应变局部化理论及在岩土中的应用

应变局部化是物质内部应变积聚而生成的应变窄带,也称剪切带。固体材料特别是岩土材料的塑性变形和破坏常常与应变局部化现象相联系。应用经典连续介质力学来研究应变局部化现象遇到很多困难,如数值模拟的结果病态依赖于有限元网格等。为了克服这一困难,国内外研究者尝试着用各种不同的方法来研究应变局部化现象,包括理论、实验、数值模拟等方法。本文对应变局部化理论及其在岩土中新的应用进行了总结与回顾。     

压剪加载下炸药装药中剪切带形成与发展模型

研究了在压剪加载下炸药这类粘塑性介质中剪切带的形成与发展。提出了一种反映炸药装药中剪切带形成和发展的计算方法,并分析了剪切带发展变化特性与炸药起爆的关系     

剪切机最佳剪切间隙的研究

本文在分析剪切机剪切过程的基础上,建立了剪切过程的物理、数学模型,并导出了剪切机最佳剪切间隙的理论表达式。工程实践证明,该理论表达式是合理、有效的。     

强脉冲 CO2 激光与靶的相互作用

在真空背景下的实验表明,当微秒量级的强脉冲激光与靶材相互作用时,由于靶材的升华,激光维持爆震波依然存在。爆震波产生的压缩波传入靶内,该应力波的作用是材料破坏的重要因素。而强脉冲激光引起的汽化反冲压力、热应力和烧蚀破坏也是不可忽视的因素。实验还表明,在真空背景下维持爆震波足以将后续激光屏蔽。     

土质隧洞围岩稳定性分析与设计计算方法探讨

论述了以洞周位移量与围岩塑性区大小作为围岩稳定性经验判据的不足，依靠模型试验与力学计算，分析了隧洞破坏机理与形式。由此提出将基于有限元强度折减法求出的围岩安全系数作为稳定分析判据，这种判据有严格的力学依据，有统一的标准，而且不受其他因素的影响。研究了隧洞围岩安全系数（剪切安全系数、拉裂安全系数）与衬砌安全系数的算法以及隧洞设计计算方法。最后以黄土洞室为例，给出了土体隧洞设计计算新方法，并对土体隧洞今后的研究方向提出了几点展望。     

脆性材料中的裂纹对组合梁剪切件滑移的影响

组合梁的承载能力受多种因素的影响,工程中通常采用强度条件进行设计,这种方法的实质是假定剪切联接件具有无限大的滑移能力。实际上,剪切联接件的超量滑移会引起梁的破坏。假设组合梁由脆性材料和韧性材料组合而成,在考虑脆性材料产生拉伸裂纹的情况下,用等效刚度法计算了剪切件的滑移量,进而得出组合梁的极限弯矩。     

基于图形硬件的海量地形可视化算法

利用基于图形硬件的地形可视化算法——Geometry Clipmap算法的基本思想,结合图形硬件的最新发展情况,充分利用CUDA的并行计算能力和VBO、PBO的数据缓存能力,改进了数据预处理方式、数据缓存机制以及视景体裁切算法,通过三角形条带方式进一步提高了绘制速度,实现了海量数据的实时可视化。实验表明,改进后的Geometry Clipmap算法提高了渲染效率,并节约了系统资源。     

基于shearlet与PCNN的多聚焦图像融合方法

针对传统脉冲耦合神经网络(PCNN)模型在多聚焦图像融合领域应用中面临的参数繁杂等问题,提出一种基于剪切波(shearlet)变换与改进型PCNN的多聚焦图像融合方法。相比以往的变换域方法,shearlet具有理想的图像信息捕捉性能以及较低的计算复杂度,因此,可利用shearlet将待融合图像进行多尺度多方向分解。其次,对经典PCNN模型加以改进,综合运用清晰度水平以及协调矩阵完成低频子带图像以及一系列高频子带图像的融合过程。最后,运行shearlet反变换得到最终融合图像。仿真实验选取了若干组待融合图像进行仿真,验证了该方法在主、客观评价两方面的优越性。     

拉伸-剪切耦合层合板优化设计及其应用

针对标准铺层拉伸-剪切耦合层合板耦合效应弱的缺点,提出利用优化法的自由铺层拉伸-剪切耦合层合板的设计方法。推导了只具有拉伸-剪切耦合效应的层合板应满足的条件。优化得到了7~14层的自由铺层拉伸-剪切耦合对称层合板。对比分析了自由与标准铺层拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度与稳定性。采用自由铺层拉伸-剪切耦合层合板设计了拉伸-扭转耦合结构。研究表明:自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度以及稳定性要显著弱于标准铺层层合板,但具有更强的耦合效应;随着层数的增加,自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的最大耦合效应逐渐减小。     

磁流变液剪切屈服应力模型的理论分析与实验

剪切屈服应力是评价磁流变液流变性能的最重要参数,建立全面、准确的磁流变液剪切屈服应力模型对于反映磁流变液的流变学本质及磁流变液的工程应用都具有重要意义。在分析磁流变液微观结构的基础上,采用电磁力学与流体动力学相结合的方法,建立了磁流变液的剪切屈服应力模型,并在自行研制的磁流变液剪切屈服应力测试装置上对自制的磁流变液进行了实验测试,验证了模型的正确性。