基于改进JH-2模型的氟金云母本构关系开发与模拟

基于JH-2理论模型,建立了针对脆性材料有限元仿真改进的JH-2离散化模型,以此为本构模型对DEFORM软件的用户端模块进行了二次开发并对工程陶瓷的切削力进行了仿真分析.通过氟金云母车削试验,对比了JH-2离散化模型和J-C理想化模型的仿真效果,分析了切削速度、进给速度和切削深度三种工艺参数对切削力仿真的影响并验证了JH-2模型的准确性和可靠性.试验结果表明,切削力仿真值与试验值变化趋势相同且精度良好,相比于J-C理想化模型,JH-2离散化模型模拟的脆性材料加工形貌更符合实际情况.因此,在针对工程陶瓷的有限元研究中,改进的JH-2离散化模型相对于J-C模型在理论分析和仿真预测上均具有显著优势.

盾构刀具切削混凝土的JH-2模型参数研究

为了研究混凝土的动态本构模型及混凝土在盾构机刀具下的破坏规律,建立了二维负前角零后角刀具和二维混凝土模型,应用刚体刀具、混凝土JH-2模型和单元删除功能的损伤失效准则,采用ALE自适应网格,进行了盾构机刀具切削混凝土过程的数值分析,经多组JH-2参数计算,得出了较为符合C30混凝土动态破坏的参数。研究表明,JH-2模型可适用于混凝土的动态破坏数值模拟;建议C30混凝土的JH-2模型参数C取值0.012、D1取值0.07;算例中混凝土的破坏形式为跃进式破碎;切削速度、切削深度与切削推进反力均值成正相关。

JH-2模型及其在Al_2O_3陶瓷低速撞击数值模拟中的应用

利用现有文献数据以及实验与数值模拟结合的方法得到了Al2O3陶瓷的Johnson-HolmquistⅡ(JH2)本构模型参数,并且基于这种含损伤的动态本构模型,采用LS-DYNA显式有限元软件对Al2O3陶瓷在低速撞击下的破碎过程进行了数值模拟,再现了试件的损伤演化与动态破碎过程。结果表明,Al2O3陶瓷在冲击载荷作用下,主要呈轴向劈裂状破坏;随着输入压缩波加载时间的减小,试件的破碎程度加剧;利用JH-2模型对Al2O3陶瓷在SHPB实验中的动态损伤演化过程的模拟结果与实验回收试件的破碎模式基本一致,从而验证了JH-2模型在模拟低速撞击下陶瓷动态破碎过程的有效性和可行性。

ZrCuNiAlAg块体非晶合金JH-2模型研究

为了更好的进行ZrCuNiAlAg块体非晶合金药型罩的爆炸成形及侵彻仿真研究,首要就是建立其材料模型。本文结合ZrCuNiAlAg块体非晶合金力学性能试验结果计算得到了材料的JH-2模型参数,研究确定了ZrCuNiAlAg块体非晶合金JH-2模型。为了验证ZrCuNiAlAg块体非晶合金JH-2模型的准确性,采用Autodyn建立了平板撞击试验有限元模型,模拟了ZrCuNiAlAg块体非晶合金材料在高压、高应变率等环境条件下的变形过程,仿真计算得到的靶板背面自由面粒子速度与试验结果相比,速度平均偏差均在3%以内,表明ZrCuNiAlAg块体非晶合金JH-2模型能很好的描述该材料在大变形、高应变率、高压等环境条件下的力学行为,验证了ZrCuNiAlAg块体非晶合金JH-2模型准确性。

Zr基非晶合金JH-2模型的构建及应用

为构建Zr62.5Nb3Cu14.5Ni14Al6非晶合金在高压、大应变、高应变率状态下的材料模型,采用根据实验数据理论推导和数值模拟对比反馈的方法,对材料的Johnson-Holmquist本构模型(JH-2模型)参数进行了研究:材料的静水压力-体应变关系通过平板冲击实验数据和理论推导得到;无损材料强度与应变、应变率的关系通过轴向压缩实验数据确定;材料损伤参数与破碎材料强度参数的关系通过平板冲击实验数据确定;破碎材料强度参数通过数值模拟与实验结果对比的反馈法得到。将材料模型应用于平板冲击和破片侵彻的数值模拟,通过数值模拟与实验结果对比的方式,验证材料模型的准确性。结果表明,平板冲击实验中,材料的自由面粒子速度曲线与数值模拟结果吻合度较高;破片侵彻实验中,破片对钢靶的侵彻深度、开坑孔径与数值模拟结果的一致性较好,构建的材料模型较准确反映了材料的动态力学特性。

