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基于等效热-力载荷的20Cr_2Ni_4预应力车削残余应力模拟及实验 被引量:4
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作者 唐水源 焦思程 +2 位作者 卢继平 张程焱 樊红丽 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期661-667,共7页
为快速准确预测20Cr2Ni4合金钢预应力车削表面残余应力的分布,基于等效热-力载荷建立三维有限元仿真模型,通过切削热-力模型确定等效热-力载荷的分布形状和强度,将切削过程等效为接触正应力、接触剪应力和热流通量在已加工表面的循环作... 为快速准确预测20Cr2Ni4合金钢预应力车削表面残余应力的分布,基于等效热-力载荷建立三维有限元仿真模型,通过切削热-力模型确定等效热-力载荷的分布形状和强度,将切削过程等效为接触正应力、接触剪应力和热流通量在已加工表面的循环作用.模拟的残余应力分布趋势与测量结果基本吻合.基于上述模型研究了切削速度、进给量和预应力大小对残余应力分布的影响.结果表明,切削速度对残余应力分布影响不明显,减小进给量能使表面残余拉应力和最大残余压应力减弱,增加预应力能够有效地减小表面残余拉应力和增大最大残余压应力. 展开更多
关键词 等效热-力载荷 预应切削 残余应
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热-力载荷下复合材料/金属双面胶接接头界面力学模型 被引量:3
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作者 苏维国 穆志韬 李旭东 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期37-41,共5页
在温度和静拉伸载荷共同作用下,考虑胶层的材料非线性,建立了复合材料/金属双面胶接接头界面的力学分析模型,推导出弹性响应和塑性响应下胶层剪应力的分段表达式,使用胶层最大剪应变失效准则计算出胶层主导破坏的结构极限载荷,并与有限... 在温度和静拉伸载荷共同作用下,考虑胶层的材料非线性,建立了复合材料/金属双面胶接接头界面的力学分析模型,推导出弹性响应和塑性响应下胶层剪应力的分段表达式,使用胶层最大剪应变失效准则计算出胶层主导破坏的结构极限载荷,并与有限元数值结果进行对比和验证。分析表明,双面胶接接头应力分析理论模型与相关简化假设正确、合理。在此基础上,研究了复合材料/金属双面胶接接头在热-力载荷下的胶层剪应力分布特点、破坏模式和失效机理,为胶接结构的承载能力分析及结构改进设计提供理论依据。 展开更多
关键词 热-力载荷 胶接接头 胶层界面应 解析模型 失效载荷
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多层金属平板模具热-力载荷分析方法的对比研究 被引量:1
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作者 王华君 饶润胤 +2 位作者 刘维 靳湾湾 朱春东 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期274-279,共6页
在功能梯度材料板结构理论及均质热锻模热-力载荷解析计算方法的基础上,根据多金属平板模具各覆层材料的物性参数沿厚度方向规律,结合热锻过程中多层金属平板模具与金属坯料之间存在热传递现象,建立了多层金属平板模具热-力载荷的解析... 在功能梯度材料板结构理论及均质热锻模热-力载荷解析计算方法的基础上,根据多金属平板模具各覆层材料的物性参数沿厚度方向规律,结合热锻过程中多层金属平板模具与金属坯料之间存在热传递现象,建立了多层金属平板模具热-力载荷的解析计算模型,获得了多层金属平板模具温度及应力的解析值。建立了多层金属平板镦粗模具的热-力耦合有限元模型,获得了多层金属平板模具在热态镦锻下的应力分布。在多层金属平板模具上完成了圆柱体镦粗试验,获得了模具关键位置温度变化的实测值。在以上研究的基础上,将解析值、模拟值和实测值进行了对比,验证了多层金属平板模具热-力载荷分析方法的正确性。 展开更多
关键词 多层金属平板模具 热-力载荷 有限元模拟 镦粗
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力-热载荷下双金属复合管的屈曲失效研究 被引量:7
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作者 郭奕蓉 张建勋 +2 位作者 谭丁森 徐自力 秦庆华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期137-144,共8页
采用有限元方法研究了力-热载荷下双金属复合管的屈曲失效行为,通过三维有限元建模考虑了双金属复合管的准静态复合成型制造过程中产生的残余应力,分析了温度及内压两个主要参数对双金属复合管屈曲失效的影响。结果表明,高温导致材料发... 采用有限元方法研究了力-热载荷下双金属复合管的屈曲失效行为,通过三维有限元建模考虑了双金属复合管的准静态复合成型制造过程中产生的残余应力,分析了温度及内压两个主要参数对双金属复合管屈曲失效的影响。结果表明,高温导致材料发生软化,抑制了双金属复合管的屈曲;弯矩、内压及热载荷联合作用下,复合管内介质温度降低,复合管弯矩达到最大值对应的曲率减小,而弯曲承载能力增大,外基管的椭圆率也增大;内压变化对复合管的弯曲承载能力和外基管的椭圆率影响较小。 展开更多
