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计及温度与应变率效应的超高分子量聚乙烯纤维束的拉伸力学性能: 2024年; 文中针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维束在计及温度(-60~80℃)和应变率(1×10^(-5)~3.3×10^(-2)s^(-1))的25种工况下,基于轴向拉伸实验数据,研究了UHMWPE纤维束力学性能的温度和应变率效应及其破坏模式。结果表明,UHMWPE纤维束的力学性能具有一定的应变率和温度效应,但后者具备更为强大的影响力,其使UHMWPE纤维束在温度高于50℃时强度产生显著下降;此外,低温在提升UHMWPE纤维束拉伸强度的同时也会削弱其力学性能的应变率效应,在-40~-60℃范围内,UHMWPE纤维束拉伸强度和失效应变基本不受应变率影响。在UHMWPE纤维束的损伤破坏模式研究中发现,在脆-韧性转变存在的温度区间内(25~80℃),转变发生的临界应变率与温度之间具有密切联系,温度每升高约30℃,临界应变率就会提升1个量级。; 辛振沈超明; 关键词：温度效应应变率效应

一种锚固锚杆多应变率效应试验装置及试验测试方法: 本申请提供了一种锚固锚杆多应变率效应试验装置及试验测试方法，包括：固定架、承压筒、端盖、试样、轴向静态载荷加载组件、径向静态围压加压组件、径向动态载荷加压组件、蠕变加载组件及控制处理系统；所述承压筒设置于所述固定架上，所...; 关凯蒋旭朱万成占赛黎红平周健毓李博旺刘溪鸽牛雷雷李桂奇侯晨

考虑温度和应变率效应的PET泡沫单轴压缩力学性能: 2024年; PET泡沫作为一种典型的热塑性泡沫材料,具有优异的力学性能及环保可回收特性,这使其在航空航天、船舶、轨道交通等领域具有较广泛的应用前景。PET泡沫单轴压缩性能受温度及应变率影响显著,然而目前依然缺乏可作为其工程分析与建模基础的足够的实验数据。为此,基于单轴压缩工况,开展了温度(20~100℃)和应变率(10-3~150 s-1)对其力学性能影响的研究。实验结果表明:PET泡沫具有温度软化效应和应变率敏感效应,其单轴压缩性能在玻璃化转变温度前后下降较为明显,动态压缩相较于准静态压缩力学性能有所提升。最后,基于实验数据,建立可以预测PET泡沫在不同温度下准静态压缩应力-应变关系的本构模型。本研究能够为PET泡沫材料的工程应用提供结构设计的基础数据和本构模型。; 金希红毛敏捷张豪霍新涛王锴; 关键词：温度效应应变率效应本构模型

考虑材料应变率效应的冲击响应模型相似律研究: 2024年; 目的研究考虑材料应变率效应的冲击响应模型相似律,获得一个能够综合材料弹塑性和应变率效应的精确相似解,支撑工程领域的模型试验。方法根据BuckinghamП定理,综合考虑材料的弹性、应变硬化和应变率效应,进一步推导了工程结构在冲击响应的模型相似律表达式。在此基础上,提出改变结构质量和冲击器速度来满足模型相似律的方法。结果相比最近冲击模型相似律的研究中存在近似相似、迭代求解的缺陷,该方法是一个显式、完全精确的相似解,并且能够同时考虑材料的弹性、应变硬化和应变率效应。采用圆板撞击的有限元数值模型进行了验证。结论推导出的模型相似律能够准确地预测原型的动态冲击的响应。相比而言,使用以往的相似方法具有明显的误差。; 王傲寒王帅李继承; 关键词：应变率模型相似律缩比

金属的应变率效应及其动态本构研究进展: 2024年; 绝大多数金属均存在复杂的应变率效应,屈服强度和流变应力在不同应变速率下的值不同,不同应变速率范围内应力变化趋势也会不同,表现为应变率强化效应和应变率弱化效应。应变速率影响着金属材料的宏观力学性能以及内部微观组织结构,不同变形速度下的金属材料塑性变形行为存在明显差异。在板材高速拉深等高速冷成形过程中,材料局部应变速率的提升将导致该区域内塑性变形功转化为热量造成瞬时温升,局部的高温高压使材料的拉深成形性能和表面质量受到不同程度的影响。在金属板材高速成形领域,建立考虑应变率效应以及绝热温升效应影响的动态本构模型是准确获取材料力学行为响应、实现形性一体化高精密成形的重要前提。综述金属应变率效应以及应变速率对金属塑性变形行为的影响,并对金属动态力学行为和动态本构模型研究进展进行了总结,着重对唯象本构、物理本构、人工神经网络本构这三类模型的研究工作,以及流变应力的应变率效应进行了论述和分析,最后就金属应变率效应研究和构建金属高速成形动态本构关系研究工作中的不足进行了总结讨论,为开展金属高速成形动态本构相关的研究工作给出了一定的建议和展望。; 徐腾邓春阳冉家琪龚峰唐恒; 关键词：应变率效应绝热温升动态本构模型

