一个适用于有限变形及率敏感非弹性材料问题的混合变量广义变分原理

本文在现时拉格朗日(UL)描述下推导了适用于有限变形及率敏感非弹性材料问题的混合变量广义变分原理.以位移率和应变率为独立变量使它适于在板壳问题中应用.仔细考虑了非弹性应变率对变分变量的依赖性后,转化率形式泛函为对率敏感非弹性材料计算来讲有高阶收敛性的增量形式,并统一了两种率敏感塑性模型(Bodner和Perzyna)的计算表达形式。

非弹性组合材料的结构拓扑优化

介绍了使用拓扑优化理论针对以非弹性材料为特征的结构进行优化设计;非弹性材料的拓扑优化很难用均匀化等方法直接计算,目前有人提出以应力应变均匀假设为基础,使用组合Voigt-Reuss近似简化单位单元,结合Drucker-Prager塑性流动理论,利用已建立的材料模型库,对非弹性组合材料进行结构拓扑优化;比较了单纯Voigt,Reuss算法和组合算法在结构优化计算上的不同,展示了该方法在水利工程中的广阔运用前景。

基于增强的物质点法的非均质弹性材料仿真方法研究

在基于物理的仿真领域,近几年流行的物质点法已经成为一种越来越重要的仿真方法.物质点法已经可以仿真雪、物质状态变化、颗粒状的沙子以及粘弹性的泡沫等物理现象.现有的各种复杂物理现象的模拟已经展示了物质点法作为一种通用的求解方法的潜质,然而对于仿真形变体尤其是自然界普遍存在的非均质材质还存在一些不足.当同一网格内部包含多种材质的粒子时,由于背景网格与粒子之间的插值只考虑粒子的几何位置而不包含物质属性信息,导致不同属性的粒子在网格内部表现为"平均化"的运动趋势.为了改进传统物质点法模拟多种材质的缺陷,该文提出了一种模拟非均质弹性材料的仿真方法.首先,在预处理过程中将仿真物体离散表示成粒子,针对物质的不同属性粒子的分布,建立物质边界并确定边界粒子,仿真过程中动态更新边界粒子的位置;其次,引入粒子影响域,区分网格内部具有不同属性的粒子,增加网格内部计算自由度;最后,提出一个判断准则,根据物质边界粒子的位置判定仿真粒子是在背景计算网格上求解还是粒子区域上求解.实验结果表明,利用改进的物质点法能够有效地模拟非均质材质弹性体的形变.与有限元法相比,该文方法在模拟非均质弹性体时可以获得相似的效果,并且在模拟拓扑结构变化的问题以及碰撞处理上更有优势.

非均匀弹性材料中反平面的运动裂纹

用解析方法研究了非均匀弹性材料中反平面运动裂纹问题。首先采用余弦变换求解非均匀材料的基本方程,然后根据混合边值条件建立裂纹运动的对偶积分方程,再把对偶积分方程化为第二类Fredholm积分方程。给出了数值算例,计算结果表明材料的非均匀性对动应力强度因子有较大的影响。

非线弹性金属材料杨氏弹性模量的测试

采用静态拉伸方法,在INSTRON4486电子拉力试验机上进行了非线弹性金属材料杨氏弹性模量的测试,给出了测试步骤,解决了各种塑性良好的有色合金、轻合金、铸铁、不锈钢等材料的杨氏弹性模量的测试问题。

非线性粘弹性理论及其应用研究进展

评述了近年来关于非线性粘弹性理论及其应用的研究进展.着重介绍分数指数模型的松弛模量和蠕变柔量、非 线性粘弹性本构关系、求解非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理、弹性回复对应原理在断裂力学中的应用、非匀质粘 弹性材料的连续介质微观力学等的研究概况,展望了该研究的应用前景.

非线弹性索对系泊系统性能的影响

随着船舶的大型化、海洋平台的多样化以及其工作水深的不断加深,锚泊设计过程中锚泊线的成分也由设计初期的单一化向多成分化发展。材料的多样化更是为锚泊设计提供了丰富的选择空间,将对加入非线弹性拉伸材料的系泊线进行数值模拟分析,采用分段外推-校正的方法,计算分析了相同水深下非线弹性拉伸材料对系泊系统变形、张力以及刚度的影响,并且进一步研究了不同水深的情况。结果表明,加入非线弹性拉伸的材料能够有效地降低系泊线张力及自身刚度,加入此种材料的组合系泊系统更适用于浅水。

非线性非齐次弹性材料模型的精确模态波解和动力学性质

本文研究一个非线性非齐次弹性材料模型的模态行波解,其行波系统是第一类奇行波方程.应用已经发展的奇系统理论和动力系统方法,本文得到行波系统的相图随参数而改变的分支行为;对应不同的水平曲线,得到周期行波解和有界紧解(compactons)的精确参数表示.