正交各向异性材料断裂分析的插值型无单元伽辽金比例边界法

插值型无单元伽辽金比例边界法是一种在改进的插值型移动最小二乘法框架下,结合了比例边界法和无单元伽辽金法长处的半解析数值方法。这种方法通过引入比例边界坐标系,只需在求解域的环向上进行数值离散,在径向上采用解析的方法进行计算,处理各向同性材料断裂问题时拥有可观的精度与效率。为进一步发挥这种方法的显著优势并提高其适用性,将插值型无单元伽辽金比例边界法运用于正交各向异性材料断裂分析研究中。最后利用两种不同裂纹形式的数值算例证实了本文方法的有效性与准确性。

有耗各向异性材料的判别准则

从Maxwell方程出发 ,导出了平面波入射到半无界均匀各向异性媒质时电磁场的相互关系 ,根据有耗媒质应满足波传播条件和玻印廷矢量散度的实部应小于零 ,推得了无源有耗各向异性材料参数应满足的条件 ,论述了该有耗判别准则的充要性 。

基于正交异性材料的预应力梁频率的试验研究

进行了一根无粘结预应力简支梁的动力试验,结果表明:预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,这与Clough提出的轴力作用下各向同性材料梁的理论分析结果相反。其原因是传统的结构分析方法将混凝土视为各向同性、均质的线弹性材料。但是对预应力混凝土结构进行动力分析和检测,要求计算结果必须具有相对高的计算精度。为此该文从混凝土的微观结构入手,将预应力混凝土梁看作各向异性复合材料梁,采用正交异性的线弹性本构模型进行分析,将复合材料梁的刚度视为钢筋混凝土梁的刚度与预应力筋等效刚度之和,然后对预应力混凝土梁的频率与预应力的关系进行分析计算,计算结果与试验结果吻合较好。同时,利用该文提出的分析方法对Saiidi等人的试验梁进行了分析对比,其计算结果与其试验值也符合较好。

对于正交异性材料屈服与流动的探讨

假定正交异性材料的屈服准则与各向同性材料的Huber-Mises准则同构,提出了无量纲应力屈服准则,进而推导了与之相关的塑性流动规则.用不同的简单应力状态下的应力-应变试验曲线,可以得到不同的广义等效应力-应变关系。

基于MEMS工艺的异性材料定向天线(英文)

制备了一种基于MEMS工艺的定向天线。以异性材料为基底的亚波长谐振腔结构有效降低了天线体积。这种天线可以用于要求高能量密度的微系统的能量传送。本文中的天线厚度为1.5mm,可工作于10GHz频段。这使得其易于与微系统集成。文中也给出了仿真及实验的结果,并介绍了天线的加工过程。

正交各向异性材料三维热传导问题的有限元列式

针对通常复合材料热传导性能同其力学性能一样呈各向异性 ,从用热流密度表示的热传导微分方程入手 ,利用Galerkin方法建立了正交各向异性材料三维热传导问题的有限元列式 .

两种各向异性材料界面共线裂纹的反平面问题

本文研究两种各向异性材料界面共线裂纹的反平面剪切问题．利用复变函数方法，提出了一般问题公式和某些实际重要问题的封闭形式解．考察了裂纹尖端附近的应力分布并给出了应力强度因子公式．从本文解答的特殊情形，可以直接导出两种各向同性材料界面裂纹，均匀各向异性材料共线裂纹以及均匀各向同性材料共线裂纹的相应问题公式，其中包括已有的经典结果．

正交各向异性材料的混合硬化弹塑性本构方程

建立了混合硬化正交各向异性材料的屈服准则,进而推导了与之相关的塑性流动法则· 根据简单应力状态的实验曲线,可得到广义等效应力＿应变关系· 初始屈服曲面与材料的弹性常数有关,材料退化为各向同性且只考虑各向同性硬化时,屈服函数退化为Huber＿Mises屈服函数。

两种各向异性材料界面周期裂纹的反平面问题

研究两种各向异性材料界面含周期裂纹的反平面剪切问题，运用复变函数方法、获得了封闭形式解答，并给出了应力强度因子公式．从本文解答的特殊情形，可直接导出均匀各向异性材料共线裂纹，两种各向同性材料界面裂纹的相应问题公式．

电磁波在含各向异性材料和磁光材料一维光子晶体中的传输

为研究在含各向异性材料和磁光材料一维光子晶体电磁波传输极化态的变化,把磁光材料作为缺陷层,设计一维光子晶体。利用4×4传输矩阵算法,计算该结构的传输谱。发现在特定的共振波长,输入线性极化电磁波同样输出线性极化电磁波,但输出极化的方向与输入极化方向不同。输出极化的方向决定于输入极化方向,既可以随输入极化同方向变化,也可以反方向变化。研究结果为实现光控制光提供了新的手段。

