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橡胶类材料大变形本构关系及其有限元方法 被引量：88
1
作者 危银涛 杨挺青 杜星文 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期281-289,共9页
讨论大变形拟不可压缩橡胶类材料的本构关系及有限元分析方法.采用乘法分解,将变形梯度表示成等容和体积变形两部分,在此基础上,推导了克希荷夫应力和格林应变表示的Yeoh 形式应变能橡胶类材料的本构关系及数值处理方法.为处理不可压缩... 讨论大变形拟不可压缩橡胶类材料的本构关系及有限元分析方法.采用乘法分解,将变形梯度表示成等容和体积变形两部分,在此基础上,推导了克希荷夫应力和格林应变表示的Yeoh 形式应变能橡胶类材料的本构关系及数值处理方法.为处理不可压缩问题,采用三场变分原理,其中静水压力,体积膨胀,以及位移均作为独立变量进行处理.并指出该变分原理同胡鹫津广义变分原理的联系.变形采用相容等参插值,压力及体积膨胀采用低阶插值,推导了详细的有限元列式.最后给出了两个数值算例,结果表明了该方法的有效与可靠.为这类材料的精确的有限元分析打下了良好的基础. 展开更多
关键词 Yeoh模型 橡胶类材料 大变形 本构关系 有限元法
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提高汽车耐撞性的能量吸收结构撞击吸能特性研究 被引量：13
2
作者 宋宏伟 赵桂范 杜星文 《汽车技术》 北大核心 2000年第11期11-14,共4页
安全法规对车辆的耐撞性能提出了要求，性能优越的能量吸收结构可以有效地改善汽车的耐撞性能。文中研究了多种金属材料的薄壁圆柱管沿轴向压缩的历程，总结了轴对称叠缩型、过渡型、非轴对称叠缩型和翻裂型４种典型的破坏模式，它们与... 安全法规对车辆的耐撞性能提出了要求，性能优越的能量吸收结构可以有效地改善汽车的耐撞性能。文中研究了多种金属材料的薄壁圆柱管沿轴向压缩的历程，总结了轴对称叠缩型、过渡型、非轴对称叠缩型和翻裂型４种典型的破坏模式，它们与能量吸收机理和冲击历程紧密相关。比较了不同类型吸能结构的缓冲和吸能性能，并对这类能量吸收结构的设计提出了建议。 展开更多
关键词 车辆碰撞 能量吸收结构 撞击吸能特性
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子午线轮胎滚动阻力与温度场非线性有限元分析 被引量：22
3
作者 危银涛 刘宇艳 +1 位作者 杜星文 吴宝国 《轮胎工业》 CAS 1998年第6期330-335,共6页
提出用非线性有限元法分析子午线轮胎滚动阻力和温度场的方法。总的有限元程序由３个模块组成：变形模块，进行轮胎稳态结构分析以得到轮胎的变形和应力应变循环；损耗模块，进行轮胎的能量损耗和热生成率分析；热模块，进行轮胎的温... 提出用非线性有限元法分析子午线轮胎滚动阻力和温度场的方法。总的有限元程序由３个模块组成：变形模块，进行轮胎稳态结构分析以得到轮胎的变形和应力应变循环；损耗模块，进行轮胎的能量损耗和热生成率分析；热模块，进行轮胎的温度场分析。３个模块联合运用和迭代计算可以进行轮胎热、力耦合分析，预报轮胎的滚动阻力、内部温度场、应力应变、变形和接地面信息，从而为轮胎设计提供依据。 展开更多
关键词 轮胎 有限元 滚动阻力 温度场 子午线轮胎
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轮胎花纹沟噪声研究进展 被引量：25
4
作者 于增信 谭惠丰 杜星文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期105-109,共5页
通过回顾 30多年来汽车轮胎噪声研究的发展概况 ,对轮胎噪声机理、轮胎噪声参数研究方面进行了综述 ,明确了轮胎噪声的主要机理是花纹沟空气泵吸噪声和胎面振动噪声 ,归纳了不同情况下轮胎噪声的特征 ,阐述了诸因素对轮胎噪声的影响 ,... 通过回顾 30多年来汽车轮胎噪声研究的发展概况 ,对轮胎噪声机理、轮胎噪声参数研究方面进行了综述 ,明确了轮胎噪声的主要机理是花纹沟空气泵吸噪声和胎面振动噪声 ,归纳了不同情况下轮胎噪声的特征 ,阐述了诸因素对轮胎噪声的影响 ,并着重介绍了花纹噪声的建模及量化预测 。 展开更多
