应变率效应论文_武启剑,支旭东

导读:本文包含了应变率效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应变,效应,复合材料,动态,强度,钢筋,子程序。

应变率效应论文文献综述

武启剑,支旭东[1](2019)在《GFRP增强圆钢管在低速冲击荷载作用下的应变率效应》一文中研究指出讨论了玻璃纤维/环氧树脂复合材料(Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP)增强Q235圆钢管在低速冲击荷载作用下的应变率效应。通过轴压试验和轴向低速冲击试验获得了试件在准静态和低速冲击状态下的力学响应(轴向荷载及轴向位移),为后续仿真工作提供了依据。编写了可以考虑初始失效、损伤演化及应变率效应的GFRP材料子程序(VUMAT),并基于ABAQUS对构件的轴压及轴向冲击过程进行了仿真再现。通过仿真将不考虑应变率效应、只考虑钢管应变率效应、只考虑GFRP应变率效应、考虑钢管及GFRP应变率效应4种情况下的结果进行了对比分析。(本文来源于《高压物理学报》期刊2019年04期)

张皓,李宏男,曹光伟,侯世伟[2](2019)在《考虑应变率效应的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型》一文中研究指出为准确描述钢筋混凝土结构的非线性地震灾变过程,建立了一种基于显式算法可考虑地震作用应变率效应的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型,并以材料子程序(VUMAT)的形式嵌入ABAQUS有限元分析平台中。对混凝土、钢筋以及钢筋混凝土柱动态加载试验进行了数值模拟,测试并验证该模型用于钢筋混凝土材料及构件动态性能分析的准确性和有效性。研究结果表明,所提出的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型计算精度较高,能够准确并实时反映地震作用下应变率对材料及构件动态性能的影响,可为精确计算钢筋混凝土结构在地震作用下的非线性动力反应提供理论基础。(本文来源于《建筑结构学报》期刊2019年10期)

吕亚洲,曾晟[3](2019)在《基于SHPB试验的岩石应变率效应分析》一文中研究指出岩石材料在静荷载和动荷载作用下,其力学特性差异很大。采用直径100 mm分离式Hopkinson压杆试验装置和波形整形技术对岩石进行动态冲击压缩试验,研究应变率范围为10~100 s~(-1)岩石的动态抗压强度、峰值应变及破坏形态的应变率效应。试验结果表明:试件动态抗压强度和峰值应变均随应变率增加而增大,最大动态抗压强度约为静态强度的2倍。试件动态破坏形态从低应变率下径向劈裂破坏到高应变率下粉碎破坏,随着应变率增加碎块数量明显增多而粒径变小,碎块粒径和块度分布变化显示出试件破坏形态具有明显的应变率效应。(本文来源于《黄金》期刊2019年06期)

刘华博,赵毅鑫,姜耀东,滕腾,王振华[4](2019)在《含预制单裂隙石膏裂纹孕育与能量演化的应变率效应研究》一文中研究指出基于高速相机和MTS万能试验机对含预制裂纹石膏样品进行了单轴压缩应变率效应试验研究,在应变率10~(-5)/s~10~(-3)/s之间选取6种应变率进行单轴压缩试验,对应力应变曲线、裂纹扩展路径、起裂应力、起裂角、弹性模量、峰值强度等与裂纹扩展相关的信息进行了应变率效应分析,并基于岩石材料破坏能量演化原理对其进行解释。试验表明:应变率在10~(-5)/s~2×10~(-4)/s范围时,石膏样品应力应变曲线台阶式上升或回落,波动较多,翼型裂纹发展充分,起裂应力、弹性模量、峰值强度等相差不大,裂纹起裂角82°左右,验证了最小应变能密度因子理论;应变率在5×10~(-4)/s、 10~(-3)/s时,石膏样品应力应变曲线峰前斜率较大,峰后跌落快,表现出岩石类材料典型的脆性特征,起裂应力、弹性模量、峰值强度等力学参数明显增大,起裂角为105°,此时应变能密度因子理论不再适用。(本文来源于《实验力学》期刊2019年03期)

