金属铝弹性常数从头计算的一种新方法

本文报导用原子簇模型计算金属铝的弹性常数。具有面心立方结构的Al_(13)原子簇在不同晶格常数下总能由多重散射兄方法(MS—X_a)算出。采用Morse势函数对原子簇总能进行最小二乘法拟合,然后用拟合出的势参数算出金属铝的弹性常数。我们的计算结果与其他理论计算值及实验值符合甚好。     

复合材料弹性常数的直接测试

本文对轴对称静力载荷作用下的正交各向异性回转壳体进行了分析.用直接测试法确定材料的弹性常数.试验分别在外压和轴压下进行,并用最小二乘法处理试验数据.     

确定Kelvin模型粘弹性材料参数的一种实验方法

从Kelvin模型和Euler-bernoulli梁理论出发,利用弹性-粘弹性相应原理和弹性材料动力学理论得出粘弹性梁的动力学方程。利用中心差分法分析了粘弹性材料悬臂梁的动态函数。根据振动特性,将材料参数与梁应变响应周期及振幅衰减相联系;利用这种联系,提出了测定Kelvin模型粘弹性材料参数的一种简单实验方法;分别取不同长度的橡胶悬臂梁进行了相应的实验,测出了材料的剪切模量和粘性系数;分析实验结果,得出一些有益的结论。     

挠性接管隔振效果检测试验装置合理性的讨论

采用机电比拟的方法对挠性接管隔振效果检测试验装置进行了分析,针对欲达到的试验目的,定性地提出了组成试验装置的质量、弹性常数等应达到的要求.     

饱和多孔热弹体界面SV波反射的松弛效应

在Biot波动理论及饱和多孔热弹性波动理论基础上,引入三个松弛因子,建立了广义饱和多孔热弹性波动理论。通过对SV波在界面上的反射问题进行分析,得到了p1、p2、T及S波反射系数表达式,并利用算例对比分析了基于广义饱和多孔热弹性波动理论(G-TE)与L-S、G-L热弹性波动理论的SV波界面上反射系数的差异,讨论了松弛因子对反射系数的影响。结果表明:G-TE理论、L-S理论、G-L理论模型对p1、p2、S波反射幅值计算结果有较大的影响,且影响规律各不相同。松弛因子对p2波的影响较大,对p1波和S波的影响较小。     

二维垂向梯度非均匀介质中弹性波传播特性

研究了二维弹性波在宏观非均匀介质中传播的问题。由于介质物理性质的非均匀性,弹性波在该介质中的传播需用包含介质物理性质的空间导数的非均匀介质波动方程来描述。采用有限元法求解波动方程,重点研究和讨论了物理性质垂向梯度渐变的非均匀介质中弹性波的传播特点。结果显示:波速在垂向上的对称的递增或递减引起平面弹性波的会聚或发散;若波速在垂向上满足双曲余割分布,则弹性波可以在对称轴上周期性聚焦。     

金属力学性质的物理力学计算Ⅰ——用Morse势计算弹性常数

讨论了根据内聚能和体积弹性模量实验值,用优选法中黄金分割法,计算立方金属Morse势的方法。利用Morse势,计算出多种立方金属元素单晶和多晶的弹性常数。给出用基本FORTRAN算法语言编写的计算程序。     

二维随机裂纹介质模型

利用随机过程的谱展开理论及Hudson的裂纹介质模型构造一种裂纹数密度具有空间统计分布的随机介质模型的理论。利用Hudson理论的裂纹的微观参数(裂纹数密度)与裂纹介质的宏观性质(弹性常数)相联系的特点,模拟了二维指数型椭圆型随机介质。结果表明模型将裂纹的微观参数与裂纹介质的宏观性质直接联系起来,并且裂纹数密度对随机裂纹介质的各个弹性常数有不同程度的影响。     

含脱粘界面颗粒增强金属基复合材料局部应力场的尺度效应

在通过三相胞元方法求解出的复合材料有效刚度基础上,将三相胞元置于有效介质氛围中,且有效介质与复合材料具有相同弹性常数;根据有效自洽理论对受单轴拉应力作用的复合材料进行局部应力场分析,理论结果表明：只有考虑存在脱粘界面时,颗粒增强复合材料局部应力场具有明显的尺度效应,其应力值还与脱粘界面含量有关;基体承载的应力要小于外载应力,颗粒内纵向应力要大于外载荷,对基体材料起到了强化的作用,这与实际情况相符合。     

复合固体层中粘接层非线性弹性常数对二次谐波的影响

根据二阶微扰理论,给出了一定条件下复合固体层中兰姆波的具有积累效应的二次谐波的解析表达式,以此为基础,文中着重探讨了粘接层非线性弹性常数的变化对具有积累效应的二次谐波振幅的影响,结果表明,粘接层非线性弹性常数较小的变化,可从复合固体层表面的二次谐波位移振幅中得到明显的反映,显示出可以利用复合固体层中二次谐波的强烈声非线性效应,以对非进行无损评价。     