基于ABAQUS平台JH-2本构的核电厂安全壳结构抗近距离爆炸分析研究

近年来随着恐怖袭击和局部冲突风险加大,核电厂安全壳结构在近距离爆炸下的抗侵彻能力日益引起关注。在ABAQUS平台下采用JH-2本构模拟混凝土,利用文献报道的试验对数值模拟方法和参数进行了标定,结果符合良好。又将其应用于典型核电厂预应力安全壳在100kg炸药近距离爆炸下的分析,结果表明安全壳结构背部钢衬里未屈服,不会出现贯通侵彻破坏。

滑子菇新品系“JH-2”筛选栽培试验

山东地区滑子菇栽培时间短,至今还没有滑子菇审定品种,生产中只能从外省市引进品种栽培。在引进外地滑子菇品种C3-3的过程中,筛选出性状优良的变异菌株,经进一步优培出适于当地栽培、生物转化率高、综合性状优良的菌株—"JH-2",加以推广栽培,并申请进入区域试验。

人恶性淋巴瘤细胞系p53,p16与bcl-2/JH基因的研究

抑癌基因p53,p16的缺失和突变以及癌基因bcl-2/JH融合基因的出现是恶性淋巴瘤发生的分子生物学原因,p53和p16基因亦是诱导淋巴瘤细胞凋亡的重要基因,而bcl-2基因是抑制淋巴瘤细胞凋亡的重要基因。为研究这3种基因结构的变化,用PCR和PCR-SSCP,以及PCR扩增产物序列测定的方法测定了人9种恶性淋巴瘤细胞系,发现SU-DHL-1,SU-DHL-4,SU-DHL-6,SU-DHL-8,SU-DHL-10,Daudi,8392 7种恶性淋巴瘤细胞系有p53基因的点突变,分别在第五、六、七外显子;SU-DHL-9有p16基因的纯合缺失,而SU-DHL-1和Daudi细胞系有p16基因的第二外显子的突变,SU-DHL-1的测序结果为密码子30的GAC突变为AAC,密码子35的GCT突变为ACT,密码子40与41之间插入了一个C;SU-DHL-4和SU-DHL-6有bcl-2/JH基因的重排,讨论了基因结构的变化在恶性淋巴瘤细胞系发生发展中的意义。

家蚕性信息素腺体肌质网膜Ca^(2+)-ATP酶基因的分子鉴定

对肌质/内质网膜Ca2+-ATPase(Sarco/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase,SERCA)基因在家蚕雌虫性信息素腺体内的分子特性进行了研究.结果表明,羽化当天该基因在性信息素腺体内的表达量最高.组织表达模式发现,该基因在性信息素腺体、头、体壁、脂肪体、飞行肌、卵等组织中均有表达,但在卵中的表达量相对较低,在中肠中不表达.断头后SERCA基因的表达仍然呈现上升趋势,说明该基因的表达是时间依赖型的,但与正常发育的雌虫相比,断头明显抑制了SERCA基因的表达,保幼激素也明显抑制了该基因的表达.

鱼饲料添加剂2-苯氯乙醇的光谱法剖析

采用薄层层析法有效分离某鱼饲料，得到２苯氧乙醇，化合物结构经ＩＲ、ＨＮＭＲ和１３ＣＮＭＲ鉴定。

人恶性淋巴瘤细胞系P53,P16,Bcl—2/JH基因的研究(英文)