关键词 双金属复合管 数值模型 -载荷 材料软化 屈曲
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基于二元耦联性解耦下多孔FGM梁的热-力耦合振动与屈曲特性 被引量:8
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作者 蒲育 周凤玺 +1 位作者 任永忠 刘君 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期10-19,共10页
采用一种改进型广义微分求积(MGDQ)法,数值研究了初始轴向机械力作用下含均匀孔隙的功能梯度材料(FGM)梁在热环境中的耦合振动及耦合屈曲特性。考虑了材料性质随温度的相关性,温度沿梁的厚度方向按不同类型稳态分布,采用含孔隙率修正的V... 采用一种改进型广义微分求积(MGDQ)法,数值研究了初始轴向机械力作用下含均匀孔隙的功能梯度材料(FGM)梁在热环境中的耦合振动及耦合屈曲特性。考虑了材料性质随温度的相关性,温度沿梁的厚度方向按不同类型稳态分布,采用含孔隙率修正的Voigt混合幂率模型来表征多孔FGM梁的材料属性。采用一种n阶广义梁理论(GBT),在Hamilton体系下统一建立描述该系统耦合振动及屈曲问题力学模型的控制方程。通过引入边界控制参数,可实施3种典型边界梁动态响应MGDQ法求解的MATLAB统一化编程。基于两种静动态力学行为之间的二元耦联性,编写循环子程序用来获得屈曲静态响应,该分析方法极大地简化了解耦过程并提高了计算效率。通过算例主要探究了梁理论、边界条件、温度分布、升温、初始轴向机械力、热-力耦合效应、孔隙率、梯度指标、跨厚比等诸多参数对多孔FGM梁振动及屈曲特性的影响,同时刻画并揭示了两种静动态力学行为之间的二元耦联性。 展开更多
关键词 多孔FGM梁 n阶广义梁理论 -耦合载荷 耦合振动 耦合屈曲 改进型广义微分求积法
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电-热-力耦合载荷下非均匀组织Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点拉伸力学性能研究
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作者 李望云 李兴民 +2 位作者 汪健 梁泾洋 秦红波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期307-320,共14页
电子封装微焊点往往在电、热、力等多种载荷共同作用下服役,且具有鲜明的组织不均匀特征。研究电-热-力耦合载荷下电流密度和温度对电子封装组织不均匀线型Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点拉伸力学性能及其尺寸效应的影响。结果表明,较低温度和较... 电子封装微焊点往往在电、热、力等多种载荷共同作用下服役,且具有鲜明的组织不均匀特征。研究电-热-力耦合载荷下电流密度和温度对电子封装组织不均匀线型Cu/Sn-58Bi/Cu微焊点拉伸力学性能及其尺寸效应的影响。结果表明,较低温度和较低电流密度情况下,随焊点高度降低,Cu基底对钎料的力学约束增强,焊点拉伸强度提高,断裂发生在钎料体内,呈韧性断裂,与室温无电流情况下的力学行为和断裂模式一致。钎料内Sn相与Bi相电流密度非均匀分布所致的局部电流拥挤现象使两相间的温度梯度明显增加,因此由热膨胀系数差异所致的相界面应变失配和界面应力增大,致使焊点强度低于室温无电流加载时的值。随着温度和电流密度升高,Sn相与Bi相界面及钎料与IMC层界面的应变失配和界面应力加剧,导致焊点拉伸强度进一步下降;同时,断裂位置从钎料基体内逐渐转移至钎料/IMC层界面处,断裂模式由韧性断裂转为韧-脆混合断裂。 展开更多
关键词 组织不均匀微焊点 --耦合载荷 拉伸学性能
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温度-机械混合载荷作用下先进复合材料格栅加筋截顶圆锥壳体的屈曲分析 被引量:2
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作者 石姗姗 孙直 +1 位作者 任明法 陈浩然 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期209-214,共6页
基于均匀化原理,推导了考虑沿格栅加筋圆锥壳体随母线变化的等效刚度阵和等效热膨胀系数,并采用前屈曲薄膜理论给出了在温度和均布外压载荷作用下格栅加筋圆锥截顶壳体稳定性分析的总势能表达式。基于最小势能原理得到了该壳体总体失稳... 基于均匀化原理,推导了考虑沿格栅加筋圆锥壳体随母线变化的等效刚度阵和等效热膨胀系数,并采用前屈曲薄膜理论给出了在温度和均布外压载荷作用下格栅加筋圆锥截顶壳体稳定性分析的总势能表达式。基于最小势能原理得到了该壳体总体失稳的临界载荷值解析表达式,对典型复合材料格栅加筋截顶圆锥壳体的稳定性计算结果与有限元法所得结果相比较,验证了本文中方法的适用性。基于文中提出的方法,通过对不同温度条件下具有不同顶锥角复合材料格栅加筋截顶圆锥壳体热-力屈曲分析结果的讨论,指出温度对复合材料格栅加筋截顶圆锥壳体稳定性的影响程度将随其顶锥角增加而增大。 展开更多
关键词 先进复合材料格栅加筋 截顶圆锥壳体 格栅非均匀分布 热-力载荷 总体稳定性
