单向不连续碳纤维增强热塑性树脂基复合材料弹塑性应力分析

本文采用有限元法，建立了有关的单胞模型和相关的边界条件．着重研究了单向不连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的细观弹塑性应力应变关系，分析了纤维端都的不连续性对复合材料中纤维与纤维，纤维与周围基体相互作用以及应力场变化的影响．此外利用体积平均法预测了在外载荷作用下单向不连续碳纤维增强复合材料的弹塑性应力-应变关系．     

力致相变类SMA马氏体相变动力学模型的建立和应用

马氏体含量的表征是形状记忆合金(Shape Merroy Alloy,简称为SMA)本构关系建立中的一个重要组成部分,其表征模型的不断发展更精确描述了SMA的相变特征,具有重要的理论意义,但引入参数过多,形式也越来越复杂,不便于实际工程应用。采用X射线衍射的实验分析方法研究了不同预变形量和不同恢复退火温度下FeMnSi基SMA中各相含量的变化规律,基于“应力诱变因子”概念的提出对力致相变类形状记忆合金应力诱发的马氏体含量、相变温度和应力状态之间的关系进行了表征,推导出一个多项式的马氏体相变动力学模型并进行了应用验证。与现存的马氏体相变模型相比,该模型具有更简洁的数学表达和清晰的物理意义,并能较准确地表征力致类相变合金的相变行为。     

传感器弹性元件本构模型参数拟合研究

针对多维位移测量系统结构复杂、成本高等缺点，课题组提出一种单一固体集成传感器，为了准确描述传感器弹性元件力学特性，在不同应变率下对传感器弹性元件进行准静态单轴压缩试验。将超弹性本构模型运用泰勒展开式进行整理简化，得到应力 应变关系，利用Origin对应力 应变曲线进行数据拟合；选用Mooney Rivilin，Yeoh，Biderman和Ogden这4种超弹性本构模型对试验曲线进行描述。研究结果表明：Biderman模型对曲线的拟合效果最好，Mooney Rivilin模型拟合效果最差，其他模型都存在小应变拟合差和中等以上不同程度的偏离的情况。本研究得到的应力应变关系为传感器的进一步研究提供重要参考。     

亚粘土邓肯—张模型参数试验研究

邓肯－张模型是描述土体应力－应变关系的一种力学模型，它能够模拟土体发生屈服以后非线性变形的性状，但是忽略了应力路径等因素影响，即假设应力与应变是沿着一条曲线变化的。通过常规三轴试验获得了北京地区亚粘土的邓肯－张模型参数。     

几何非线性中的应变概念在低碳钢拉伸实验教学中的引入

在低碳钢的拉伸实验中存在明显的几何非线性问题，可以引入多种不同的应变度量概念，通过与线弹性工程应变，以及相应的工程应力-应变关系的对比，拓展学生对应变理论和本构关系的了解。     

以塑性应变和损伤为参变量的广义非局部损伤本构方程

将塑性应变和非局部损伤取为内变量，引入耗散势，利用连续介质损伤力学和热力学第二定律，建立了一个能全面描述材料本构行为的非局部非弹性损伤本构方程，用该模型计算了单位、单压状态下混凝土材料及20#钢的应力-应变关系曲线，取得了较好的结果．     

饱和粘土蠕变特性研究及参数确定

将两种弹 粘弹性模型（Burgers和H 2K模型）的一维蠕变方程，转换成三维状态下的应力 应变 时间关系，分别推导出常应力下两种模型的轴向应变随时间变化的方程。采用分级加载法进行室内长期单轴压缩蠕变试验，结合两种模型三维应力状态的轴向应变表达式，对试验结果进行拟合，得出相应模型的本构参数。试验结果表明：饱和粘土在新增荷载作用下2~3　d变形趋于稳定，Burgers模型和H 2K模型均能较好地模拟饱和粘土的衰减蠕变过程；而H 2K模型能更好地模拟土样在常应力作用下的蠕变特性。     

基于ABAQUS的铝合金超声冲击处理有限元模拟

为了探究超声冲击处理对7A52铝合金材料应力应变的影响,采用有限元分析软件AQAQUS建立了7A52铝合金的超声冲击处理模型,旨在探讨7A52铝合金材料模型中应变率以及超声冲击次数对应力、应变的影响规律。结果表明:材料的应变率和超声冲击次数均会影响应力应变;随着冲击次数的增加,x方向的压应力会增大,且其压应力值存在的深度范围会增大;冲击次数对z方向应力的影响比x方向应力的影响要大;随着冲击次数的增加,沿试板冲击深度方向的等效塑性应变值也会增大,且其最大值位于距离试板冲击表面一定深度范围内;材料在高应变率变形条件下,应变率对等效塑性应变有较大的影响;无论是否考虑应变率的影响,冲击次数对z方向应力的影响都很显著,随着冲击次数的增加,其z方向的应力显著增大,且在相同冲击次数下,冲击点处的z方向应力不考虑应变率影响比考虑应变率影响的数值要大很多。     

关于弹塑性应力应变集中关系的探讨

本文分析了Neuber关系的推导过程,描出Neuber关系,即使对Ⅲ型加载问题也不是解析解。本文根据弹塑性断裂力学理论,对幂强化材料,导出了Ⅲ型加载裂纹问题弹塑性应力应变集中关系。同时分折了Ⅰ型缺口弹塑性应力应变集中关系。     

单向不连续碳纤维增强热塑性树脂基复合材料弹塑…

本文采用有限元法，建立了有关的单胞模型和相关的边界条件，着重研究了单向不连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的细观弹塑性应力应变关系，分析了纤维端部的不连续性复合材料中纤维与纤维，纤维与周围基体相互作用以及应力场变化的影响，此外利用体积平均法预测了在外载荷作用下单向不连续碳纤维增强复合材料的弹塑性应力－应变关系。