考虑黏弹性材料随机性的被动约束层阻尼梁动力学分析

采用传递函数方法研究了阻尼层黏弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)梁动力学特性的影响。由Hamilton原理建立了PCLD梁六阶运动微分方程,通过引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用传递函数方法得到了梁的固有频率和损耗因子。以黏弹性材料分数导数模型中的参数作为基本的随机变量,并假设其服从正态分布,使用Monte Carlo直接抽样法考察了材料模型参数的随机性对结构固有频率和模态损耗因子的影响。计算结果表明黏弹性材料参数的随机性对梁动力学特性的变异系数影响较大,模态损耗因子的变异系数最大值是材料参数变异系数的4.5倍。     

伪谱法模拟各向异性/非均匀介质中弹性波的传播

数值模拟一直是研究弹性波在复杂介质中传播问题的有效手段之一。各向异性问题和非均匀问题日益引起关注。伪谱法是近年来发展较快、建立在弹性波动方程基础上的一种数值模拟方法。它的主要特征是将波动方程中的空间微分变换成频域中的乘法运算 ,从而只需要较少的空间格点就可以得到较高的计算精度。介绍了伪谱法及其稳定性条件 ;编制了一个适合于小型工作站或者PC机的模拟地震波在二维各向异性均匀 /非均匀介质中传播的数值模拟程序 ,模拟了各向异性 /非均匀介质中弹性波传播理论 ,分析了裂纹以及各向异性界面对波传播的影响     

弹性螺旋桨的轴向非定常力分析

为研究螺旋桨的水弹性流固耦合非定常振动特性,首先通过金属桨敞水性能验证了瞬态双向流固耦合方法的可靠性;然后,以玻璃纤维为参考材料,通过改变材料参数得到不同材料的弹性螺旋桨,并采用瞬态双向流固耦合方法对伴流场中不同弹性螺旋桨进行数值计算,得到了轴向非定常力和变形的时域值;最后,通过傅里叶变换得到不同材料-阶叶频处脉动幅值;结果表明:通过对杨氏模量和刚度阻尼的调整,可以降低螺旋桨流固耦合非定常力脉动幅值。     

向列相液晶弹性常数和切变粘滞率的测量原理

本文报导了利用磁场弗雷德里克兹转变以及向列相液晶各同异性的光学性质同时测量向列相液晶弹性常数和切变粘滞率的原理。     

矩形薄板弹性弯曲问题的一般解析解法

本文对求解矩形薄板弹性弯曲问题采用先建立微分方程的一般解,然后根据问题的边界条件确定积分常数,这样求解比采用迭加法求解要简单容易。     

二维周期钢管阵列带隙特性计算中的时域有限差分算法

通过选取合适的离散时间间隔,解决了大密度、弹性常数差界面上时域有限差分(FDTD)算法的不稳定现象。进而采用改进的O(2,4)精度FDTD算法,计算了由空气中二维周期钢管正方阵列组成的晶格常数为103mm的声子晶体的Г Х方向禁带,计算结果与测试结果吻合较好。     

非线性弹性平面铰接杆系的应力应变分析

以指数函数近似表示非线性弹性材料的应力-应变关系,推导出了非线性弹性材料平面铰接杆系应力应变计算的普遍表达式,编制了通用计算程序。     

成果转化

防弹材料抗弹性能测试及评定技术 本技术采用先进的加载和测试技术,可对陶瓷、复合材料、金属材料等防弹材料进行定量测试,以便对抗弹性能进行评定。该技术处于国内先进水平,可广泛应用于公安、保安等系统生产的防弹材料的抗弹性实验。在有关部门支持下,经过努力工作,可建立“抗弹性能检测中心”权威机构。对防弹材料抗弹性能进行测试及评定是一项非常重要的工作。     

槽头式野战管线水击波速计算方法研究

按照弹性水击理论,管线内发生水力瞬变时,其水击波速取决于管子的弹性、流体的可压缩性和管子受约束的情况。对于给定的输送介质,焊接式固定输油管线的水击波速是一个常数。而槽头式野战管线采用连接器连接,胶圈密封,这种特殊的连接方式改变了管子整体的弹性摸量,从而使水击波速的常规计算方法不再适用。本文研究了野战管线连接器连接方式时水击波速的影响,实验研究了在受到约束时,橡胶的弹性模量随所受压力的变化而变化的规律,推导出野战管线水击波速平均计算方法,推导的公式表明:与焊接式固定管线不同,野战管线的水击波速随管线内压力的增大而增大。     

船用三层组合外套液压联轴器最优分层分析

液压联轴器外套采用多层筒组合式外套可提高液压联轴器的弹性极限承载能力.文中对液压联轴器不同材料双层组合式外套和同种材料3层组合式外套进行了分析,确定了双层和3层外套分层界面的最佳半径.结果表明,3层外套的弹性极限承载能力比单层外套的弹性极限承载能力提高了31.4%;3层外套的弹性极限承载能力比双层外套的弹性极限承载能力提高了7.4%.