高强聚乙烯/负泊松比复合结构抗侵彻性能快速预报研究

本文旨在利用代理模型技术实现高强聚乙烯-负泊松比效应复合结构抗侵彻性能的快速预报,首先对高强聚乙烯层合板抗弹片侵彻数值仿真方法进行验证,建立可靠的高强聚乙烯-负泊松比效应复合结构抗侵彻数值仿真模型,并构建了其弹道极限快速预报的代理模型;分析了不同的代理模型方法和采样方式对代理模型精度的影响规律。结果表明,相较多项式响应面和径向基函数代理模型,Kriging代理模型的预报精度最高,最大相对误差为18.1%,归一化均方根误差为8.8%,相关系数为0.85;正交设计试验方法较拉丁超立方采样方式更适合复合结构弹道极限速度预报,本文为侵彻载荷下结构动态响应快速预报研究提供了参考。     

动力参数测试在动力机器基础设计中的应用

介绍各种动力参数测试方法的原理、测试参数、计算公式，列举了在工程测试中的实际应用，展示了动力参数测试的重要性及广阔的应用前景。     

不完整因子条件下内凹六边形微结构面内动态性能研究

为更好地了解不完整因素对微结构材料动态性能的影响,本文中以内凹六边形负泊松比微结构为研究对象,采用Hyperworks和Ls?dyna联合仿真分析方法,分析了胞壁缺失下不完整因子和冲击速度对其面内动态性能的影响,分别得到变形模式、应力-应变曲线、平台应力曲线和吸能曲线.结果表明,在相同冲击速度下,不完整因子的增加会使稳...     

新型点阵夹层防撞梁与负泊松比吸能盒复合总成开发与吸能性能

为高效解决车身结构抗撞性和轻量化同步实现的难题,以乘用车前防撞梁与吸能盒为例,将点阵夹层结构与负泊松比结构用于其设计,并考察新型复合总成的吸能性能.以传统高强钢方案作为对标基准,获取待开发总成的性能设计依据.基于高强钢总成40％重合率碰撞试验,完成有限元模型的精度验证,进而获得全宽碰撞的结构响应特征及吸能参考数值,用于...     

冻融循环下橡胶-砂胶结材料力学特性试验

在季节性冻土区,冻融作用将改变桩周土体的强度,并诱发桩基发生病害,研制桩周土体置换材料,探明温度及冻融循环对其力学特性的影响机理,对于季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害的防治非常必要。利用橡胶颗粒、砂和聚氨酯胶黏剂制作试样;开展不固结不排水三轴压缩试验,获得不同条件下橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线;并通过非线性拟合和回归分析,建立试样切线模量和切线泊松比与轴向、径向应变之间的拟合关系式;据此分析了橡胶-砂胶结材料试样在不同的冻融循环次数、温度及围压等条件下的力学特性。结果表明：橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线没有峰值点,为典型的应变硬化型材料;橡胶-砂胶结材料的切线模量介于2.0～9.0 MPa之间,温度对试样破坏强度和切线模量的影响较大,而冻融循环次数和低围压对试样破坏强度和切线模量的影响相对较小;橡胶-砂胶结材料试样的切线泊松比介于0.50～0.75之间,径向应变越大,切线泊松比也越大。相对而言,切线泊松比受冻融循环次数、温度及低围压的影响并不明显,可忽略不计。橡胶-砂胶结材料有望为季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害防治提供支撑。     

静水压力作用下夹芯板结构的变形规律分析

  目的  在轴向承载时,低模高弹体存在侧向形变大、均匀性差等问题,常规电阻式应变测试方法难以准确获取材料的泊松比。为了消除试件侧向变形的不均匀性影响,准确获取高分子材料的泊松比值,  方法  基于弹性力学理论,推导了圆柱形低模高弹体在侧向刚性约束时的压缩模量、弹性模量与泊松比的表达式,建立了试验的理论模型。在理论分析的基础上,提出了由钢制套筒侧向约束轴向加载的泊松比测试方案,并开展了天然橡胶及HW-050型浮力材料的钢制套筒约束试验研究,验证了该试验测试方法的有效性及合理性。最后利用ABAQUS软件对浮力材料模型试验过程进行仿真,分析不同钢筒壁厚对试验的影响规律。  结果  研究结果表明,该试验测试方法可被用于准确测量低模高弹体材料的泊松比值,适用于低模量、高弹特性材料的力学性能研究。  结论  研究工作可为相关试验测试提供参考。     

路面结构计算的有限元混合法

（目的）采用一种新的方法进行路面结构计算。（方法）利用有限元混合法可以解决路面结构中的弯沉值和弯拉应力等的计算问题。（结果）有限元混合法考虑了弹性体各结构层间的材料异性和接触状态,而在其接触面引入了成对的接触点对,以表现其接触的过程。在形成接触体系的刚度矩阵后,可以求解出弹性体接触内力,进而完成全部问题的求解。（结论）该方法对各结构层单元的位移求解完成后,通过物理方程便可以计算出单元的应力,对路面结构计算具有一定的参考价值和指导意义。     

Numerical analysis of impact resistance of honeycomb structures with different Poisson's ratios北大核心CSCD

［Objectives］This papers aims to analyze the impact resistance of honeycomb structure with different Poisson's ratio. ［Methods］Based on the explicit dynamic finite element method, this paper analyzes the dynamic mechanical properties of honeycomb structures with different Poisson's ratios under in-plane impact load, and explores the influence laws of Poisson's ratios on their impact resistance. Three typical honeycomb structures with negative/zero/positive Poisson's ratios (reentrant hexagon, hexagon and semi-reentrant hexagon) are selected, their geometric parameters are changed to give them the same relative density and different Poisson's ratios (−2.76 – +3.63), and their dynamic mechanical properties under low/medium/high-speed dynamic displacement loads are analyzed. ［Results ］ The results show that the zero Poisson's ratio semi-reentrant honeycomb structure has the best structural stability without transverse deformation under compression deformation; without structural instability, the platform stress has little correlation with the Poisson's ratio; and the compact strain and total energy absorbtion increases with the absolute value of the Poisson's ratio. Negative Poisson's ratio honeycomb structures with large t/l and small θ are suitable for applications with high platform stress (strong deformation resistance), and negative Poisson's ratio honeycomb structures with small t/l and small θ are suitable for high total energy absorbtion applications, while zero Poisson's ratio semi-reentrant honeycomb structures are suitable for applications with high platform stress (strong deformation resistance). ［Conclusions］This study can provide references for the type selection and geometric parameter design of side impact honeycomb structures. © 2023 Authors. All rights reserved.     

公路混凝土箱梁三维温度应力计算方法

为了提高混凝土箱梁三维温度应力计算精度, 考虑了泊松效应所引起的各温度应力分量之间的相互耦合关系, 提出了一种基于热弹性理论的温度应力计算方法, 运用简单的结构力学方法实现三维温度应力的空间分析, 导出了混凝土箱梁三维温度应力的实用计算公式。实例计算表明该方法和实用计算公式有效, 箱梁温度应力计算结果与三维有限元分析结果吻合很好, 而传统的温度应力计算方法计算结果偏低, 误差可达25%以上。     

轮轨静接触时的应力状态

通过大量的数值分析，作者给出了既简便又可直接应用的轮轨静接触时应力状态的数值解。这些解表明了静接触应力场随接触椭圆短，长半轴之比b/a以及泊松比^v的变化规律．