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Analytical solution for functionally graded anisotropic cantilever beam under thermal and uniformly distributed load 被引量:6
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作者 HUANG De-jin DING Hao-jiang CHEN Wei-qiu 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第9期1351-1355,共5页
The bending problem of a functionally graded anisotropic cantilever beam subjected to thermal and uniformly dis-tributed load is investigated,with material parameters being arbitrary functions of the thickness coordin... The bending problem of a functionally graded anisotropic cantilever beam subjected to thermal and uniformly dis-tributed load is investigated,with material parameters being arbitrary functions of the thickness coordinate. The heat conduction problem is treated as a 1D problem through the thickness. Based on the elementary formulations for plane stress problem,the stress function is assumed to be in the form of polynomial of the longitudinal coordinate variable,from which the stresses can be derived. The stress function is then determined completely with the compatibility equation and boundary conditions. A practical example is presented to show the application of the method. 展开更多
关键词 Functionally graded material (FGM) ANISOTROPIC Thermal stress Analytical solution Cantilever beam
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Morphological Evolution of a Void under Thermal and Mechanical Loads 被引量:3
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作者 李二丽 陈曦 +2 位作者 王华 王熙 李中华 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2009年第1期69-72,共4页
A model for the morphological evolution of a void under thermal and mechanical loads is established, and the thermodynamics potential of the model is given based on energy principle. Thus, the path and the bifurcation... A model for the morphological evolution of a void under thermal and mechanical loads is established, and the thermodynamics potential of the model is given based on energy principle. Thus, the path and the bifurcation condition of the morphological evolution of the void are described, which gives some insight into the reliability of the interconnect under combined thermal and mechanical loads. 展开更多
关键词 thermal and mechanical loads morphological evolution of void thermodynamics potential
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