孙传智,李爱群,缪长青,乔燕,左工[5](2019)在《应变率效应对600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能影响研究》一文中研究指出为了更真实地进行钢筋混凝土结构抗震性能评估,应该考虑材料的应变率效应影响。600 MPa级高强钢筋作为新一代建筑钢材,尚无考虑应变率效应影响的600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能研究。首先进行了不同应变率下600 MPa级高强钢筋拉伸力学性能试验,利用试验数据拟合得到600 MPa级高强钢筋在不同应变率下的强度提高系数表达式,并利用Open Sees软件进行了配置600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能模拟分析,研究了应变率效应对框架结构抗震性能的影响。研究结果表明:随着应变率的增大,钢筋的屈服强度和极限强度均得到提高,屈服强度最大提高11. 5%,极限强度最大提高8. 9%;随着所考虑的材料应变率增加,配置600 MPa级高强钢筋框架结构最大顶点位移总体上呈减小趋势,地震波强度越强,应变率效应影响越大,而层间位移角减小幅值相差不大。研究成果可作为600MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震评估的依据。(本文来源于《世界地震工程》期刊2019年02期)

杨政文,李金柱,黄风雷[6](2019)在《水泥砂浆应变率效应研究》一文中研究指出为分析试件长径比和应变率对水泥砂浆动态力学性能的影响规律,采用准静态实验测量了砂浆的单轴压缩强度、弹性模量以及泊松比.利用分离式SHPB压杆进行1维应力压缩实验,对水泥砂浆试件进行了回收和比较,获得了不同长径比水泥砂浆试样在不同加载速率下的动态损伤破坏过程和应力应变曲线,研究了动态强度增强因子随应变率的变化规律.结果表明:动态压缩强度随应变率的增加而显着增大;试件直径相同时,厚度小的获得的动态强度增强因子要小于厚度大的;随着应变率提高,试件损伤增加,碎块尺寸越小,表明破坏能量随应变率的增加而提高.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2019年06期)

荆臻[7](2019)在《开孔复合材料层合板冲击拉伸力学行为及失效机理的应变率效应研究》一文中研究指出纤维增强复合材料的比强度高、比模量高、可设计性强,所以在工程实际领域得到了广泛应用。但使用在航空航天、交通轨道等领域的复合材料结构,往往会承受高应变率载荷,而不同应变率载荷下复合材料结构的性能会受到影响,开孔的存在还会改变结构的应力分布,引起严重的应力集中现象。因此,有效的预测带孔复合材料结构在不同应变率条件下的极限载荷,并模拟其损伤演化、裂纹扩展等过程以及失效模式,具有非常重大的意义。本文以玻璃纤维环氧树脂基复合材料层合板为研究对象,利用动态拉伸试验和有限元方法,研究了不带孔层合板结构和带孔层合板结构在不同的应变率载荷下的力学行为。主要研究内容和成果总结如下:(1)对带孔和不带孔结构的玻璃纤维环氧树脂基复合材料层合板进行动态拉伸试验,分析得到了该种材料的强度、最大应变、极限载荷、极限位移、纵向弹性模量等参数在不同应变率下的变化规律,以及带孔结构在孔边不同位置的应变变化规律,为数值模拟提供了对比依据。(2)基于正交各向异性材料应力-应变本构模型,根据叁维Hashin失效准则及四种典型的失效模式(纤维拉伸失效、纤维压缩失效、基体拉伸失效、基体压缩失效),考虑应变率对材料强度的强化效应,并结合不同的失效模式对材料的性能参数进行退化衰减,最后利用Fortran语言编写了VUMAT用户材料子程序,分别模拟了不带孔层合板结构和带孔层合板结构在不同的应变率拉伸载荷下,从载荷施加到发生初始损伤再到裂纹扩展最后发生断裂的整个损伤演化过程。通过该模型模拟预测出的极限载荷与试验结果相对比,验证了此模型的可行性,并结合试验和模拟的结果,重点分析讨论了带孔层合板结构孔边应力集中情况以及不同失效模式的产生情况。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01)

