混凝土材料动态本构关系

利用改装的杆径为φ74mm的直锥变截面式Hopkinson压杆对混凝土材料进行动态压缩实验，系统地研究了混凝土的应变率硬化效应和损伤软化效应，进而拟合出混凝土材料的损伤型线性粘弹性本构关系。

柱形波纹压溃元件轴向冲击力学行为研究

针对冲击载荷作用下多层柱形波纹压溃元件的力学特性分析非常困难的问题,结合柱形波纹压溃元件的冲击压溃变形特征,将柱形波纹压溃元件的变形划分为弹性变形阶段、壁面接触前的塑性变形阶段、混合塑性变形阶段、壁面接触过程中的塑性变形阶段,研究了轴向冲击下柱形波纹压溃元件变形抗力的理论计算方法。利用Matlab Simulink软件编程,计算分析了不同高度落锤冲击柱形波纹压溃元件产生的变形抗力与压溃量之间的映射特性,并与实验结果进行了比较。研究结果表明,在不同跌落高度冲击下,理论计算的变形抗力与实验结果吻合较好,证明所提出的理论分析方法是合理的,对波纹压溃缓冲元件的工程应用具有指导意义。

汽车车架用B610钢的力学性能与数值模拟研究

随着汽车数量的增加和广泛使用,现代汽车工业对材料的力学性能提出了更高的要求。本工作对汽车车架用B610钢进行了不同温度下的准静态及动态压缩试验,发现B610钢承受准静态荷载时高温区域(400~600℃)内材料的温度软化效应最为明显,而当承受动态荷载时在低温区域(–80~25℃)内材料的应变率硬化效应最为明显。同时利用试验数据拟合得到了B610钢考虑温度及应变率的Johnson-Cook本构模型,对B610钢材质的车架进行了正面碰撞的数值模拟,结果表明Johnson-Cook模型计算得到的内能转化率达到92.8%,而线弹性情形仅有21.4%,等效应力峰值也降低了47%,充分说明了在汽车被动安全性研究中考虑材料温度软化效应及应变率硬化效应的重要性。

复合功能布的动态力学性能及本构关系

针对复合功能布的物理特性,利用材料试验机和分离式Hopkinson压杆装置,展开了准静态和动态条件下单层和双层复合功能布材料的单轴抗压实验,获得了两种材料在不同应变率下的应力应变曲线和材料的失效应力、应变.实验结果表明:复合功能布的动态失效强度明显高于准静态失效强度,而且随着应变率的增加其动态失效强度呈现增加的趋势,即该材料具有明显的应变率硬化效应.对应力应变曲线进行拟合,给出了材料的动静态粘弹性本构关系.并对复合功能布在不同应变率下的失效应变及材料的损伤结果进行了初步的分析.

双层多功能布的动静态力学性能及本构关系

针对双层多功能布的物理特性,利用材料试验机和分离式Hopkinson压杆装置,展开了准静态和动态条件下材料的单轴抗压实验,获得了材料在不同应变率下的应力应变曲线和材料的失效应力、应变。实验结果表明:双层多功能布的动态失效强度明显高于准静态失效强度,而且随着应变率的增加,其动态失效强度呈现增加的趋势,即该材料具有明显的应变率硬化效应。对应力应变曲线进行拟合,给出了材料的动静态粘弹性本构关系。并对双层多功能布在不同应变率下的失效应变及材料的损伤结果进行了初步的分析。