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冲击荷载作用下橡胶混凝土的损伤研究 被引量：16
1
作者 郝贠洪 樊磊 +3 位作者 韩燕 李慧 田旭乐 郝庆丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期73-80,共8页
针对冲击荷载作用下橡胶混凝土的损伤问题,利用自动冲击球压仪对橡胶混凝土的动态冲击损伤行为进行研究,并应用激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)分析了其冲击损伤形貌及机理特征。结果表明:冲击荷载下橡胶混凝土抗冲击... 针对冲击荷载作用下橡胶混凝土的损伤问题,利用自动冲击球压仪对橡胶混凝土的动态冲击损伤行为进行研究,并应用激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)分析了其冲击损伤形貌及机理特征。结果表明:冲击荷载下橡胶混凝土抗冲击能力优于基准混凝土,且随橡胶粒径的减小抗冲击能力增强;随着冲击荷载的不断增加,橡胶混凝土的压痕增长速率小于基准混凝土,极限荷载值却大于基准混凝土,而橡胶粒径的减小,使压痕增长速率呈减小趋势,极限荷载值增大,表面抗塑性变形能力及试样表面动态力学性能增强;冲击荷载下材料表面形成球冠状小坑,压痕边缘出现不同程度的材料堆积,80目的橡胶在混凝土中分布更加均匀,且损伤区较为连续无明显微裂纹。研究结果为冲击荷载作用下对橡胶混凝土材料损伤研究提供依据。 展开更多
关键词 冲击荷载 损伤机理 冲击球压 橡胶混凝土 压痕形貌
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基于优化算法及压痕形貌的金属塑性力学参数表征
2
作者 何艳骄 马宇宏 +2 位作者 田永喜 树学峰 肖革胜 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2051-2062,共12页
相比于需要特定形状尺寸试样的传统力学测试手段,压入法具有试样加工方便及可实现原位测试等优点,针对现有压入表征法对所采集压入载荷-深度曲线的依赖性,通过作为压入后材料塑性力学性能直观响应的残余压痕形貌有效获取金属塑性力学参... 相比于需要特定形状尺寸试样的传统力学测试手段,压入法具有试样加工方便及可实现原位测试等优点,针对现有压入表征法对所采集压入载荷-深度曲线的依赖性,通过作为压入后材料塑性力学性能直观响应的残余压痕形貌有效获取金属塑性力学参数可提供一种新的压入表征方法;本研究通过Instron万能材料试验机开展了紫铜/镁合金的球形压入测试,基于轮廓形态系统对压入测试后的残余压痕形貌进行扫描并将所得形貌特征作为后续研究的数据基础;将压入数值模拟与实验测试所得残余压痕形貌的对比结果作为拟合优度,对传统Nelder-Mead算法在参数筛除、预处理、重复性判断及收敛条件方面进行改进,以保证进入数值计算的材料参数的合理性并提高计算效率,基于Abaqus二次开发结合改进的Nelder-Mead算法进行参数寻优以得到紫铜/镁合金的相关塑性参数;将由Instron万能材料试验机拉伸测试表征所得紫铜/镁合金的相关塑性参数值作为对照标准,给出了算法寻优结果的相对误差,并验证了所提出基于优化算法及残余压痕形貌获取金属塑性参数方法的有效性,相关研究提供了一种新的有效表征金属力学性能参数的方法. 展开更多
关键词 优化算法 压痕形貌 塑性力学参数 金属 Abaqus二次开发
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爬行器驱动轮与套管管壁斜压过程分析 被引量：1
3
作者 孙可平 杨东超 +3 位作者 常旭 朱衡 鲁沛昕 陈恳 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1016-1028,共13页