关键词 轮胎 轮胎噪声 道路噪声 汽车 噪声 花纹沟噪声 产生机理
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玻璃-环氧圆柱壳吸能特性的试验研究 被引量：19
5
作者 万志敏 桂良进 +1 位作者 谢志民 杜星文 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期15-20,共6页
主要研究［±θ］５玻璃－环氧圆柱壳在轴向压缩载荷作用下的吸能特性。通过试验研究，分析了纤维缠绕角度对能量吸收性能的影响；比较了不同纤维缠绕角度的圆柱壳在不同加载条件下的压缩过程、压碎破坏模式及吸能能力。
关键词 复合材料 圆柱壳 缓冲特性 能量吸收 玻璃-环氧
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炭黑填充橡胶复合材料动态力学性能和生热预报 被引量：14
6
作者 危银涛 杨挺青 +1 位作者 马六成 杜星文 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2000年第2期67-73,共7页
基于应变放大因子的概念，对炭黑填充橡胶的动态力学性能和在不同外载条件下的生热性能作了分析预报。对非均一橡胶复合部件或混炼不充分导致炭黑分散不均匀胶料的生热性能和动态模量进行了研究，用两种材料并联而成的复合材料模型说明... 基于应变放大因子的概念，对炭黑填充橡胶的动态力学性能和在不同外载条件下的生热性能作了分析预报。对非均一橡胶复合部件或混炼不充分导致炭黑分散不均匀胶料的生热性能和动态模量进行了研究，用两种材料并联而成的复合材料模型说明了炭黑分散度对橡胶性能的影响。结果表明，随着炭黑分散度的提高，动态模量和滞后损失都下降，并且趋于炭黑完全分散时的值。还对复合部件在不同外载条件下的生热情况和动态性能作了比较。 展开更多
关键词 炭黑 填充橡胶 动态力学性能 复合材料 生热预报
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单向聚酯帘线增强橡胶材料疲劳特性研究 被引量：17
7
作者 刘宇艳 万志敏 +1 位作者 田振辉 杜星文 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期97-101,共5页
利用自行建立的试验系统，首次对单向聚酯帘线增强橡胶材料进行了疲劳测试，研究了应变、频率和温度对疲劳损伤累积的影响，并给出了疲劳寿命预报方程，为评价轮胎的疲劳特性、预报轮胎的疲劳寿命提供了有效的手段。
关键词 聚酯帘线 橡胶 复合材料 疲劳特性 轮胎
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航天柔性展开结构技术及其应用研究进展 被引量：19
8
作者 王长国 卫剑征 +6 位作者 刘宇艳 苗常青 林国昌 谢志民 王友善 杜星文 谭惠丰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期761-769,共9页
综述了航天柔性展开结构的技术特点及其在航天器中的研究应用情况,围绕航天柔性展开结构应用涉及的薄膜褶皱、充气张力结构的屈曲失稳、展开动力学、精度测试、刚化材料等关键理论和技术基础,评述了航天柔性结构技术应用中的关键问题及... 综述了航天柔性展开结构的技术特点及其在航天器中的研究应用情况,围绕航天柔性展开结构应用涉及的薄膜褶皱、充气张力结构的屈曲失稳、展开动力学、精度测试、刚化材料等关键理论和技术基础,评述了航天柔性结构技术应用中的关键问题及未来研究重点,最后给出了航天柔性展开结构技术的未来发展趋势。 展开更多
关键词 航天柔性展开结构 充气结构 薄膜褶皱 屈曲失稳 展开动力学 型面精度 刚化材料
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空间充气薄膜结构的褶皱分析 被引量：14
9
作者 王长国 杜星文 赫晓东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期331-338,共8页
