【摘 要】
:
复合材料与单一材料相比具有更高的比刚度和比模量,是重要的工程结构材料,但复合材料失效产生和扩展的机理非常复杂。基于传统连续介质力学理论的方法(如有限元法)在求解裂纹扩展问题时,需要额外的失效判断标准和附加函数,即便如此,传统方法仍无法准确模拟三维裂纹和群裂纹等复杂裂纹。近场动力学理论又称Peridynamics(简称PD理论),它将传统连续介质力学本构方程中的微分项用积分项代替,解决了由裂纹造成的
论文部分内容阅读
复合材料与单一材料相比具有更高的比刚度和比模量,是重要的工程结构材料,但复合材料失效产生和扩展的机理非常复杂。基于传统连续介质力学理论的方法(如有限元法)在求解裂纹扩展问题时,需要额外的失效判断标准和附加函数,即便如此,传统方法仍无法准确模拟三维裂纹和群裂纹等复杂裂纹。近场动力学理论又称Peridynamics(简称PD理论),它将传统连续介质力学本构方程中的微分项用积分项代替,解决了由裂纹造成的导数求解奇异性问题。近场动力学理论应用于失效扩展的模拟具有三大优势:(1)不需要额外的失效判断标准,自发模拟裂纹的产生和扩展;(2)能对不同尺度的问题进行建模;(3)同一计算框架下,能同时处理多条裂纹的产生扩展,并考虑它们之间的相互作用。近场动力学理论在复合材料仿真分析中已经取得一定的成就,目前为止主要出现了两种复合材料的近场动力学模型,分别是基于纤维键和基体键的模型与基于法向键和剪切键的模型。基于纤维键和基体键的模型是最早建立的复合材料近场动力学模型,它通过在本构力函数中增加适当的修改项来描述材料信息,它的建模方式简单易懂,又能模拟复合材料的多种失效模式,所以是研究最多的一种模型。但这种建模方式的一个通病:机械地将纤维增强复合材料分成纤维材料和基体材料两种材料,基体键和纤维键的键刚度都是常数,且二者之间的力学性能呈阶跃式的变化,这就忽略了纤维材料对基体材料的影响,而本文致力于构建一种更接近纤维材料力学性能变化的复合材料模型。本论文的主要目的是探究基于键基近场动力学理论构建新的纤维增强复合材料模型,并采用该模型对复合材料的失效模式进行分析研究。类似于以往的键基近场动力学理论的复合材料模型,本文中也选用基体键和纤维键来分别描述基体材料和纤维材料的力学性能。但与以往模型的最大不同是在构建模型的过程中,考虑纤维材料对基体材料力学性能的影响,利用三角函数来表示基体键的键刚度变化,而纤维键的键刚度仍采用常数进行表示。然后根据基于近场动力学理论与连续力学理论得到的材料点处的应变能密度相等,得到键刚度的具体表达式,从而完成纤维增强复合材料模型的构建。为了验证模型应用于无失效弹性变形问题的有效性,针对相同的加载问题将近场动力学方法的预测结果分别与理论解和Abaqus的仿真结果进行对比,对比的结果表现出很好的相关性,从而证明模型在求解准静态问题时是有效的。随后,又利用近场动力学方法仿真带有预制裂纹单层板的失效扩展模式,得到了与实验结果符合的失效模式,验证了该模型仿真失效扩展问题的有效性。提出的模型能够仿真复合材料无失效和失效的问题,证明提出的基于近场动力学的复合材料模型能在纤维增强复合材料的失效研究中发挥积极的作用。
其他文献
对南京城区历史水系的研究大致可分为几种类型:对南京城区水系形态演变过程进行复原的地图学或历史地理研究、对南京城区地理条件与周边城市空间互动过程的城市史研究、对城市管理者治理和改造水系及其周边城市空间的历史研究,学术上主要涉及地图学、历史地理、城市史、水利史等领域。缺少对城市某一具体区域水系的专项研究,更缺乏联系城市历史发展之互动、演变过程多学科交叉的研究。本研究的意图在于选取一个城市典型地段为案例
写,是以书面的形式展现学生的语言运用能力,也是学生文字应用能力的综合反映。《义务教育英语课程标准(2011年版)》指出,写作是一项重要的语言表达技能,学生应通过大量的专项和综合性语言实践活动,形成综合语言运用能力,为真实的语言交际打下基础。另外,写作中出现的错误,也可以综合反映学生语言知识的掌握及使用情况。1967年,Corder在The Significance of Learner’s Err
