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国家教育部博士点基金(20112304110015): 作品数：21 被引量：60H指数：4; 相关作者：王振清孟祥男周利民周博鞠竹更多>>; 相关机构：哈尔滨工程大学香港理工大学上海宇航系统工程研究所更多>>; 发文基金：国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>; 相关领域：理学一般工业技术建筑科学航空宇航科学技术更多>>

纳米TiO_2颗粒弱界面增强树脂基复合材料宏观力学行为有限元模拟被引量：7: 2013年; 基于蒙特卡罗法,编写了随机分布颗粒增强复合材料的二维代表体积单元生成程序,建立了纳米颗粒增强树脂基复合材料的有限元模型,其中采用双线性内聚力模型描述复合材料弱界面的应力与位移关系。通过纳米TiO2颗粒增强环氧树脂基复合材料应力应变行为模拟结果与文献结果对比,证明了模型的有效性。讨论了弱界面情况下,TiO2颗粒质量分数与颗粒尺寸对复合材料宏观有效模量的影响,并对复合材料弱界面渐进损伤过程进行了非线性分析。结果表明:随着纳米TiO2颗粒质量分数增加,复合材料杨氏模量和断裂延伸率均有所增强,但材料屈服强度有所降低;相同颗粒质量分数情况下,随着颗粒尺寸的增大,颗粒与基体材料之间界面单元总长度减小,复合材料断裂延伸率有所下降。; 王振清雷红帅王晓强周博; 关键词：弱界面复合材料有限元分析

弹性地基复合曲梁抗弯力学性能研究被引量：1: 2014年; 针对曲梁结构在弹性地基作用下的抗弯力学性能进行了研究,讨论了内外径之比(Ri/Ro)对层间正应力和平面内正应力的影响。在此基础上,研究了由两种不同材料组成的复合曲梁,确定了平面内正应力中性轴的位置,考虑其内外表面处应力为零、层间正应力及位移在厚度方向连续的边界条件,求解纯弯曲载荷下复合曲梁的层间拉应力和平面内拉应力解答,进一步讨论了两种材料的不同体积分数、材料参数和放置位置对于复合曲梁应力的影响。此外,本文可推广适用于多层不同材料组成的复合曲梁,为解决实际工程中矩形截面复合曲梁强度,尤其是层间强度提供了有效方便的计算方法。; 郝扣安王振清周利民王欣; 关键词：弹性地基

Numerical simulation of loading edge cracks by edge impact using the extended finite element method: 2015年; The extended finite element method is used to analyze a plate with two parallel edge cracks impacted by a cylindrical projectile. The influence of the impact speed, crack length,plate thickness and notch tip radius on the crack initiation and propagation is studied. Dynamics equations are solved by an implicit time integration scheme which is unconditionally stable. Very good agreement is achieved between numerical predictions and experimental results. The critical velocity of the crack initiation under different conditions is examined. The influence of the crack length is greater than that of the impact speed, plate thickness and notch tip radius.; Qinghua MengZhenqing Wang; 关键词：有限元法 LOADING EDGE 钢板厚度

不同铺层厚度复合材料的低速冲击特性与损伤模式研究被引量：4: 2013年; 复合材料凭借其轻质、高强的特性逐渐在工程材料界占据重要地位,对于复合材料的冲击损伤的研究也一直吸引着诸多研究学者的关注.为表征不同铺层厚度复合材料层合板的抗冲击性能,利用自由落体冲击设备,进行了复合材料层合板的冲击实验研究.给出了不同冲击能量下的损伤模式,并利用位移、速度、接触力以及能量的时间变化曲线,深入分析了侵入和穿透两种损伤模式的特点.研究发现,随着铺层厚度的增加,复合材料在冲击过程中吸收的能量也随之增加.引入能量平衡法,基于体系的能量守恒定律,利用Newton-Raphson数值方法求解了侵入损伤模式下的接触力大小,通过实验结果给定挠度求解了对应的速率变化情况,并将理论结果与实验结果进行比较.; 郝扣安王振清周利民; 关键词：复合材料低速冲击

火灾高温作用下钢结构倒塌分析被引量：17: 2014年; 为了研究结构在油气火灾条件下的连续倒塌行为,该文采用碳氢化合物燃烧的升温曲线,通过显式动力分析,对三层抗弯钢框架的完整失效过程进行了分析。给出了结构内部不同位置处构件内力、变形等随温度的变化情况。同时,采用标准升温曲线对结构进行加热,对比分析不同升温速度和最高温度对结构火灾行为产生的影响。分析结果表明,初始升温速率越快,达到的温度越高,结构就会越快的进入到失效状态,在分析研究中应注意对这两个因素加以考虑。; 鞠竹王振清韩玉来梁文彦李加雷; 关键词：钢结构火灾