引入一个表征褶皱在纹理方向收缩特性的参数"收缩系数"来替代泊松比参与计算褶皱形变,并联合褶皱产生时的应力条件和褶皱特性,实现了对空间充气薄膜结构的褶皱分析,得到了褶皱存在时的充气薄膜结构的应力场和变形.分析中重点... 引入一个表征褶皱在纹理方向收缩特性的参数"收缩系数"来替代泊松比参与计算褶皱形变,并联合褶皱产生时的应力条件和褶皱特性,实现了对空间充气薄膜结构的褶皱分析,得到了褶皱存在时的充气薄膜结构的应力场和变形.分析中重点讨论了"收缩系数"与泊松比的关系,并讨论了引入"收缩系数"约束变形后的变形协调条件.将两维的褶皱分析方法拓展应用到三维充气结构的褶皱分析中,分析了充气管的弯皱变形,得到了临界皱曲和极限弯矩随结构及力学参数的变化规律.通过简单的褶皱试验,定性地分析了褶皱的形变特性并与分析结果进行了比较验证,结果一致. 展开更多
关键词 充气薄膜结构 薄膜 褶皱 收缩系数
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充气太空结构及其展开模拟研究 被引量：13
10
作者 刘晓峰 谭惠丰 杜星文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期508-512,共5页
充气太空结构是以柔性薄膜材料制造的可充气展开的一种新型太空结构.与传统太空结构相比,应用充气结构技术的太空结构不仅更大,而且具有发射体积小、重量轻、造价低的特点.介绍了相关的研究进展和应用前景,总结了涉及充气太空结构的主... 充气太空结构是以柔性薄膜材料制造的可充气展开的一种新型太空结构.与传统太空结构相比,应用充气结构技术的太空结构不仅更大,而且具有发射体积小、重量轻、造价低的特点.介绍了相关的研究进展和应用前景,总结了涉及充气太空结构的主要关键技术,并利用多体理论模型对充气太空管的展开过程进行了初步模拟,得到了展开过程中的展开速度和加速度随时间的变化关系.通过与已发表的试验结果进行对比,验证了模拟的有效性. 展开更多
关键词 充气太空结构 展开模拟 多体理论模型 加速度
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充气太阳能帆板展开动力学数值模拟预报 被引量：17
11
作者 卫剑征 苗常青 杜星文 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期322-326,共5页
充气太阳能帆板是一种通过气体驱动支撑管展开的新型太阳能帆板。首先简要介绍其研究进展,然后针对充气展开支撑管,提出了分段式充气体积控制模型,基于LS-DYNA模拟了空间环境下Z型折叠充气太阳能帆板在支撑管无约束与有轴向约束控制时... 充气太阳能帆板是一种通过气体驱动支撑管展开的新型太阳能帆板。首先简要介绍其研究进展,然后针对充气展开支撑管,提出了分段式充气体积控制模型,基于LS-DYNA模拟了空间环境下Z型折叠充气太阳能帆板在支撑管无约束与有轴向约束控制时的展开过程,分析了支撑管每折叠段的气压变化,上横板的动力学特性以及基板的平面外振动,预报了展开过程中支撑管与基板的接触碰撞,并通过悬吊式展开试验验证了计算结果。结果表明,本文计算能够预报充气太阳能帆板在空间展开的动力学特性。 展开更多
关键词 充气 太阳能帆板 动力学 展开 数值模拟
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空间薄膜结构的褶皱研究进展 被引量：15
12
作者 杜星文 王长国 万志敏 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期187-199,共13页
大型柔性薄膜结构是目前国际上十分关注的可满足多项空间任务需要的新型空间结构．由于薄膜材料柔性且抵抗压缩应力作用的能力十分有限,因此这些空间结构在轨时多处于带有褶皱的工作状态．褶皱的存在会改变结构的力学性能且会影响结构... 大型柔性薄膜结构是目前国际上十分关注的可满足多项空间任务需要的新型空间结构．由于薄膜材料柔性且抵抗压缩应力作用的能力十分有限,因此这些空间结构在轨时多处于带有褶皱的工作状态．褶皱的存在会改变结构的力学性能且会影响结构表面形状,因此开展薄膜褶皱研究对柔性结构的设计和力学性能评价等具有重要意义．本文综述了空间薄膜结构褶皱研究的发展和现状,重点介绍了薄膜褶皱的理论研究概况,并讨论了其中存在的问题．根据褶皱研究的最新进展对其未来的发展趋势进行了展望． 展开更多
关键词 空间结构 薄膜 褶皱 屈曲