孙友杰[8](2019)在《准脆性材料的Ⅱ型尺寸效应和应变率效应关系研究》一文中研究指出能量转化在岩石变形破坏过程中发挥着根本性的作用,研究并建立岩石破坏过程中能量消耗的变化规律及其与强度之间的关系,将有助于理解动载作用下岩石等准脆性材料强度变化和整体破坏的本质特征。本研究采用霍普金森压杆装置(SHPB)对半巴西圆盘岩石试件进行动态加载试验。分别研究了加载率、试件长径比及试件尺寸对于岩石材料动态参数如动态起裂韧度、动态传播韧度、断裂能和动能的影响。主要得到如下成果:(1)针对历来动态断裂过程中能量分析时缺少动能分析的现状,结合高速摄像技术补充了动能的分析数据,分析结果显示在中高应变率加载条件下,动能影响不可忽略。(2)当试件尺寸一定时,动态起裂韧度、试件破坏吸收能、破碎动能以及断裂能都随着加载率的增大而增大。表明出明显的率效应,且试件尺寸越大,率效应越明显。(3)当加载率一定时,动态起裂韧度随着试件长径比的增加而增加,吸收能随着长径比的增加而减小,动能受试件长径比的影响较小。(4)为了解决多尺寸条件下试件尺寸效应与应变率效应之间的相互影响,引入冲击能量因子,分析表明在单尺寸条件下,加载率和冲击因子都可以很好的表示动态加载情况,但在多尺寸条件下,冲击因子具有更直观更客观的优点。(5)当冲击因子一定时,随着试件尺寸的增加,动态起裂韧度、吸收能和动能都随之增大;动态起裂韧度随着试件尺寸的增加,增幅变大;吸收能和动能随着试件尺寸的增大,增幅变小。(6)通过改进现有模型,分析出动态裂纹尖端断裂过程区面积随着冲击因子的增大而增大;且随着试件尺寸的增大,断裂过程区面积也随之增大,但当试件尺寸进一步增大时,断裂过程区面积近似保持不变,即不再受试件尺寸的影响。(本文来源于《北京建筑大学》期刊2019-06-01)

朱艳荣[9](2019)在《纤维增强复合材料应变率效应的数值仿真研究》一文中研究指出纤维增强复合材料因其良好的比强度和比模量,在汽车、航空、军事等重要领域被广泛使用,这些材料在使用过程中不免会受到飞鸟、飞弹、砂砾等异物的撞击,因此有必要研究其在冲击状况下的力学性能。为了研究某物体在冲击下的力学性能,采用有限元数值仿真研究是一种简单而又方便的方法。目前而言,复合材料的静态力学仿真研究已经比较成熟,然而由于复合材料具有应变率效应,使其动态有限元仿真精度有待提高,这是因为复合材料在进行动态仿真时输入的是准静态下测得的材料参数。而在目前现有的复合材料本构模型中,考虑应变率效应的只有粘弹性模型,且该模型只能用于壳单元中,实体单元受到限制。有限元软件Abaqus在材料本构模型的二次开发方面比较占优势,有专门用于二次开发的模块,其中VUMAT子程序接口主要用于瞬态显式分析中的材料模型二次开发。在现有的研究成果中,对复合材料应变率效应的大多数探究是基于实验,而将实验结果整合成可供更多人使用的经验公式和材料模型,并将其应用于有限元软件的较少,使得现有商业有限元软件中考虑应变率的复合材料模型有限。因此需要利用编写子程序的方法,建立考虑应变率的叁维复合材料本构模型,以提高复合材料动态仿真精度。基于以上论述,本文具体研究了以下内容。(1)在纤维增强复合材料本构模型中增加了应变率修正公式,使得材料参数变成了随应变率变化的动态参数。为了使复合材料在动态冲击领域的仿真模拟更为准确,需将应变率效应考虑到材料本构模型中。该模型主要包含了7种损伤准则、6个刚度退化参数、弹性模量与强度的应变率效应等。且该模型中的应变率效应不同于粘弹性模型,可用于实体单元,不同方向的弹性模量与强度值受其对应方向的应变率所影响。(2)将Abaqus 6.14、Intel Visual Fortran 2013、Microsoft Visual Studio 2013进行关联,并将第一部分提出的本构模型使用Fortran语言编译成VUMAT子程序,嵌入Abaqus软件进行程序调试和有限元仿真的试算。(3)将本文提出的材料模型应用于弹丸侵彻层合板有限元模型进行有效性验证。根据实验模型,建立弹丸侵彻复合材料层合板有限元模型,对本文提出的材料模型进行验证。结果表明,本文中建立的材料模型是有效的,其中含有应变率的本构模型的仿真结果与不含应变率的相比,同一时刻下,载荷峰值和应力值大了15%左右,同时也更接近实验值,应力曲线变化更加均匀,没有突然的跳跃。(4)研究不同侵彻速度、层合板厚度、弹丸直径下,应变率效应对仿真精度的影响。即通过有限元仿真来研究不同参数对应变率敏感程度的影响规律。研究发现,随着侵彻速度与弹丸直径的增加,应变率效应敏感性越高,本构模型中考虑应变率与否对仿真结果影响越大;相反,随着层合板厚度的增加,应变率效应敏感性越低,本构模型中考虑应变率与否对仿真结果影响越小。(5)将本文的本构模型应用于复合材料发动机罩碰撞模型,将仿真结果与实际碰撞点的头部损伤程度(HIC)进行对比,为汽车复合材料轻量化提供一定的研究基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