蠕变损伤材料中缺口尖端稳定扩展的应力场: 2013年; 研究了在拉伸载荷和反平面载荷作用下蠕变损伤材料缺口尖端稳定扩展的应力场.假设材料的应力及位移势函数,得到了缺口尖端场的各参数分量,进而在小范围蠕变条件下,建立了缺口尖端稳定扩展的蠕变损伤控制方程,并考虑缺口尖端蠕变钝化作用和问题的边界条件,对控制方程进行了数值分析,得到了缺口尖端的应力场,并讨论了缺口尖端应力场随各影响参数的变化规律.结果表明,缺口尖端的应力具有r1/(1-n)的奇异性,应力率具有rn/(1-n)的奇异性,n是蠕变指数.; 孟庆华梁文彦王振清; 关键词：蠕变损伤应力场

有限振幅扰动下高超声速钝楔绕流感受性: 2014年; 为了研究自由流脉冲波作用下高超音速流动感受性特征,采用高阶有限差分方法模拟钝楔超高音速绕流中来流慢声脉冲波作用下的非定常流场,并应用傅里叶频谱分析了边界层扰动模态的演化.结果显示,自由流脉冲扰动下,边界层不同模态波沿流线呈现不同变化规律.球头区边界层感受到的主要是基频波,在球头向非球头区过渡段,主导模态迅速向高频迁移;在非球头区,主导模态频率缓慢向高频迁移.总的来说,沿流向总扰动模态中的低频模态成分变小,高频,特别是二阶谐频附近模态成分显著地增大.沿流线发展,边界层不同扰动模态之间存在伴随能量迁移的模态竞争物理现象,主导模态的发展对其他模态有很强的抑制作用.; 唐小军王振清孟祥男吕红庆; 关键词：高超音速脉冲波

钝锥高超音速绕流脉冲扰动研究被引量：1: 2013年; 为了探究来流脉冲扰动波对高超音速流动的干扰,采用7阶迎风WENO格式对无粘通量项离散和6阶中心差分格式对粘性项离散,并使用3阶总变差减少龙格-库塔法进行时间推进求解N-S方程.基于6马赫绕钝锥自由来流,在稳定流场来流外边界加入一个脉冲扰动波,直接数值模拟了脉冲扰动的演变发展过程,并基于ABAQUS有限元软件模拟了钝锥体的瞬态压力响应,分析了对气动热力学特性及钝锥力学特性的影响.结果显示,数值方法精确捕捉到了脉冲扰动的演变发展,在脉冲波作用下,弓形激波出现变形,来流扰动波参数被放大数倍甚至数十倍,近壁面区域产生了涡;流场气动热力学特性和结构压力响应显著地受到脉冲波扰动影响,钝锥头部区域表面的热力学特性变化趋势显著地异于非头部区域,且前者变化较后者显著,后者沿驻点线大致呈线性增长趋势.; 王振清唐小军孟祥男吕红庆; 关键词：脉冲扰动高超音速流动钝锥高阶精度直接数值模拟

钝锥高超音速绕流来流脉冲波扰动模拟及影响研究: 2013年; 论文采用高阶精度有限差分方法直接数值模拟(DNS)钝锥高超音速绕流中来流脉冲波扰动非定常流场,以快声波脉冲为例,分析了脉冲扰动波与弓形激波和边界层之间的相互干扰及扰动在高超音速流场中的发展、演变和耗散过程,研究了快声脉冲波幅值变化对流场气动热力学特性等的影响.结果表明,流场气动热力学特性显著地受到快声波脉冲影响,流场密度在脉冲与弓形激波干扰区域显著增大,而法向速度则在脉冲与壁面边界层干扰区域变化尤为显著,并在壁面附近产生了法向速度涡,扰动幅值越大,涡的强度越大,但其影响区域变小.弓形激波在来流脉冲作用下出现变形并向内侧弯曲,来流扰动幅值越大,弓形激波变形越大,流场参数受影响也越大,但幅值变化对流场参数变化趋势影响很小.; 唐小军王振清孟祥男吕红庆郭建明; 关键词：高阶精度高超音速流动脉冲扰动钝锥

形状记忆合金增强复合材料界面剪应力研究被引量：1: 2012年; 为研究形状记忆合金长纤维增强复合材料界面剪应力的分布情况,基于单纤维双圆柱拔出模型,推导了脱粘区和粘结区界面剪应力表达式.基于复合材料内部温度分布均匀,马氏体体积分数只与纤维内部轴向应力和温度相关等假设,分别讨论了恒定外应力荷载条件下温度(303、323、343 K)、预应变水平(0%、2%、4%、6%)及固定脱粘长度对界面剪应力分布的影响.数值模拟结果表明,通过控制外界温度和预应变水平,可以改变模型最大界面剪应力的值,进而控制界面脱粘现象的发生.对进一步研究SMA长纤维增强复合材料界面力学行为提供了一定的理论参考.; 王振清雷红帅周博王玉龙; 关键词：形状记忆合金单纤维复合材料界面剪应力

国家教育部博士点基金(20112304110015)

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