抑癌基因P53,P16的缺失和突变以及Bcl-2/JH融合基因的出现是恶性淋巴瘤发生的分子生物学病因,P53和P16基因亦是诱导淋巴瘤细胞凋亡的重要基因,而Bcl-2基因是抑制淋巴瘤细胞凋亡的重要基因,为研究这三种基因结构的变化,用PCR-SSCP,以及PCR扩增产物序列测定的方法测定了人九种恶性淋巴瘤细胞系,发现SU-DLH-1,SU-DHL-4,SU-DHL-6,SU-DHL-8,SU-DHL-10,8392六种恶性淋巴瘤细胞系有P53基因的点突变,分别在5,6,7外显子;SU-DHL-9有P16基因的纯合缺失,而SU-DHL-1和Daudi细胞系有P16基因的第2外显子的突变,SU-DHL-1的测序结果为密码子30的GAC突变为AAC,密码子35的GCT突变为ACT,密码子40与41之间插人了一个C:SU-DHL-4和SU-DHL-6出现Bcl2-2/JH基因,讨论了基因结构的变化在恶性淋巴瘤细胞系发生,发展中的意义.

透明陶瓷夹层结构冲击响应及BP神经网络预测

首先,选择以蓝宝石陶瓷为迎弹层、二氧化硅无机玻璃和聚碳酸酯有机玻璃为吸能层和聚氨酯为胶结材料的透明夹层结构为研究对象,采用一级轻气炮对试样进行了冲击实验,试样呈现陶瓷层弯曲失效破坏主导和冲击压缩破坏主导的2种破坏模式,通过高速摄像详细记录裂纹动态扩展过程。然后,采用Abaqus有限元软件对多组结构层厚度配比的透明夹层结构进行120、150、180 m/s速度的弹体冲击模拟,针对陶瓷材料引入了基于JH-2本构模型的子程序,并结合单元删除法,对裂纹扩展和碎片飞溅过程进行了数值模拟。模拟结果与实验结果吻合较好。最后,采用BP神经网络算法对冲击点后侧位移峰值进行了预测,单层和多层神经网络模型平均计算耗时分别为1和3 min,与位移峰值的数值模拟结果相比,2种神经网络模型预测结果的平均相对误差分别为7.6%和3.2%。该BP神经网络模型计算时效和精度都满足要求,相比传统消耗5 h的有限元计算,节省大量时间,可对透明夹层结构的设计提供指导。

基于SPH算法的磨粒冲击工件表面过程数值模拟

以Johnson-Holmquist ceramic脆性材料本构模型为基础,借助光滑质点流体动力学方法,实现对旋转超声加工中脆性材料内部裂纹形成及扩展过程的数值模拟。仿真结果表明,冲击裂纹的产生对减小亚表层裂纹扩展深度有利;冲击裂纹形成及扩展主要取决于磨粒冲击作用产生的拉应力大小。通过对磨粒垂向切削力研究发现,冲击裂纹及亚表层裂纹产生有利于减小磨粒垂向切削力;材料局部崩碎现象出现是切削力在较大范围内波动的主要原因。通过与Conway刻划实验结果进行对比发现,裂纹扩展方向模拟值与实验值基本相符,验证利用SPH方法对脆性材料切削加工过程中裂纹形成及扩展过程进行数值仿真的可行性。

EFP侵彻陶瓷/金属复合靶实验运动网格法模拟

为高效地实现EFP弹丸成型、飞行及大炸高下侵彻氧化铝陶瓷/金属复合靶过程的数值模拟研究,采用JH-2模型描述99氧化铝陶瓷本构关系,运动网格法进行流场计算,流固耦合算法实现EFP对复合靶板的侵彻作用.该方法解决了EFP在大炸高下形成及侵彻靶板过程计算总网格数过多问题,获得了侵彻过程中陶瓷的损伤演化和分布以及在A3钢背板中的侵彻深度.结果表明:数值模拟所得EFP头部速度值与实验值基本一致,尾部速度值略高于实验值,EFP的长径比略高于实验值;在背板中的残余侵深比实验结果略高,但差别不大;EFP在钢背板中的残余侵彻深度随陶瓷厚度的增加而减小,残余侵深与陶瓷厚度之间基本呈线性关系.