马林建,李增,罗棕木,魏厚振,段力群[10](2019)在《珊瑚颗粒力学特性应变率效应试验研究》一文中研究指出珊瑚单颗粒破碎特性与珊瑚砂高压缩性、剪缩性及良好蠕变性等宏观力学行为密切相关。珊瑚颗粒的应变率效应对于不同形式荷载作用下珊瑚砂强度与变形特性研究具有重要意义。对约300颗珊瑚颗粒进行0.1~50mm/min位移速率下的单颗粒破碎试验,探讨加载应变速率对颗粒破碎强度、破碎模式、破碎能量及破碎分形的影响。结果表明,珊瑚颗粒破碎强度服从Weibull分布规律,且特征破碎强度随应变率的提高非线性增大;随着加载速率的增大,颗粒主劈裂破坏往往先于棱角的局部碎裂和表面研磨,相应的荷载-位移曲线呈现出由峰前"多峰"向峰后"多峰"现象转变;珊瑚颗粒破碎能量密度和破碎分形维数同样具有明显的应变率效应,且均与对数应变率呈线性正相关关系,表征能量耗散和破碎程度均随加载应变率的增大而增大。(本文来源于《岩土力学》期刊2019年12期)

应变率效应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为准确描述钢筋混凝土结构的非线性地震灾变过程,建立了一种基于显式算法可考虑地震作用应变率效应的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型,并以材料子程序(VUMAT)的形式嵌入ABAQUS有限元分析平台中。对混凝土、钢筋以及钢筋混凝土柱动态加载试验进行了数值模拟,测试并验证该模型用于钢筋混凝土材料及构件动态性能分析的准确性和有效性。研究结果表明,所提出的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型计算精度较高,能够准确并实时反映地震作用下应变率对材料及构件动态性能的影响,可为精确计算钢筋混凝土结构在地震作用下的非线性动力反应提供理论基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

应变率效应论文参考文献

[1].武启剑,支旭东.GFRP增强圆钢管在低速冲击荷载作用下的应变率效应[J].高压物理学报.2019

[2].张皓,李宏男,曹光伟,侯世伟.考虑应变率效应的钢筋混凝土动态纤维梁单元模型[J].建筑结构学报.2019

[3].吕亚洲,曾晟.基于SHPB试验的岩石应变率效应分析[J].黄金.2019

[4].刘华博,赵毅鑫,姜耀东,滕腾,王振华.含预制单裂隙石膏裂纹孕育与能量演化的应变率效应研究[J].实验力学.2019

[5].孙传智,李爱群,缪长青,乔燕,左工.应变率效应对600MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能影响研究[J].世界地震工程.2019

[6].杨政文,李金柱,黄风雷.水泥砂浆应变率效应研究[J].北京理工大学学报.2019

[7].荆臻.开孔复合材料层合板冲击拉伸力学行为及失效机理的应变率效应研究[D].江南大学.2019

[8].孙友杰.准脆性材料的Ⅱ型尺寸效应和应变率效应关系研究[D].北京建筑大学.2019

[9].朱艳荣.纤维增强复合材料应变率效应的数值仿真研究[D].吉林大学.2019

[10].马林建,李增,罗棕木,魏厚振,段力群.珊瑚颗粒力学特性应变率效应试验研究[J].岩土力学.2019

论文知识图

钢筋直径不同时位移时程曲线对比锥形SHPB数值模型(模型一)动态加载模型(模型二)万能材料试验机带有应变率效应的材料属性吉利帝豪碰撞试验

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