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缓冲气囊的特征内压 被引量：9
13
作者 万志敏 王莉 +1 位作者 谢志民 杜星文 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1998年第6期18-20,共3页
通过对缓冲气囊的刚度特性与初始内压之间关系的实验研究，发现能表明气囊刚度在工作行程内由非稳态转变成稳态的初始内压，将这一有特殊意义的初始内压命名为“特征内压”．本文研究了特征内压的意义，特征内压与气囊的结构、尺寸以及... 通过对缓冲气囊的刚度特性与初始内压之间关系的实验研究，发现能表明气囊刚度在工作行程内由非稳态转变成稳态的初始内压，将这一有特殊意义的初始内压命名为“特征内压”．本文研究了特征内压的意义，特征内压与气囊的结构、尺寸以及缓冲特性之间的关系． 展开更多
关键词 气囊 特征内压 缓冲 刚度特性 安全设备
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子午线轮胎耐久破坏规律及破坏机理的有限元分析 被引量：12
14
作者 冯希金 谭惠丰 +2 位作者 杜星文 单国玲 王传铸 《轮胎工业》 CAS 2001年第10期596-601,603,共7页
通过对国内外多种规格子午线轮胎耐久试验后的破坏断面进行分类整理 ,总结了子午线轮胎耐久试验后的破坏规律。利用哈尔滨工业大学开发的轮胎专用三维非线性有限元分析软件 ,分别从最大剪切应变、等价应力、等价应变、应变能密度几个方... 通过对国内外多种规格子午线轮胎耐久试验后的破坏断面进行分类整理 ,总结了子午线轮胎耐久试验后的破坏规律。利用哈尔滨工业大学开发的轮胎专用三维非线性有限元分析软件 ,分别从最大剪切应变、等价应力、等价应变、应变能密度几个方面对胎肩脱层和胎圈脱层的现象进行了初步的机理分析 。 展开更多
关键词 子午线轮胎 脱层 疲劳 应变能密度 等价应力 等价应变 有限元分析
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橡胶复合材料在循环载荷下的疲劳损伤特性 被引量：10
15
作者 刘宇艳 田振辉 +1 位作者 万志敏 杜星文 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2003年第12期713-716,共4页
利用自行建立的疲劳试验系统 ,以单向聚酯帘线增强橡胶复合材料为对象 ,研究了循环载荷作用下影响橡胶复合材料疲劳性能的因素。结果表明 ,应力幅值和加载频率对橡胶复合材料疲劳性能影响较大 ,而平均应力影响较小。聚酯
关键词 聚酯/橡胶复合材料 疲劳损伤 循环载荷 疲劳强化
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橡胶疲劳性能的研究方法 被引量：10
16
作者 刘宇艳 危银涛 杜星文 《橡胶工业》 CAS 北大核心 1997年第5期310-312,共3页
橡胶疲劳性能的研究方法刘宇艳危银涛杜星文（哈尔滨工业大学１５０００１）轮胎、胶带和减震件等多种橡胶制品通常是在周期性应力状态下使用的，橡胶材料的动态疲劳性能往往决定这些制品的疲劳寿命。因此，为了保证橡胶制品的使用安全... 橡胶疲劳性能的研究方法刘宇艳危银涛杜星文（哈尔滨工业大学１５０００１）轮胎、胶带和减震件等多种橡胶制品通常是在周期性应力状态下使用的，橡胶材料的动态疲劳性能往往决定这些制品的疲劳寿命。因此，为了保证橡胶制品的使用安全性和可靠性，研究橡胶材料的动态疲劳... 展开更多
关键词 橡胶 疲劳 性能
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改进的虚裂纹闭合技术及其在复合材料脱层分析中的应用 被引量：7
17
作者 危银涛 杨挺青 +1 位作者 万志敏 杜星文 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第3期308-312,364,共6页