各向异性材料涂覆金属二面角反射器的RCS分析

该文基于均匀平面波入射下无限大金属衬底各向异性材料表面等效电磁流的一般表达,利用物理光学法结合多次反射,研究了各向异性材料涂覆金属二面角反射器的后向电磁散射特性,分析了不同材料参数及不同二面角对后向RCS的影响,得到了一些有益的结论。

基于模态分析的定子各向异性材料参数矫正方法

准确计算电机定子的模态振型和固有频率是降低电机噪声和振动的基础,目前,学者对于定子铁芯和绕组材料属性参数设置存在争议。对一台2.2 kW永磁无刷直流电机定子系统进行模态仿真分析和试验测试。首先,赋予定子铁芯和绕组各项异性材料,通过有限元软件分析电机模态频率与各项异性材料参数之间的关系,根据模态频率变化规律,提出一种基于模态频率的各项异性材料参数矫正方法,该方法可完成定子的有限元模型参数矫正。其次,采用锤击法进行模态试验,验证有限元模型的准确性,确定该等效材料参数矫正方法的有效性,并且通过此方法可以快速确定定子各项异性材料参数,本次试验与仿真的误差均在3%以内,达到试验与仿真对标的目的。

考虑界面应力时含椭圆孔正交异性材料的反平面问题研究

研究了远场作用反平面剪切载荷时含纳米椭圆孔正交异性材料问题。基于Gurtin-Murdoch表面/界面理论模型引入界面应力,利用复变弹性理论和保角映射方法,给出了考虑界面应力时含椭圆孔正交异性材料反平面问题的解析解答,获得了应力场的闭合解。研究表明:当椭圆孔在纳米量级时,正交异性材料内应力场受孔隙尺寸影响显著。随着椭圆孔尺寸的增大,界面效应对应力场的影响逐渐减弱,趋近于经典弹性理论的解答。界面效应对正交异性材料内应力场的影响随着材料弹性主方向比55/44的增大逐渐减弱。

正交异性材料在R.Hill屈服准则下平面应力问题的特征场(h>2)

大多数金属材料在承载时产生了各向异性强化的特点,因此,对这一类材料特性的深入研究显得十分必要,正确建立及分析理论模型将对在实际工程中的应用提供很好的理论依据。本文在R.Hill屈服准则下提出了无量纲化的解析应力解,讨论了屈服参数2>h时,正交异性材料平面应力问题的应力场及应力特征场,利用应力微分平衡方程得到了决定特征曲线特征的参数。结果说明特征线一般互不正交。特别地分析了平头冲压边界附近的情况,得到了各应力状态不同区域的应力特征场,应用数值分析的方法对过渡区进行了计算。

各向异性材料应力应变分析方法研究

从光弹性贴片法的基本原理出发,给出正交各向异性板内任一点的应力计算公式,提出正交各向异性板厚度效应的修正系数.对带圆孔正交各向异性板孔边应力分布做了光贴片实验并与列赫尼斯基的理论计算值进行了比较,验证了方法的正确性.

拉压异性材料含受压圆孔大平板的极限分析

探讨了广义双剪应力强度理论在平面应力状态下的屈服轨迹及其方程式 ,并用于拉压异性材料圆孔受内压的极限分析 ,得到了与拉压比有关的弹性极限内压力 ,弹塑性区的应力、弹塑性内压力与弹塑性分界半径之间的关系、塑性区的最大半径和最大内压力 。

光致各向异性材料中偏振全息图的分析

本文以圆基矢量为基础,分析了参、物光为任意椭圆偏振光的情况下,全息图的结构。

正交各向异性材料的强度理论

本文提出了一种建立各向异性材料强度理论的新方法.这种新方法的理论基础是最小耗能原理.根据这种方法具体导出了正交各向异性线弹性材料的强度准则.

固体发动机药柱正交各向异性材料参数灵敏度分析

正交各向异性材料已在大型固体发动机上得到广泛应用。为了较大地降低发动机药柱的VonMises应变水平,极大地提高发动机的结构完整性能,以星形药柱为例,对固体发动机药柱推进剂和绝热层的弹性模量和泊松比等正交各向异性材料参数进行了灵敏度分析,得到了固体发动机药柱正交各向异性材料参数的灵敏度系数。分析方法与结论对固体发动机的优化设计具有指导作用。

各向异性材料中共线刚性线夹杂的纵向剪切问题

本文研究各向异性材料中共线刚性线夹杂，（有时称作“硬裂纹”或“反裂纹”问题）的纵向剪切问题。利用复变函数方法，提出了一般问题的公式和某些实际重要问题的封闭形式解，考察了刚性线端点附近的应力分布．从本文解答的特殊情形，可以直接导出各向同性材料相应问题的公式和结果，包括某些已有的结果￣［７］．