位和特点,指出了目前该课程教学中存在学生对课程内容难把握、学习兴趣不高等问题。基于此,文章通过制定适合学生的教学目标,从教学内容优化、教学方法设计、双语教学探索、课外知识训练、课程思政探索、课程考评方式等方面进行了教学创新思考和探索。教改实施方案符合学生的学习特点,有助于提高学生的学习兴趣和主动性,培养学生基于复合材料力学的思维能力,塑造学生积极向上的三观立场、创新精神和责任意识。

力学专业课程思政教育的探索与实践——以“复合材料力学”为例

在专业课程中融入思政教育,是落实立德树人根本任务的战略举措。以“复合材料力学”课程为例进行了探索和实践。结合工程力学专业的人才培养目标,深度挖掘提炼课程中所蕴含的思想价值和精神内涵,合理拓展课程的深度和广度。通过一系列的教学设计,结合学科前沿和工程实际,在课程教学中将知识传授、能力培养和价值观塑造三者融为一体;重点培养学生的爱国主义情怀、对科学不懈追求的精神以及严谨务实的工程精神;力求在“复合材料力学”这一专业课程将显性的知识传授和隐性的思政教育相统一,充分发挥该课程的育人作用。

工程化理念下复合材料力学课堂教学研究

复合材料力学课程是高效设计国家重大工程中复合材料构件的重要基础。针对目前国内工科高等院校复合材料力学工程化课堂教学中存在的不足,结合国家重大工程及科技前沿,探索新工科工程化教学理念在复合材料力学课程翻转课堂教学中的应用。具体包括:增加复合材料力学工程化教学内容;调整教学方法,实现工程化翻转课堂;引入课程思政,突出复合材料工程实例对社会的贡献;建立基于工程化教学理念的多维评价体系。教学实践结果表明,基于工程化教学理念的复合材料力学课程教学效果良好,有利于学生构建工程化复合材料力学知识体系。

基于在线课程建设的翻转课堂实践——以复合材料力学课程为例

在信息化大爆炸的背景下,以复合材料力学课程教学为主要对象,基于其教学现状以及存在的困难和问题,分析了在线课程建设的重要性和必要性;提出和探讨了基于在线课程(MOOC)的翻转课堂教学实践的教学模式,旨在提高复合材料力学的授课效率,具有现实意义。

面向科研思维的复合材料力学教学改革与探索

复合材料力学课程是联结基础力学理论与实际科学研究的纽带。该文针对目前国内高等院校工程力学专业复合材料力学核心专业课教学存在的主要问题,对标学校“双一流”建设对新时代人才培养的要求,开展面向科研思维的教学改革与探索。本研究重点体现科学研究与知识学习的不同,带领学生以“发现问题—提出问题—解决问题”的思路,在课堂学习中逐步培养科研思维:通过建立基于科研思维的复合材料力学培养方案,更新结合科技前沿的复合材料力学教学内容,实施以学生为中心、基于科研思维的翻转课堂,结合“知识掌握”和“思维训练”两个方面,完善基于科研思维的复合材料力学多维教学评价体系。最终实现复合材料力学课程教学思路由知识学习向科研思维的转变,使复合材料力学课堂教学效果得到有效提升。

改性热塑性胶黏剂对超材料复合叠层性能影响研究

高频聚酰亚胺柔性覆铜板(FCCL)因其低介电损耗的电气性能,可动态反复弯曲的物理机械综合性能等常作为制备超材料功能层的关键材料之一。本文对比了两种高频聚酰亚胺柔性覆铜板的材料性能及其制备的超材料功能层的电性能及其复合叠层的力学性能,其中掺杂了改性热塑性聚酰亚胺(TPI)薄膜胶黏剂的FCCL具有更低的介电常数(2.61@12GHz)和损耗角正切(0.0016@12GHz),使得超材料功能层的S21透波曲线谐振频点相对无胶材料向高频频偏约620MHz,利用S参数反演得到超材料功能层的等效介电常数和等效磁导率曲线呈现相同趋势。此外由于胶粘剂PI分子链中引入的扭曲非共平面的杂萘联苯结构,大分子链更容易相互缠结,增强了改性TPI聚合物的粘结力,含改性TPI的复合叠层的层间断裂韧性是无胶材料的1.74倍。掺杂改性TPI的高频FCCL在实现超材料功能层设计优化及推动超材料复合叠层在武器装备实现结构功能一体化方面具有较大的应用价值。

关于复合材料力学几个基本问题的研究

凡能进行两层次分析与计算的材料便可称为复合材料，复合材料力学则是一种两层次的力学理论。相（材料）通过复合（效应、工艺）形成复合材料。复合效应分为混合效应和协同效应，其相应的混合律和协同律是复合材料力学理论的奠基石。前者已形成理论体系，后者有待形成。本文所论及的随机扩大临界核理论可解释多种形式的协同效应。此外，本文还讨论了几个有关的力学问题。

用界面单元法分析复合材料界面力学性能

本文利用界面单元的固有特性，将其用来模拟复合材料中纤维与基体之间的界面特征，计算了一个沿Ｘ轴方向纤维周期排列的单尾板，在横向载荷作用下的应力分布问题．给出了三相（纤维、基体和界面）特性各种配比时应力分布等高线图以及通过界面时径向应力σｒ的变化情况，反映了界面特性对应力分布的影响．