提出一种改进的虚裂纹闭合技术 (VCCT)对轮胎带束 (一种复合材料结构 )不同脱层长度下的应变能释放率进行了计算。将强制裂纹闭合的位移作为一种可变约束施加在变形后的裂纹尖端 ,约束反力作为裂纹尖端力计算 ,应变能释放率由裂纹尖端... 提出一种改进的虚裂纹闭合技术 (VCCT)对轮胎带束 (一种复合材料结构 )不同脱层长度下的应变能释放率进行了计算。将强制裂纹闭合的位移作为一种可变约束施加在变形后的裂纹尖端 ,约束反力作为裂纹尖端力计算 ,应变能释放率由裂纹尖端力和约束位移的乘积得到。该方法的优点是简便易行 ,在物理理解上直观 ,实施起来方便。本文应用该技术对带束脱层进行了断裂力学分析 ,给出了数值结果 ,并对带束的脱层寿命进行了评价。 展开更多
关键词 虚裂纹闭合技术 轮胎带束 脱层 复合材料
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薄膜褶皱的非线性屈曲有限元分析 被引量：11
18
作者 王长国 杜星文 万志敏 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期269-274,共6页
有限元模拟已经成为目前薄膜褶皱预测的重要工具。本文采用ANSYS SHELL63单元对薄膜受剪情况下的褶皱形变进行了非线性屈曲分析。通过本征屈曲分析得到的模态模拟了薄膜的初始缺陷。利用本文的非线性有限元模型分析得到了薄膜褶皱的波... 有限元模拟已经成为目前薄膜褶皱预测的重要工具。本文采用ANSYS SHELL63单元对薄膜受剪情况下的褶皱形变进行了非线性屈曲分析。通过本征屈曲分析得到的模态模拟了薄膜的初始缺陷。利用本文的非线性有限元模型分析得到了薄膜褶皱的波长和幅度,并与理论分析结果进行了比较,结果相近。 展开更多
关键词 薄膜 褶皱 非线性屈曲 有限元
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充气太空管展开模拟 被引量：10
19
作者 刘晓峰 谭惠丰 杜星文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期684-687,共4页
为深入了解充气太空管的展开动力学性能,进行了充气太空管的展开模拟研究.建立了管的多体理论模型,并应用Wang和Johnson的有限元分析结果,在多体模型中考虑了不断变化的管结构形状以及内部气压的影响.通过模拟得到了充气管在展开过程中... 为深入了解充气太空管的展开动力学性能,进行了充气太空管的展开模拟研究.建立了管的多体理论模型,并应用Wang和Johnson的有限元分析结果,在多体模型中考虑了不断变化的管结构形状以及内部气压的影响.通过模拟得到了充气管在展开过程中的展开角度、展开速度以及加速度随时间的变化关系.结果表明,充气太空管展开时的速度先增大后减小;展开过程中存在展开加速度的波动,而且充气速率越大,波动越明显.通过与已发表的研究结果的对比,验证了模拟的有效性. 展开更多
关键词 充气太空管 模拟 展开 动力学性能 有限元分析 太空结构
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粘弹性复合材料的有效三维阻尼矩阵预报与能耗计算 被引量：9
20
作者 万志敏 马六成 +3 位作者 谭惠丰 杜星文 危银涛 杨挺青 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期118-123,共6页
提出了一种计算纤维增强复合材料粘弹性阻尼和能耗的新方法。在层片的层次上 ,基于各向异性粘弹性理论导出以阻尼矩阵表示的材料能耗计算公式。在层板的层次上由能量等效原理得到有效阻尼矩阵。由此 ,可由层板的有效应力和有效应变计算... 提出了一种计算纤维增强复合材料粘弹性阻尼和能耗的新方法。在层片的层次上 ,基于各向异性粘弹性理论导出以阻尼矩阵表示的材料能耗计算公式。在层板的层次上由能量等效原理得到有效阻尼矩阵。由此 ,可由层板的有效应力和有效应变计算出其能量耗散进而得到比阻尼。其中的关键点是有效阻尼矩阵的推导 ,最终得到的有效阻尼矩阵是各单层阻尼系数、体积分数、刚度系数以及层合板有效刚度系数的函数。用有效阻尼矩阵计算能耗可以适用于任意复合材料的应力应变状态 ,这对于粘弹性复合材料结构能耗的数值分析尤其重要。最后将该理论应用于几种情况下的复合材料的能耗和比阻尼分析 ,算例表明与其它的理论预测和试验相比吻合良好 。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 粘弹性 有效阻尼矩阵 能耗 比阻尼 计算
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