轮式水平井爬行器驱动轮与套管管壁接触过程中会在管壁上留下塑性变形压痕,该压痕形貌对爬行器的运动性能影响较大,而轮齿与管壁材料的斜压接触过程非常复杂,目前还没有相应的理论模型来分析该过程。该文详细分析了正压力和转矩同时作用... 轮式水平井爬行器驱动轮与套管管壁接触过程中会在管壁上留下塑性变形压痕,该压痕形貌对爬行器的运动性能影响较大,而轮齿与管壁材料的斜压接触过程非常复杂,目前还没有相应的理论模型来分析该过程。该文详细分析了正压力和转矩同时作用下,轮齿斜压管壁时不同载荷条件下压痕形成的规律,将载荷分为6个不同的作用区域。利用滑移线理论,分析计算了每个区域轮齿不同接触状态下的压力分布,建立了轮齿载荷与压痕形貌之间的力学计算模型。在此基础上,分析和计算了各作用区域间的临界载荷,并介绍了理论模型的正向和逆向应用方法。最后对4个稳定作用区域的理论模型从压深、滑移量、压痕形貌和接触面上压力分布等4个方面进行了仿真验证,并进行了压痕验证试验。仿真和试验结果均表明:对轮齿载荷作用的分区及所建立的理论计算模型是合理的。为今后爬行器载荷控制策略的优化以及驱动轮多齿牵引力的建模与优化奠定了基础。 展开更多
关键词 爬行器 压痕形貌 塑性接触模型 滑移线理论 压力分布
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光学元件亚表层裂纹成核临界条件研究 被引量：1
4
作者 王洪祥 王景贺 +3 位作者 严志龙 周岩 徐曦 钟波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期22-27,共6页
基于压痕实验和连续刚度测量法得到了熔石英材料硬度和弹性模量随压入深度的变化曲线,系统分析了材料由延性到脆性转变的过程,确定了熔石英晶体在静态/准静态印压和动态刻划时产生裂纹的临界载荷和临界深度。渐变载荷刻划实验结果表明,... 基于压痕实验和连续刚度测量法得到了熔石英材料硬度和弹性模量随压入深度的变化曲线,系统分析了材料由延性到脆性转变的过程,确定了熔石英晶体在静态/准静态印压和动态刻划时产生裂纹的临界载荷和临界深度。渐变载荷刻划实验结果表明,划痕过程诱发的裂纹对法向载荷有很强的依赖性,载荷较小时材料去除方式为延性域去除。随着法向载荷的增加,首先产生垂直于试件表面的中位裂纹和平行于试件表面方向扩展的侧向裂纹,而在试件表面上并没有产生明显的特征。载荷进一步增加后,侧向裂纹扩展并形成了明亮区域,最终诱发了沿垂直于或近似垂直于压头运动方向扩展的径向裂纹,实现了材料的脆性去除。 展开更多
关键词 熔石英元件 亚表层裂纹 压痕形貌 延性去除 划痕实验
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维氏压入压痕形貌仿真与实验分析
5
作者 黄勇 马德军 +2 位作者 陈伟 王家梁 孙亮 《机械工程师》 2014年第6期29-31,共3页
基于有限元数值分析模型对维氏压入过程中产生的压痕形貌进行仿真。以6061铝合金为例,对其有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长和压痕中心与边沿距离进行对比,结果表明,6061铝合金的有限元仿真压痕与实验测量压痕对角线半长和压... 基于有限元数值分析模型对维氏压入过程中产生的压痕形貌进行仿真。以6061铝合金为例,对其有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长和压痕中心与边沿距离进行对比,结果表明,6061铝合金的有限元仿真压痕与实验测量压痕对角线半长和压痕中心与边沿距离差别分别为0.99%和-0.75%,且随着压头与材料间的摩擦因数由0变化至0.5,有限元仿真压痕与实验测量压痕的对角线半长和压痕中心与边沿距离差别分别变化为4.556%和8.891%。据此可知,材料维氏压入压痕形貌可由有限元数值仿真方法获得,从而解决了小载荷硬度测试情况下因压痕不够清晰导致的压痕形貌测量难题,为探索基于压痕形貌识别材料弹塑性参数的可能性提供技术基础。 展开更多
关键词 维氏压入 有限元模型 压痕形貌 摩擦因数
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