考虑应变率效应的高海情运载火箭海上发射动力学特性研究: 2024年; 运载火箭海上发射过程是一个强非线性复杂系统级问题。在海上风浪环境下,运载火箭与框架式发射架之间发生相对运动,适配器与导轨间的多次冲击载荷非线性、不连续,多次冲击速度不同,应对适配器模型的应变率效应进行评估。首先基于聚氨酯泡沫试验数据,得到更为准确地改进唯象宏观模型。分别建立考虑适配器应变率效应和不考虑适配器应变率效应的海上发射系统动力学模型,对高海情下运载火箭海上发射系统动力学特性进行研究。结果表明,应变率效应对运载火箭海上发射过程中适配器与导轨接触载荷影响较大,对运载火箭海上发射滚转运动规律影响显著,将直接影响后续运载火箭海上发射安全性评估及限转装置设计。研究对运载火箭海上发射具有较高工程价值及理论指导意义。; 王登邵健帅励明君严松姜毅; 关键词：发射动力学应变率效应

极低温区循环载荷作用下Nb_(3)Sn复合超导体的变形损伤及其应变率效应数值模拟: 2024年; Nb_(3)Sn超导体在循环载荷下的变形损伤行为研究对揭示超导体临界性能不可逆退化背后的力学机制具有重要意义。采用分子动力学模拟方法研究了极低温条件下单晶和多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷下的变形损伤行为,同时分析了应变率对Nb_(3)Sn/Nb复合材料变形损伤和断裂行为的影响。结果表明:单晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷作用后,Nb_(3)Sn层出现滑移,当滑移带交错处的局部应力大于材料强度时,在滑移带交错处微裂纹萌生,致使复合材料中Nb_(3)Sn层断裂失效;而多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料则由于晶界处应力在循环载荷下得不到松弛,当应力峰值超过晶界强度时,在晶界处萌生微裂纹,导致复合材料中Nb_(3)Sn层发生沿晶断裂。Nb_(3)Sn/Nb复合材料在不同应变率下表现出不同的断裂方式。随着应变率的增加,单晶Nb_(3)Sn层中的滑移带数量增加,导致单晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料的韧性增强。而多晶Nb_(3)Sn/Nb复合材料中,晶界对材料强度的影响随着应变率的增加而降低,高应变率下,复合材料在Nb_(3)Sn层局部断裂后具有较大的剩余强度。研究结果将有助于理解Nb_(3)Sn/Nb复合材料在循环载荷下的损伤演化过程,为材料的性能优化设计提供一定的理论指导。; 黄敏朱本浩肖革胜乔力; 关键词：循环载荷应变率效应

墨鱼骨结构的力学行为及其应变率效应: 2024年; 墨鱼骨是一种墨鱼内部产生的生物矿化壳,通过调节壳内的气液比从而实现墨鱼的深浅浮动,同时满足轻质和高刚度的力学特性,使墨鱼能够很好地适应深海环境,所以墨鱼骨是一种典型的高比刚度的多孔材料。为探究墨鱼骨结构的力学性能,通过Instron材料试验机和分离式Hopkinson压杆实验装置,对墨鱼骨在不同加载应变率下的力学行为进行研究。研究结果表明,墨鱼骨在准静态加载下,其应力-应变曲线呈现典型的三阶段变化模式,即弹性段、平台段和压实段,具有很好地吸能缓冲作用;随着加载应变率的提高,墨鱼骨的初始压溃应力和平台应力也随之增加,表明墨鱼骨材料对加载应变率存在很强的敏感性。进一步分析不同生长方向的墨鱼骨在准静态压缩下的力学行为,结果表明随着生长方向的增加,墨鱼骨结构的刚度和吸能性能都得到了弱化,从而揭示了墨鱼骨材料压缩行为的各项异性。; 蒋钰婷钟东海方泽辉丁圆圆周风华; 关键词：多孔材料吸能特性

考虑地震应变率效应的木材单轴受压本构模型: 2024年; 地震作用下木结构的精细化分析应考虑木材的应变率效应.为确定地震应变率对木材单轴受压力学性能的影响,选取落叶松和樟子松两种木材,分别设计了横纹试件与顺纹试件,通过其在地震应变率10^(-3)s^(-1)、10-2 s^(-1)、10-1 s^(-1)和准静态应变率10^(-4)s^(-1)作用下的单轴受压试验,研究了木材应力-应变关系、破坏模式、弹性模量、抗压强度等的变化规律.结果表明:木材抗压强度、弹性模量的单轴受压地震应变率效应明显;随着地震应变率水平的增大,木材抗压强度提高更为显著.进一步建立了考虑地震应变率效应的木材单轴受压本构模型,编写了相应的UMAT子程序,并将其嵌入ABAQUS有限元软件中.在此基础上,对木材进行了单轴受压数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了本构模型、UMAT子程序的正确性.研究成果可为木结构的抗震分析提供本构支持.; 刘伊津谢启芳张利朋张保壮杨高杰; 关键词：木材单轴受压本构模型

超高性能混凝土Ⅰ型断裂性能的尺寸和应变率效应研究: 郭嘉

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