写作教学,是英语学习的重要内容。英语写作,可以极好地培养与锻炼学生运用语言的能力。初中英语教学中写作是最需要提升的环节,它代表着语言学习者的可理解能力,是一项不可或缺的技能。然而在现实写作教学中,即使教师耗费了过多的精力,学生在面对写作任务时仍不知如何下手。为此,许多一线的英语教师都在努力探索提高学生英语写作能力的方式方法。基于续理论,著名学者王初明经研究大力提倡读后续写法,这种方法有助于激发想象
在各类控制系统中广泛存在着时滞现象,尤其在振动控制系统中,时滞现象更是不可避免的。时滞会对振动控制系统产生不利的影响,使振动系统的振动非线性化,严重时会导致控制系统失稳。很多研究表明,时滞可以在振动控制中被有效的利用,合理地利用时滞可以有效减小系统的振动响应。但是由于技术问题,利用时滞进行振动控制无法进行有效的实验验证,时滞减振控制无法在实际工程中实现,因此在实际工程中对于时滞的处理依然集中在辨识
在信息化背景下,基础教育不断改革,阅读教学也迎来了更多的挑战。阅读作为一项重要的基本技能在初中英语教学中一直占有较大的比重。通过阅读学生不仅获得所需要的信息,而且还可以不断提高自身综合运用语言的能力。因此如何以有效的方式提高学生的阅读能力成为众多教师和学者研究的重点,于是体裁教学法应运而生。学者们在体裁和体裁分析的理论基础之上将其运用到了实际的教学课堂中。本研究以初中为研究方向,基于对鲁教版英语课
基于实地采风、资料收集和文献梳理,通过对鄂温克族传统天鹅舞与当代天鹅舞的对比,从作品主题、作品结构、身体语言运用、队形调度和服装音乐等五个方面,对原创舞蹈作品《天鹅与士兵》的创编过程进行了详细分析,作品表达了鄂温克族士兵坚决保卫国家疆土、捍卫人民利益的英勇奉献精神,也通过刻画天鹅救助士兵的善良,体现了人与自然的和谐共生。针对鄂温克族天鹅舞文化传承与教育传承的现状,结合作品中时代性与多元素融合的体现
本文共四章,由六部分组成。“绪论”对研究现状进行评述,提出论文选题的研究意义;第一章结合作曲家生平与创作历程,分析作曲家学习背景、工作经历与创作背景对钢琴作品创作的影响,探讨其钢琴作品在作曲家创作生涯中的地位;第二章结合琵琶古曲《夕阳箫鼓》,从曲式结构、发展手法、和声织体、调式调性等方面对四首作品进行音乐本体研究,探讨四首作品的音乐构成与音乐特征;第三章从创作背景比较四位作曲家在不同文化与不同时代
5G和6G的移动通信系统所使用的无线频段越来越高,障碍物遮挡问题越来越严重。近年来,学术界提出用智能反射面将高频电磁波反射到障碍物背后以克服障碍物遮挡这一缺陷。本文针对RIS辅助的MISO系统和RIS辅助的多载波NOMA传输系统,基于用户最小可达速率最大化和系统能效最大化,研究了功率、RIS相位和载波分配的联合优化问题,论文主要工作如下:一、针对RIS辅助的多用户MISO下行传输系统,以最大化用户
随着社会老龄化的加速,失独老人、空巢老人、丧偶老人等逐年增多。西北地区以少数民族聚居为主,各少数民族拥有自己特殊的民族习惯,这使得民族养老问题又不同于其他地方的养老问题。西北地区对于民族养老机构需求迫切,且需求量大。而养老机构却往往只能提供住所、饮食等物质服务,无法满足老人个性化需求。民族养老机构正面临着巨大的机会和挑战。社会工作的专业化与职业化可以更好地帮助民族养老机构来为老人服务。社会工作拥有
随着新时代的不断发展,新课改对高中英语教学提出了更高的要求,《普通高中英语课程标准(2017年版)》指出教师要在教学中发展学生的英语学科核心素养,并倡导教师实践英语学习活动观,促进学生核心素养的有效形成。而在现阶段的高中英语教学中,阅读教学作为重要的任务,是培养学生核心素养的主要环节,但在当前的英语阅读教学中,仍存在诸如过分重视词句、语法的学习以及单纯的阅读技能训练等问题。因此,教师如何设计阅读教