复合层合管力学模型的研究

研究在考虑内部工作压力及分层间套合压力时，由多种材料制成的层合圆管中的应力分析方法，可为设计并优化复合层合管结构参数提供有效的理论依据。采用弹性力学理论及正交各向异性材料三维弹性理论，建立复合管的力学模型，分析复合管中各分层的应力及变形。

复合材料力学的Hamilton体系和辛几何方法(Ⅰ)——一般原理

首次把用于动态体系的Hamilton系统引入到静力学中,建立了与原控制方程相对应的Hami-lton方程,可以对全状态向量分离变量,求出解析解和半解析解,特别适合于求解矩形域平面问题和柱形域空间问题.本文建立了一种求解偏微分方程的新方法,并对复合材料力学中的层合板的弯曲和平面应力问题的求解做了详细说明.

改性纳米碱式氯化镁晶须填充ABS/PP复合材料的力学性能

本文通过熔融共混法在接枝了PMMA的碱式氯化镁(g-BMC)表面包覆TPE橡胶层,制得BMC母料,再将其与PP、ABS共混复合制备出ABS/PP复合材料,分别考察了BMC母料、g-BMC以及PP三者不同添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,在试验用量范围内,BMC/ABS复合材料的冲击强度和熔融指数随着BMC填料含量的增加而增大。当BMC母料含量为15%,g-BMC含量为55%时具有较好的冲击性能;当PP含量为9%-10%时,BMC/PP/ABS复合材料的拉伸强度和冲击强度最好;BMC填料含量对复合材料的拉伸强度影响较小,但随其用量增加复合材料的冲击强度有明显提高。

Winkler地基上复合关键层模型及其力学特性

利用关键层理论及复合材料结构力学理论,建立Winkler地基上复合关键层模型;对复合关键层力学性能进行分析,计算复合关键层破断距;引入复合关键层抗挠刚度D*,分析复合关键层下煤体的支承压力,并计算复合关键层下煤层极限平衡区宽度。利用FLAC模拟软件对复合关键层与非复合关键层结构模型进行数值分析。研究结果表明:D*越大,则支承压力衰减系数越小,相对煤层支承压力越大;复合关键层的初次破断距与周期破断距分别为75 m和34 m,非复合关键层的初次破断距与周期破断距分别为45 m和20 m;关键层的复合效应使其破断距显著变大,其对应工作面前方煤体的支承压力峰值也相应增加,分别为28 MPa与18 MPa,关键层的复合效应使其工作面支承压力峰值明显增大,其分区范围及煤体变形也相应增大,有效揭示了关键层的复合效应。

大飞机研制中的若干复合材料力学问题

简要介绍了先进复合材料在当代大型飞机结构中的应用状况,以及相关的力学问题,着重论述了复合材料及结构的工艺力学、跨尺度材料/结构一体化设计问题和力学性能表征、高效复合材料结构设计和力学分析、复合材料损伤容限与耐久性设计、大型飞机的安全监测和管理系统等.指出,从目前国际上以及我国复合材料在大型飞机结构上的应用趋势来看,我们需要进一步发挥广大力学工作者与相关领域科研人员和工程师的协同作用,提高我国复合材料基础研究和应用水平,使复合材料在提升我国研制的大飞机的先进性和竞争力方面发挥重要的作用.

复合材料力学的Hamilton体系和辛几何方法(Ⅲ)——弯曲问题和板的振动

把本文第一部分建立的方法用于求解各向异性板的弯曲问题和振动问题.

风力机叶片结构强度复合材料力学分析方法研究

截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题。针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性。

石墨烯增强铝基SiC复合材料力学性能研究

为研究石墨烯增强铝基SiC复合材料的力学性能,用万能材料试验机及分离式霍普金森压杆装置,在10^(-3)~5 200s^(-1)应变率内进行试验,计算得到常温条件下两组试验数据的真应力-应变曲线,用该压缩数据拟合Johnson-Cook(JC)及Cower-Symonds(CS)本构模型参数;并对两种压缩试验下的试件进行金相观察。结果表明:石墨烯增强铝基SiC复合材料具有明显的应变率硬化效应;拟合结果显示CS模型能更准确地描述该材料的应变率硬化效应;在宏观与微观下,裂纹均表现为向斜45°方向演化发展,在光镜下,将压缩试件在同一比例标尺下与原试件对比,准静态后的试件与动态压缩后的试件均发生整体颗粒细化,且随着应变率提高,沿裂纹方向的颗粒细化明显加剧。

纳米CaCO_3的表面特性对PP/SBS复合材料力学性能的影响

采用浸润速度法表征了 4种不同纳米CaCO3 粒子的表面特性 ,测定了这 4种不同纳米CaCO3 在乙醇中的浸润速度 ,并用这 4种纳米CaCO3 分别制备成聚丙烯 (PP) / (苯乙烯 /丁二烯 /苯乙烯 )共聚物 (SBS) /纳米CaCO3 复合材料。结果表明 ,用浸润速度较大的纳米CaCO3 所制PP/SBS/纳米CaCO3