能源土边界面模型的应力更新算法及算例分析

水合物的存在会显著影响能源土的刚度、峰值强度与剪胀性。针对已有能源土模型的不足，结合边界面模型的建模思想，构建一个新的能源土边界面模型，模型参数较少，能够恰当反映能源土的应力-应变关系。计算能源土变形问题的核心在于正确积分塑性本构方程，应用完全隐式回退Euler算法，建立模型应力及塑性内变量的更新公式，并给出显式的一致性切线模量表达式。基于ABAQUS软件提供的二次开发接口，编写模型的用户材料子程序，应用已有试验数据验证程序正确性。最后应用开发的子程序对能源土的平面应变试验进行模拟，分析水合物饱和度对剪切带倾角与孔隙比的影响。     

镁合金板材挤压工艺的有限元模拟

采用有限元模拟方法对AZ31B镁合金板材挤压过程中的应力场、应变场和挤压力随工艺参数的变化规律进行研究.所研究的挤压工艺参数包括:挤压温度、挤压比和挤压速度等。结果表明:随着坯料挤压温度的升高,最大等效应变值从17. 6逐渐增大至26. 4;最大等效应力值由133. 2 MPa减小至43. 4 MPa;挤压温度高于350℃后,挤压力变化不大.随着挤压比的增加,挤压力由7. 328 MN增大至8. 808 MN;最大等效应变值先减小后增大;最大等效应力值由87 MPa增加至119 MPa.随着挤压速度的增加,挤压力从2. 14 MN增加至3. 42 MN;最大等效应变值先增大后减小;最大等效应力值由72. 3 MPa逐渐增大至104. 2MPa.     

小半径曲线钢轨预弯工艺研究

在以往的有轨电车线路中遇到较小的曲线半径时,一般对钢轨预弯采用单点顶弯的方式,而在成都、三亚、广州、云南的有轨电车小半径曲线则采用了一套全新的钢轨连续滚弯技术。目前国内对于钢轨的连续滚弯技术的受力研究甚少,因此,为了对比分析两种钢轨预弯工艺对有轨电车轨道应力分布的影响,建立三维钢轨预弯非线性有限元建模。通过研究可得,两种工艺对钢轨预应力分布的影响,钢轨的应力—应变与推进量之间的关系,指出连续滚弯工艺的优越性。     

EFPI-FBG复合光纤传感器高温大应变试验研究

由于缺乏航空发动机/燃气轮机服役环境下叶片温度、应变有效性检测的技术与装置，所以工作叶片的温度环境、载荷环境和应变分布等关键数据的缺失是故障检修工作中的最大困难之一。采用非本征型法布里-珀罗(Extrinsic Farby Perot Interferometric,EFPI)与光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感技术，研制了一种基于单模光纤的EFPI FBG复合光纤传感器及其解调设备。通过搭建高温拉伸试验平台，开展了基于DZ125材料试件的复合光纤传感器高温、大应变测量的性能测试。试验结果表明：复合光纤传感器的工作温度范围为26 ℃~1 100 ℃，温度测量精度不超过全量程的5%，分辨率为0.066 ℃；F-P传感器的应变测量范围为0~19 468 με，在1 100 ℃下的相对误差为1.96%，分辨率为0.053 με。     

316L不锈钢在温变形条件下的应变诱导马氏体行为

利用光学显微镜、扫描电镜在不同尺度对样品进行组织观察,通过X射线衍射进行马氏体含量分析,通过SEM、TEM结合组织观察分析试样的变形机制,研究了温变形对316L奥氏体不锈钢应变诱导马氏体含量和显微组织的影响。结果表明,316L不锈钢经温轧变形后,既有板条状马氏体,也有位错型马氏体。200℃下80%的变形量,会导致58. 23%的应变诱导马氏体生成。当变形量为80%时,400℃的变形温度相比于室温变形,其马氏体含量从约64%降低到了约19%。     

纳米碳酸钙改性聚丙烯大变形行为的研究

为了研究纳米碳酸钙改性聚丙烯(PP/nano-CaCO_3)在不同应变率下的大变形特性及相关机理,采用疲劳试验机(MTS)结合数字图像相关技术(DIC)对该种材料在不同拉伸速率下进行单项拉伸试验,并用有限元对其进行数值模拟,得出了不同变形程度的试验结果。之后采用电镜扫描(SEM)对不同变形程度的试件表面进行分析。结果表明:PP/nano-CaCO_3在不同拉伸速率下的应力-应变可分为线弹性阶段、屈服阶段、软化颈缩阶段及应力稳定阶段。其中,线弹性阶段、屈服阶段及峰值应力基本不受拉伸速率的影响,应力稳定阶段的稳定应力随着拉伸速率的增大而减小,测试试件的延展率超过300%后仍可继续拉伸延长。电镜扫描发现:随着变形量的增大,试件表面的纹理及皱褶凸起也增大。总的来说,PP/nano-CaCO_3相比纯PP具有更好的应力-应变稳定性、延展性及柔软度,在抗冲击及承载结构件中具有很好的应用前景。