高压水射流冲击破岩损伤场分析

以Johnson-Holmquist modelⅡ(JH-2)脆性材料本构模型来表征岩石的力学特性,利用光滑粒子流(SPH)和有限元(FEA)耦合算法建立高压水射流冲击破岩过程的数值模型,很好地模拟水射流损伤破岩过程中岩石失效、裂纹扩展以及不同位置岩石单元的损伤程度随时间变化的过程。此外,模拟分析射流冲击速度、入射角以及平移速度对岩石损伤场的影响。研究结果表明:岩石的损伤破坏、裂纹扩展是剪切和拉伸共同作用引起的,且近射流冲击点的损伤破坏由剪切作用主导,而放射性裂纹和层状裂纹的扩展主要由拉伸作用主导;岩石单元的损伤值随时间呈阶跃性变化,且射流冲击损伤破岩过程为微秒量级;射流冲击损伤破岩的入射角存在一个有效范围,当入射角大于70o时损伤破岩效果较好;射流冲击速度较低时以表面冲蚀岩石为主,射流冲击速度达到一定值才能使岩石损伤破坏,出现放射性裂纹和层状裂纹;射流平移速度与冲击速度相比很小,对岩石的损伤场影响不明显。

钨合金长杆弹侵彻约束AD95陶瓷复合靶

以侵彻深度(depth of penetration,DOP)实验为基础,利用LS-DYNA软件进行数值模拟,对钨合金长杆弹侵彻45钢鉴证靶和约束AD95陶瓷复合靶进行了对比研究。通过数值模拟与实验结合的方法,得到了AD95陶瓷的JH-2模型(Johnson-Holmquist ceramic material model)参数;深入分析了钨合金长杆弹侵彻约束AD95陶瓷复合靶侵彻响应过程。

冲击压缩下A95陶瓷动态力学特性数值模拟

采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟了平面冲击波压缩下A95陶瓷的自由面质点速度历程,将数值模拟结果与平板冲击压缩实验结果进行了对比分析。数值模拟结果表明采用JH-2材料模型能够较好地模拟陶瓷类材料在强动载荷作用下的物理力学性能。

单颗粒金刚石磨削SiC陶瓷有限元仿真与分析

为了模拟单颗粒金刚石磨削碳化硅陶瓷的加工过程,采用控制单一变量的方法,设置同一条件下不同工件进给速度的工艺参数,用Johnson-Holmquist ceramic本构关系建立有限元模型,仿真分析不同工件进给速度下单粒金刚石磨削碳化硅陶瓷的磨削力、磨削表面应力、磨削表面形貌和裂纹损伤.仿真模型数据与已有相同工况下的单粒金刚石磨削碳化硅陶瓷实验值吻合度较高,所提出的数值模型为金刚石砂轮设计、预测陶瓷磨削的磨削力、切屑去除和观察划痕形貌提供了高效的方法和理论依据.

爆炸载荷作用下夹层玻璃裂纹扩展的研究

为了研究爆炸载荷作用下夹层玻璃(LG)的裂纹扩展规律,利用裂纹扩展的方法对结构在爆炸载荷下的动态响应进行了数值仿真。LG采用JH-2模型,并施加最大主应力失效准则。仿真结果表明:保持爆炸距离不变,随着TNT当量的增加,径向裂纹数量逐渐增多,并以辐射状由中心向边界扩展。TNT当量较小(小于等于35 g)时环向裂纹不明显,只在中心处有少量产生;保持TNT当量不变,随着距离的增加,LG的裂纹数量逐渐减少,其中以径向裂纹为主,环向裂纹主要集中在玻璃的中心处;爆炸距离20 cm、TNT当量为15 g时,结构的裂纹只有径向裂纹;TNT当量为30 g时,结构开始产生环向裂纹;TNT当量为45 g时,结构的径向和环向裂纹数量明显增加。

基于LS-DYNA的石英玻璃旋转超声铣削仿真研究

基于LS-DYNA有限元仿真平台对石英玻璃旋转超声铣削过程进行了建模仿真,分析了材料去除过程中刀—工作用区应力场分布特性,研究了金刚石刀具高频往复冲击时复合作用导致的裂纹萌生与扩展以及材料去除机理。对比超声辅助端面铣削试验结果,在一定程度上验证了有限元仿真模型的有效性。