Magnetoelectroelastic fields in rotating multiferroic composite cylindrical structures

An analytical solution is obtained for a rotating multiferroic composite hollow cylinder made of radially polarized piezoelectric and piezomagnetic materials. Both the number of layers and the stacking sequence of the composite cylinder can be arbitrary. General mechanical, electric and magnetic boundary conditions can be applied at both the inner and outer cylindrical surfaces. The state space method is employed so that only a 2×2 matrix is involved in the whole solving procedure. In the nu-merical experiments, the distributions of elastic, electric as well as magnetic fields in an internally pressurized rotating BaTiO3/CoFe2O4 composite hollow cylinder subjected to different boundary conditions are presented graphically. The results clearly show that the stress fields in a multiferroic composite cylinder are controllable.

轨道交通荷载作用下EPS颗粒轻质混合土的动力特性研究

EPS处理软土地基具有的独特优越性已逐渐引起学界的重视。基于GDS空心圆柱扭剪试验和ABAQUS有限元数值模拟,进行了轨道交通荷载作用下EPS颗粒轻质混合土的动力特性研究。研究表明:EPS颗粒体积配比Ve/Vs、初始平均有效固结压力p0、初始固结应力比R0、初始中主应力系数b0和初始大主应力方向角α0这5个因素对最大动剪切模量和参考剪应变有明显的影响,但归一化的G/G0—γ/γr曲线基本不受以上试验变量影响;数值模拟结果显示,采用非线性动力本构模型计算得到的EPS混合土路堤中的应力比弹性本构的计算结果大,且剪应力随深度的增加衰减更快。该结论可为EPS颗粒轻质混合土在软土地区的应用提供参考和理论支持。

光滑接触的双层复合圆筒中的周向导波

研究层间光滑接触条件下,双层复合圆筒中周向导波的传播。通过对双层复合圆筒周向导波的频散现象的研究,以及与同种材料的双层、单层圆筒周向导波特性的比较,发现周向导波在双层复合圆筒中传播时,会发生明显的频散现象和模态干涉现象,降低了材料的无量纲频率,并且其第一阶模态,在高频时接近于无频散Rayleigh面波。在其高阶模态上,层间效应被弱化,因此,应将层间界面裂纹无损检测的频率激发范围,集中于低阶模态频率上。研究发现,第二阶模态具有在层间界面上集中能量的特点,因此,可用于层间界面裂纹的周向导波无损检测技术中。

检测双层固接复合圆筒界面特性的周向导波

通过对层间界面固接的双层复合圆筒中周向导波频散现象的研究,以及与单层筒和层间界面光滑接触的双层复合圆筒频散曲线的比较,发现周向导波在双层复合圆筒中传播时,会发生明显的频散现象,其第一阶模态,在高频时接近于无频散Rayleigh面波。通过对比研究发现,第二阶模态具有在层间界面附近集中能量的特征,可用于层间界面缺陷的周向导波无损检测技术中。该方法可以用来研究确定激励频率的合理范围。

高速旋转下区间参数空心组合厚壁圆筒连接性能分析

传统高速旋转的组合厚壁圆筒都将结构参数视为定量,没有考虑结构参数的不确定性对组合厚壁圆筒连接性能的影响。针对高速旋转下空心组合厚壁圆筒连接失效这一失效形式,考虑结构参数的不确定性,将结构参数中材料特性参数及配合面间的过盈量等视为区间变量,依据弹性力学理论建立起任意转速下空心组合厚壁圆筒接触面间接触应力区间模型,提出了区间临界转速的概念,建立了区间临界转速的计算模型。通过工程实例分析与计算,表明了该方法合理性和有效性。该模型对提高空心组合厚壁圆筒过盈连接性能的可靠性和安全性有着重要的意义。